高中物理质点参考系坐标系

初中回顾 长度、时间的测量

一、长度测量：

1、长度的测量是物理学最基本的测量，也是进行科学探究的基本技能。长度测量的常用的工具是刻度尺。

2、国际单位制中，长度的主单位是 m ，常用单位有千米(km)，分米(dm)，厘米(cm)，毫米(mm)，微米 (μm) ，纳米(nm)。

3、特殊的测量方法：

A> 、测量细铜丝的直径、一张纸的厚度等微小量常用累积法（当被测长度较小，测量工具精度不够时可将较小的物体累积起来，用刻度尺测量之后再求得单一长度）

☆如何测物理课本中一张纸的厚度？

答：

☆如何测细铜丝的直径？

答：

☆两卷细铜丝，其中一卷上有直径为0.3mm ，而另一卷上标签已脱落，如果只给你两只相同的新铅笔，你能较为准确地弄清它的直径吗？写出操作过程及细铜丝直径的数学表达式。

答：

B>、测地图上两点间的距离，园柱的周长等常用化曲为直法（把不易拉长的软线重合待测曲线上标出起点终点，然后拉直测量）

☆给你一段软铜线和一把刻度尺，你能利用地图册估测出北京到广州的铁路长吗？

答：

C>、测操场跑道的长度等常用轮滚法（用已知周长的滚轮沿待测曲线滚动，记下轮子圈数，可算出曲线长度）

D>、测硬币、球、园柱的直径圆锥的高等常用辅助法（对于用刻度尺不能直接测出的物体长度可将刻度尺三角板等组合起来进行测量）

4、刻度尺的使用规则：

练习：有两位同学测同一只钢笔的长度，甲测得结果12.82cm ，乙测得结果为12.8cm 。如果这两位同学测量时都没有错误，那么结果不同的原因是：

知识点二. 参照物

1、定义：为研究物体的运动假定不动的物体叫做参照物。

2、任何物体都可做参照物，通常选择参照物以研究问题的方便而定。如研究地面上的物体的运动，常选地面或固定于地面上的物体为参照物，在这种情况下参照物可以不提。

3、选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物，这就是运动和静止的相对性。

4、不能选择所研究的对象本身作为参照物那样研究对象总是静止的。

例题

1、诗句“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参照物分别是 和 。

2、坐在向东行使的甲汽车里的乘客，看到路旁的树木向后退去，同时又看到乙汽车也从甲汽车旁向后退去，试说明乙汽车的运动情况。

分几种情况： 。

例1 【10云昭通】坐在行驶的船中的乘客，我们说他静止，选择的参照物是( )

A ．船舱 B．河水 C．河岸上的树 D．迎面驶来的船

例2 【10乐山】小明同学乘坐在运动的翻滚车中时，感觉地面上的人和建筑物都在旋转，这时他选取的参照物是

A ．翻滚车 B ．轨道 C ．地面上的树 D ．地面上的建筑物

质点 参考系和坐标系

一 物体和质点(subject and mass point)

1 质点: 不考虑物体的大小和形状, 把物体简化为一个有质量的点

2 质点是一种科学的抽象, 是一种理想化的模型

1. 研究火车的各种运动情况时, 哪些情况下需要考虑火车的长度? 哪些情况不需要?

2. 研究地球自转和地球绕太阳公转时, 是否可以忽略地球的大小?

3 物体看成质点条件

a) 当物体上各部分运动情况都相同时, 物体上任何一点的运动情况都能反映物体的运动, 物体可看成质点

b) 物体的大小、形状对所研究的问题可以忽略不计的情况下可看成质点

c) 同一个物体在不同的问题中, 有时可以当做质点, 有时不能当做质的质点

实例分析：

在下列运动中, 研究对象可当做质点的有

A 远洋航行的巨轮

B 做花样滑冰的运动员

C 绕地球运动的人造卫星

D 转动中的砂轮

E 从斜面上滑下的物体

F 火车从车站开出通过站口的时间

G 只有体积很小或质量很小的物体

H 研究飞行中直升飞机上的螺旋浆的转动情况

二 参考系 (reference frame)

２参考系

(1)参考系:描述一个物体运动时, 用来做参考的另一个物体

(2)几点提醒

a. 描述同一个物体运动时, 若以不同的物体为参考系观察的结果可能不同

问题2

在空中, “空姐”热情为旅客服务, 为了描述“空姐”的运动情况, 应选下列哪个物体为参考系( )

A 飞机场 B 飞机

C 沿航线的山, 树或云彩 D 都可以

问题分析

材料一:“老师带同学们去春游, 在车上, 一位同学离开座位到处走, 老师说‘你不要乱动, 以免摔倒’, 这位同学就坐好不动了”. 他真的不动了吗? 如果不动了, 他为什么能从学校到达目的地呢? 从这个材料中, 你发现了什么?

材料二:“坐在火车里的人看到窗外相邻轨道上的另一辆火车开动了, 此时他感到自己坐的火车在后退

实际上, 他坐的火车并没有动”这句话中, 所选则的参考系有多少?

三 坐标系(coordinate system)

１. 实例分析

一辆小轿车在平直的路面上行使, 怎样描述不同时刻车的位置及其位置变化?

2. 坐标系

(1)建立思想

a. 如何选则坐标轴和正方向

b. 如何选坐标原点

c. 如何确定坐标轴上的刻度值

(2)建立原则

a. 对直线运动的质点, 一般选质点运动轨迹为坐标轴, 质点运动方向为坐标轴正方向, 选取质点经过坐标轴原点的时刻为时间的起点.

b. 对于曲线运动的质点, 可建立二维、三维或多维坐标系.

3. 全球定位系统(GPS)

随堂训练

下列关于质点的说法正确的是 ( )

A. 只要是体积很小的物体都可以看成质点

B. 只要是质量很小的物体都可以看成质点

C. 质量很大或体积很大的物体都一定不能看成质点

D. 由于所研究的问题不同, 同一物体有时可以

看成质点, 有时不能看成质点

甲物体以乙物体为参考系是静止的, 甲物体以丙物体为参考系, 又是运动的, 那么, 以乙物体为参考系, 丙物体的运动情况是( )

A. 一定是静止的 B.一定是运动的

C. 运动或静止都有可能 D.条件不足, 无法判断

小结：加强训练

【知识梳理 双基再现】

1．机械运动：物体相对于其他物体的 变化，也就是物体的 随时间的变化，是自然界中最 、最 的运动形态，称为机械运动。 是绝对的， 是相对的。

2．质点：我们在研究物体的运动时，在某些特定情况下，可以不考虑物体

的 和 ，把它简化为一个 ，称为质点，质点是一个 的物理模型。

3．参考系：在描述物体的运动时，要选定某个其他物体做参考，观察物体

相对于它的位置是否随 变化，以及怎样变化，这种用来做 的物体称为参考系。为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的 。

【小试身手 轻松过关】

1．敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看

山山不动，是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是（ ）

A ．船和山 B．山和船 C．地面和山 D．河

岸和流水

2．下列关于质点的说法中，正确的是（ ）

A ．质点就是质量很小的物体

B ．质点就是体积很小的物体

C ．质点是一种理想化模型，实际上并不存在

D ．如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时，即可把物体看成质点

3．关于坐标系，下列说法正确的是（ ）

A ．建立坐标系是为了定量描写物体的位置和位置变化

B ．坐标系都是建立在参考系上的

C ．坐标系的建立与参考系无关

D ．物体在平面内做曲线运动，需要用平面直角坐标系才能确定其位置

4．在以下的哪些情况中可将物体看成质点（ ）

A ．研究某学生骑车由学校回家的速度

B ．对这名学生骑车姿势进行生理学分析

C ．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹

D ．研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面

5．在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（ ）

A ．研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少

B ．研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化

C ．一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上

D ．正在进行花样溜冰的运动员

6、甲、乙、丙三人各乘一只热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到乙匀速下降，甲看到丙匀速上升，那么，甲、乙、丙对地可能是（ ）

A 、甲、乙匀速下降，且v 乙>v 甲，丙停在空中

B 、甲、乙匀速下降，且v 乙>v 甲，丙匀速上升

C 、甲、乙匀速下降，且v 乙>v 甲，丙匀速下降

7、放学时，你骑车由南向北行驶，这时一辆汽车也由南向北从你身边疾驶而去．若以这辆汽车为参照物，你是（ ）

A ．向北运动 B ．向南运动 C ．静止 D ．运动方向无法判定

8、关于质点，下列说法中正确的是（ ）

A 、只有体积很小的物体才能看作质点

B 、研究旋转效应的足球，可把足球看作质点

C 、在太空中进行飞船对接的宇航员观察该飞船，可把飞船看作质点

D 、从地球上的控制中心跟踪观察在太空中飞行的宇宙飞船，可把飞船看作质点

9、坐在美丽的校园里学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我们感觉是静止不动的，这是因为选取 作为参考系的缘故，而“坐地日行八万里”是选取 作为参考系的。

10、指出以下所描述的各运动的参考系是什么？

（1） 太阳从东方升起，西方落下；

（2） 月亮在云中穿行；

（3） 汽车外的树木向后倒退。