参考系和坐标系1

第一章运动的描述

●同步导学●

第1节质点参考系和坐标系

理解领悟

要描述物体的运动，首先要对实际物体建立一个物理模型，最简单的是质点模型。由于运动的相对性，描写质点的运动时，必须明确所选择的参考系。为了准确地、定量地描述质点的运动，还要建立坐标系。质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识。本节知识是学习后面知识的基础，也是整个力学的基础。

1.为什么要引入“质点”这一概念？

物体的运动通常是很复杂的。雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔，它的身体在向前运动，但它的翅膀在向前运动的同时还在上下运动；足球在运动场上飞滚，它在向前运动的同时还在不断滚动；呼啸而过的火车，它的车身在向前运动，而车轮在向前运动的同时还在不断滚动，它的发动机和传动机构的运动就更为复杂；舞蹈演员的优美舞姿，令人眼花缭乱，叹为观止。显然，要详细而准确地描述这些物体的运动，是很困难的，并不是一件容易的事。

那么，问题出在哪里呢？原来，物体都有一定的大小和形状，而物体各部分的运动情况一般是不同的，这就导致了描述物体运动的复杂性。假如物体各部分的运动情况都相同，那么在我们研究物体的运动状态时，不就可以用一个“点”来代替它了吗？即使物体各部分的运动情况并不相同，但在某些情况下，我们需要了解物体各部分运动的区别吗？例如，研究地球绕太阳的公转，研究火车的整体运动，等等，我们并不需要了解物体各部分运动的区别。这时，物体的大小和形状并不重要，可以不予考虑，不也就可以用一个“点”来代替它了吗？

可见，在某些情况下，我们可以把物体简化为一个有质量的点，从而引入“质点”这一概念。用来代替物体的有质量的点叫做质点，即质点是没有大小和形状，而具有物体全部质量的点。

2.什么样的物体可以看成质点？

一个物体能否看成质点是相对的，是由问题的性质决定的，要视具体情况而定，不能绝对化。例如，在研究地球绕太阳的公转时，地球能够看成质点；但在研究地球的自转时，地球就不能看成质点了。

物体能否看成质点，与物体本身的大小没有必然的关系。很大的物体可能被看成质点，而很小的物体却不一定能够被看成质点。例如，上面提到的研究地球绕太阳的公转时，地球尽管很大，仍然能够看成质点；但在研究双原子分子的振动及转动时，小小的份子却就不能看成质点了。

一个物体能否被看成质点，一般情况下与物体做直线运动还是曲线运动没有关系，即物体做直线运动或曲线运动时，都可能被看成质点。例如，研究运动员在400m赛跑中的速度变化时，无论是在直道上还是在弯道上，都可以将运动员看成质点。

总之，在研究物体的运动时，若可以不考虑物体的大小和形状，就可以将物体看成质点。

3.建立物理模型是物理学研究问题的基本方法

事实上，严格意义上的有质量而无大小、形状的点是不存在的，质点的概念是科学抽象的产物。在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的“物理模型”，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。理想物理模型是运用理想化的思维方法得到的理想化的事物，建立理想化物理模型的过程是反映事物本质特性的过程。质点就是这种物理模型之一。

初中物理中接触到的光滑水平面，也是一种理想化的物理模型。你还能举出一些学过的理想化物理模型吗？

4.什么是参考系？

人站在地面上静止不动，但又跟着地球自转，跟着地球绕太阳公转，又是运动的。那么，站在地面上的人到底是静止的，还是运动的呢？看来，不选定某个其他物体做参考，还真说不清楚。在无风的雨天，雨滴是竖直落下的；而在骑车前进的人看来，雨滴则是斜向他打来的。雨滴究竟做什么样的运动？不选定某个其他物体做参考，也同样说不清楚。

因此，为了描述一个物体的运动，必须首先选定某个其他物体做参考，观察物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，以及怎样变化。这种在研究物体的运动时用来做参考的物体，在初中物理中称为“参照物”，而在高中物理中则称为“参考系”。“参考系”是“参照物”的科学名称。

5.如何选择参考系？

选择参考系是对运动进行描述和研究的前提。对于同一个运动过程，当观察者选择的参考系不同时，其对运动过程的描述可能是不同的，对运动描述的繁简程度也可能是不同的。例如，从匀速飞行的飞机上向地面空投物资，飞机上的人以飞机为参考系，看到投下的物体是沿直线竖直下落的；而地面上的人以地面为参考系，看到的物体是沿曲线下落的。

从运动学的角度看，参考系的选取原则上是任意的。当然，要比较不同物体的运动，必须选取同一个参考系。对一个具体的运动学问题，为了追求对问题描述的简洁性，我们应从方便出发，将简化对运动的描述作为选择参考系的一个基本原则（除非问题中对参考系有特别的要求）。

在研究地球上物体的运动时，一般情况下选取地球或相对地球静止的物体为参考系。若选取地球或相对地球静止的物体为参考系，一般不需加以说明；但若选取另外的物体为参考系，则应明确地说明。

6.为什么要建立坐标系？

如果只有参考系，那么我们只能定性地描述物体的运动。要想定量地描述物体的运动，必须在参考系上建立坐标系。

当物体沿直线运动时，为了定量地描述物体的位置变化，可以选取质点的运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴的正方向，规定原点及单位长度，建立直线坐标系。通常选取质点经过坐标轴原点的时刻为时间的起点。这样，物体的位置就可以用它的位置坐标来表示，物体位置的变化也就可以用它的坐标位置的变化来描述。

7.机械运动的两种基本形式

机械运动是指物体与物体间或是物体的一部分和另一部分间相对位置的变动，它有两种基本形式——平动和转动。

一个运动着的物体，如果在物体上取任意两点所连成的直线在整个运动中都是互相平行的，那么这个物体的运动就叫做平动，或称移动。如图1—1的平行六面体代表一固体，运动时它的棱AB位置虽不断变化，但始终是平行的，即AB‖A1B1‖A2B2。；所有其他任意两

点的连线在运动时也是平行的，例如AC ‖A 1C 1‖A 2C 2以及

AD ‖A 1D 1‖A 2D 2等，这时物体在平动。平动的时候物体上各点的运动情况都是相同的。物体上各点运动的轨迹是直线的叫

做直线移动，是曲线的叫做曲线移动。抽屉从桌内拉出时的运动是直线移动，图1—1所示六面体的运动是曲线移动。

如果固体内所有各点都绕同一直线做大小不同的圆周运

动，这种运动就叫做转动。这条直线称为转动轴。转动时物体上所有各点的运动情况不尽相同。工厂中固定机器上飞轮的运

动就是转动的一个实例。

一般物体的运动，大多是平动和转动合并而成的复杂运动。

8. 平动的物体一定能看成质点吗？转动的物体一定不能看成质点吗？

既然平动物体各点的运动情况都相同，那么平动的物体就一定能看成质点吗？不一定！例如，行驶中火车的车身在平动，当我们研究它运动速度的变化时，可以将它看成质点；而当我们要考察其通过一座桥梁的时间时，火车的长度不能忽略，就不能将它看成质点了。

既然转动物体各点的运动情况不尽相同，那么转动的物体就一定不能看成质点吗？也不一定！当转动物体本身的尺度远小于它到转轴的距离时，由物体的大小而引起的物体上各部分的运动差异就可以忽略不计，从而也可将它看成质点。例如，研究人造卫星绕地球的运转，就可将卫星看成质点。

9. 参考系的严格定义

严格地讲，参考系是指选来作为研究物体运动依据的一个三维的、不变形的物体或一组物体为参考体，并在参考体上选取不共面的三条相交线作为标架，再加上与参考体固连的时钟。即参考系包括参考体、标架和时钟。习惯上我们把参考体简称为参考系。

10. 如何建立描述物体做平面运动的坐标系？

在一列队伍中，只要知道某人处于第几位，就可以确定他的位置了；而在做操时，则需要以列数和行数才能确定某个同学的位置。可见，要定量地描述物体的平面运动，确定物体（质点）在平面上的位置，靠直线坐标系就不行了，必须建立平面坐标系，通常采用平面直角坐标系。这时，物体的位置就可以用（x ，y ）一组坐标来表示。

不知你想过没有，假如物体在三维空间内运动，要描述它的位置，又该怎样建立坐标系呢？

11. 关于全球卫星定位系统

教材在本节的“科学漫步”栏目中提到了“全球卫星定位系统（GPS ）”。GPS 是Global Positioning System 的缩写，是一种高精度卫星导航系统。它

为各类用户提供三维位置（x ，y ， z ）、三维速度（v ）和时间（t ）信息，实现全天候、全球实时导航定位，保障运载工

具的安全。 关于这一系统的定位原理，教材不作要求，但应了解教材图 1.1—6显示屏上提供的信息。显示屏上的北纬

39°55.451′、东经116°23.504′是北京所处的纬度和经度，第1

行的“西”和第2行的航向267°其含义如图1—2所示。从

显示屏中还可知道航速为0.0km/h ，航程为1.0km ，累计航行

时间为13︰32，测量时间为10︰29︰57。

应用链接

本节知识的应用主要涉及对质点、参考系和坐标系等概念的理解，对物体能看成质点的C 1A 11 A S ′ S

B 1 B B 2 D 1A 21

C 1 C 2

D 1 D 2 图1－1

条件的认识，并掌握在不同参考系中分析物体的运动以及建立直线坐标系确定物体位置的方法。

例1. 在下列情况下，物体可以看成质点的是（）

A.分拣邮件时，包裹从斜槽上滑下

B.人造地球卫星绕地球飞行

C.研究地球自转规律

D.研究撑杆跳高运动员从起跳到落地的过程

提示根据物体可以看成质点的条件进行分析。

解析包裹从斜槽上滑下，其各部分运动情况相同，只需研究一个点的运动就行了，故包裹可以看成质点。人造地球卫星绕地球飞行的过程中，卫星的大小与所研究的空间范围相比是一个很小的量，可以把卫星看成质点。研究地球自转时，地球上各点的运动情况是不同的，故不能看成质点。同理，撑杆跳高运动员在整个跳高的过程中，身体各部分的运动情况也是不同的，因此也不能看成质点。选项A、B正确。

点悟物体能否看成质点，与研究问题的空间范围有关，与物体的具体运动形式也有关。当物体的大小与研究问题的空间范围相比可以忽略不计时，物体可以看成质点；当物体做平动，而又只研究其运动状态时，或虽有转动，但不研究其转动时，物体都可以看成质点。

例2甲、乙两辆汽车在平直的公路上并排行驶，甲车内的旅客看见窗外的树木向东移动，乙车内的旅客发现甲车没有运动。如果以地面为参考系，上述事实表明（）

A. 甲车向西运动，乙车不动

B. 乙车向西运动，甲车不动

C. 甲车向西运动，乙车向东运动

D. 甲、乙两车以相等的速度都向西运动

提示旅客观察物体的运动，实际上是以自身（或与自身保持相对静止的车厢）为参考系的。

解析从“乙车内的旅客发现甲车没有运动”这一条件容易判断，甲、乙两车的运动快慢是相等的，方向也是相同的；又从“甲车内的旅客看见窗外的树木向东移动”这一条件可以判断，甲车向西运动。故甲、乙两车以相等的速度都向西运动，选项D正确。

点悟以某物体为参考系，观察者就须处于参考系中（与参考系保持相对静止）来进行观察，可以形象地讲：参考系是长“眼睛”的。我们从本题的求解还可体会到，充分利用题设条件进行分析，并加以综合判断，是解决一般物理问题的基本程序。

例3 在平直公路上，甲乘汽车以10m/s的速度运动，乙骑自行车以5m/s的速度运动。则甲、乙（）

A. 同向运动时，甲一定观察到乙以5m/s的速度靠近

B. 反向运动时，甲一定观察到乙以15m/s的速度远离

C. 相向运动时，乙一定观察到甲以15m/s的速度靠近

D. 背向运动时，乙一定观察到甲以15m/s的速度远离

提示注意甲可能在前，也可能在后，并弄清“同向”、“反向”、“相向”、“背向”的含义。

解析甲、乙同向运动时，若甲在前，则甲观察到乙以5m/s的速度远离；若甲在后，则甲观察到乙以5m/s的速度靠近。甲、乙相向运动时，乙一定观察到甲以15m/s的速度靠近；甲、乙背向运动时，乙一定观察到甲以15m/s的速度远离。甲、乙反向运动，可包括相向运动和背向运动两种情况，因而甲可能观察到乙以15m/s的速度靠近，也可能观察到乙以

15m/s的速度远离。选项C、D正确。

点悟处理物理问题，应考虑可能出现的多种情况，进行全面的分析。

例4 为了确定一辆行驶在北京长安街上的汽车的位置，我们可以取x轴表示长安街的东西方向，x轴的正方向指东，并且取天安门前的旗杆作为坐标轴的原点，那么汽车的位置就由它的坐标完全确定了。若汽车的坐标是1km，则表示汽车处于什么位置？汽车的坐标是-2km呢？

提示坐标的绝对值表示汽车离开坐标原点的距离，正负号表示方向。

解析若汽车的坐标是1km，则表示汽车在旗杆以东1km；汽车的坐标是-2km，则表示汽车在旗杆以西2km。

点悟用坐标确定了物体的位置，我们就能定量地描述物体的运动了。这里，特别要注意坐标正负号的含义。

例5 通信卫星是静止卫星。那么，以下说法正确的是（）

A. 静止卫星相对于地球是静止的

B. 静止卫星相对于地面是静止的

C. 静止卫星相对于地球中心是静止的

D. 以上说法都正确

提示物体相对于参考系是否静止，要看它相对于参考系的位置是否发生变化。

解析静止卫星跟着地球一起自转，相对于地面的位置保持不变，故相对于地面是静止的。静止卫星在不断绕地球中心转动，故相对于地球中心是运动的。说静止卫星相对于地球静止是模糊的。选项B正确。

点悟对于一些似是而非的说法，需要经过仔细、深入的思考，才能得出正确的结论。

例6 甲、乙、丙三人各乘一个热气球，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。那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是（）

A. 甲、乙匀速下降，v乙＞v甲, 丙停在空中

B. 甲、乙匀速下降，v乙＞v甲, 丙匀速上升

C. 甲、乙匀速下降，v乙＞v甲, 丙匀速下降，且v丙＞v乙

D. 甲、乙匀速下降，v乙＞v甲, 丙匀速下降，且v丙＜v乙

提示注意参考系的选取，并比较运动速度的大小。

解析甲看到楼房匀速上升，说明甲在匀速下降；又乙看到甲匀速上升，说明乙比甲下降得更快，即乙也匀速下降，且v乙＞v甲。丙看到乙匀速下降，说明丙可能在匀速上升，或停在空中；也可能在匀速下降，且v丙＜v乙。选项A、B、D正确。

点悟本题涉及三个物体的运动，从题给条件出发，进行严密的逻辑推理，方能得出正确结果。本题也可从选项出发，逐项进行分析，看看是否会出现题干中所述的情况。

课本习题解读

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1. 子弹长约几厘米，枪口到靶心的距离大于几十米，两者相差千倍以上。研究子弹从枪口飞到靶心所需的时间，一般都可以忽略子弹的长度，把子弹看成质点。子弹穿过一张薄纸的时间，是从子弹头与纸接触算起到子弹尾离开纸的一段时间。若把子弹看成质点，则子弹穿过薄纸就不需要时间了。所以，研究子弹穿过一张薄纸的时间，不能把子弹看成质点。

可见，一个物体能否看成质点，不是绝对的，应由问题的性质决定。

2. “一江春水向东流”是水相对于地面（江岸）的运动，参考系是地面（江岸）；“地

球的公转”是说地球相对于太阳的运动，参考系是太阳；“钟表的时针在转动”是说时针相对于钟表表面的运动，参考系是钟表表面；而“太阳东升西落”是太阳相对于地面的运动，参考系是地面。

3. 诗中描写船的运动，前两句诗写景。后两句中，诗人在船上“卧看满天云不动”，是以船或自己为参考系；“云与我俱东”是以地面或江岸为参考系。云与船均向东运动，可认为云相对船不动，所以“不知船与我俱东”。

本题凸显了教材的人文因素，表明人文科学与自然科学是相关的。

4. 用毫米刻度米尺量出图中桌面高度和AO、BO的长度，根据从图中量得的桌面高度与所标数值的比例关系，可求出AO、BO的实际长度。从而，可得图中A、B的坐标分别为x A=－0.44m, x B=0.36m。

练习巩固（1—1）

1．关于质点，以下说法正确的是（）

A. 质量很小的物体都可以看成质点

B. 体积很小的物体都可以看成质点

C. 只有质量和体积都很小的物体才能看成质点

D. 质量和体积都很大的物体有时也能看成质点

2. 在研究下列问题时，可将火车看成质点的是（）

A. 确定火车通过某一路标的时间

B. 比较两列火车运动的快慢

C. 计算火车从甲站开到乙站的时间

D. 研究人在火车车厢中的位置

3 . 关于物体能否看成质点，以下说法错误的是（）

A. 做直线运动的物体一定能够看成质点

B. 做曲线运动的物体一定不能看成质点

C. 球形物体一定能够看成质点

D. 不规则形状的物体一定不能看成质点

4. 让一张轻小的纸片从空中飘下，再把它揉成一小团，让它自由下落。观察纸片和纸团的运动有什么不同？哪一个可以看成质点？请说明理由。

5. “小小竹排江中游，巍巍青山两岸走。”这两句歌词中分别选取了什么为参考系？

6. 太空望远镜在宇宙空间绕着地球沿一定的轨道高速运行，因出现机械故障，用航天飞机将宇航员送上轨道对太空望远镜进行维修。请问：以什么作为参考系时，宇航员相对静止实行维修工作？以什么作为参考系时，宇航员在高速运动？

7. 从离地5m的二楼窗台外竖直向上抛出一粒小石子，石子上升的最大高度离地有7m，若以二楼窗台处为坐标原点，取竖直向上为x轴的正方向，建立坐标轴，则石子到达的最高点和落地点的坐标分别为多少？

8.关于质点，以下说法正确的是（）

A．质点是一种理想化的物理模型

B. 现实世界中质点并不存在，因而研究质点毫无意义

C. 平动的物体一定可以看成质点，转动的物体一定不可以看成质点

D．在一定条件下，平动或转动的物体都可以看成质点

9. 关于参考系，以下说法正确的是（）

A. 参考系是为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体

B. 参考系必须是和地面连在一起的物体

C. 参考系必须是正在做匀速运动的物体，或是相对于地面静止的物体

D. 被研究的物体必须沿与参考系的连线运动

10. 为了研究行星的运动，托勒密提出了“地心说”，而哥白尼则提出了“日心说”。请查阅有关资料，了解这方面的史实。你知道“地心说”和“日心说”分别是以什么为参考系来研究行星的运动的吗？

质点、参考系、坐标系知识点及习题

1.质点（A） （1）没有形状、大小，而具有质量的点。 （2）质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在。 （3）一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析。 2.参考系（A） （1）物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。 （2）在描述一个物体运动时，选来作为标准的（即假定为不动的）另外的物体，叫做 参考系。 对参考系应明确以下几点： ①对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的。 ②在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化，能够使解题显得简捷。 ③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常取地面作为参照系 3.坐标系 为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念，是抽象化的参考系。 （1）坐标系即参考系的具体化，是在参考系上建立的，坐标系相对参考系是静止的。具体有： ①一维坐标：描述物体在一条直线上运动，即物体做一维运动时，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。如图1—1—1所示，若某一物体运动到A点，此时它的位置坐标X A＝3m，若它运动到B点，则此时它的坐标X B＝-2m（“-”表示沿X轴负方向）。 ②二维坐标：平面直角坐标，描述物体在一平面内运动，即二维运动时，需采用两个坐标确定它的位置③三维坐标：立体坐标系，描述物体在空间的运动。 (2)GPS定位仪——确定地球物体的具体方位，提供准确时间。 要注意以下几点： （a）坐标系相对参考系是静止的。 （b）坐标的三要素：原点、正方向、标度单位。 （c）用坐标表示质点的位置。 （d）用坐标的变化描述质点的位置改变 坐标系与GPS全球定位系统 最常用的地理坐标系是经纬度坐标系，这个坐标系可以确定地球上任何一点的位置，如果我们将地球看作一个球体，而经纬网就是加在地球表面的地理坐标参照系格网，经度和纬度是从地球中心对地球表面给定点量测得到的角度，经度是东西方向，而纬度是南北方向，经线从地球南北极穿过，而纬线是平行于赤道的环线，需要说明的是经纬度坐标系不是一种平面坐标系，因为度不是标准的长度单位，不可用其量测面积长度；平面坐标系(又称笛卡儿坐标系)，因其具有以下特性：可量测水平X方向和竖直Y方向的距离，可进行长度、角度和面积的量测，可用不同的数学公式将地球球体表面投影到二维平面上而得到广泛的应用。

质点参考系和坐标系教学设计

质点、参考系和坐标系教学设计 襄阳四中高一物理组沈冬 整体设计 质点模型是高中物理提出的第一个物理模型，也是最简单的模型，对质点概念的形成以及质点模型的建立过程，教学要求是初步的.由于运动的相对性，描述质点的运动时必须明确所选择的参考系，为了准确、定量地描述质点的运动，又要建立坐标系.质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识，所以本教学设计是逐步展开的. 本课程的教学设计要解决两个问题：一是通过在教学中创设多样的问题情景，引导学生讨论并总结质点的概念；二是合作探究引入参考系和坐标系的意义，以及如何建立合适的参考系和坐标系，然后介绍全球卫星定位系统，让学生了解信息，拓展视野. 一、教学目标 1．知识与技能： (1)理解质点的概念．能明确物体在什么情况下可以看作质点． (2)知道参考系的概念．知道选取参考系时，要考虑到使运动的描述尽可能简单． (3)知道坐标系的概念．能够用坐标系描述物体的位置和位置的变化． 2．过程与方法： (1)领悟质点概念的提出和分析、建立的过程 (2)了解物理学研究中物理模型的特点，初步掌握科学抽象这种研究方法 (3)通过数形结合的学习，认识数学工具在物理学中的作用 3．情感态度与价值观： (1)通过学生的观察、探究体验，使学生保持对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理 (2)通过小组讨论，培养学生相互合作、共同探索的团队精神，并使学生学会合作与交流，逐步形成严谨求实的科学态度 (3)体验物理学研究问题的方法——科学抽象，养成正确处理问题的方法，学会在研究问题中突出主要矛盾的哲学价值观 二、教学重点、难点 1．教学重点及其教学策略： 重点：质点概念的理解、参考系的选取、坐标系的建立 教学策略：通过观察、思考、讨论和实例分析来加深理解。 2．教学难点及其教学策略： 难点：理想化模型——质点的建立，及相应的思想方法 教学策略：通过问题的讨论，在原有认知水平上进一步深化拓宽，达到认知的螺旋上升，攻克难点 三、教学资源 1．演示器材：铁环,竹蜻蜓，纸飞机 2．课件：PPT 3. 图片资料 4．多媒体教学设备一套。 四、课时安排 1课时 五、教学过程 ［新课导入］

《质点参考系和坐标系》教案

第一节质点参考系和坐标系 一、教学目标 1．知识与技能： (1)理解质点的概念．能明确物体在什么情况下可以看作质点． (2)知道参考系的概念．知道选取参考系时，要考虑到使运动的描述尽可能简单． (3)知道坐标系的概念．能够用坐标系描述物体的位置和位置的变化． 2．过程与方法： (1)领悟质点概念的提出和分析、建立的过程 (2)了解物理学研究中物理模型的特点，初步掌握科学抽象这种研究方法 (3)通过数形结合的学习，认识数学工具在物理学中的作用 3．情感态度与价值观： (1)通过学生的观察、探究体验，使学生保持对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常 生活中的物理学道理 (2)通过小组讨论，培养学生相互合作、共同探索的团队精神，并使学生学会 合作与交流，逐步形成严谨求实的科学态度 (3)体验物理学研究问题的方法——科学抽象，养成正确处理问题的方法，学会在研究问 题中突出主要矛盾的哲学价值观 二、教学重点、难点 1．教学重点及其教学策略： 重点：质点概念的理解、参考系的选取、坐标系的建立 教学策略：通过观察、思考、讨论和实例分析来加深理解。 2．教学难点及其教学策略： 难点：理想化模型——质点的建立，及相应的思想方法 教学策略：通过问题的讨论，在原有认知水平上进一步深化拓宽，达到认知的螺旋上升，攻克难点 三、教学资源 1．演示器材：乒乓拍、乒乓球 2．课件：飞机空投，地月系、太阳系运行，地球公转和四季变化，火车运行的模拟动画

3．音像文件：“神舟”５号发射、运行、返回过程；鸽子飞行；28届雅典奥运会上张怡宁发球 4. 图片资料：学校平面图，神州五号发射控制中心，GPS定位器，汽车、火车过桥、火 箭等图片。 5．多媒体教学设备一套。 四．教学过程 引入新课 呈现“神舟”５号从发射到返回舱成功回收的主要阶段。 播放神州五号发射升空过程的录像。 讲述：飞船在茫茫太空遨游，如何描述它的运动呢？文学家、艺术家采用形象的手法。“凌云戏月游银汉,转瞬翔天过太空”，短短一两句话就勾勒出航天飞船的雄姿。 世界万物都在运动，对于不同物体的运动，不同的人（如文学家、艺术家等）有不同的描述，请举例说明。 那么科学家怎样描述物体的运动呢？ 著名物理学家海森伯曾说过：“为了理解现象，首要条件就是引入适当的概念。只有借助于正确的概念，我们才能真正知道观察到了什么。” 本章我们首先引入描述运动的一些基本概念，进而研究最简单最基本的运动形式：直线运动。 讲授新课 （一）、物体与质点 １、播放鸽子飞行的录像。 提问：

高中物理质点、参考系和坐标系的知识点

高中物理质点、参考系和坐标系的知识点 1质点 1.定义：用来代替物体的有质量的点，是一个理想化的模型。 2.原则：物体的大小和形状对研究问题没有影响或影响很小可以忽略不计。 3.内容： (1)没有形状、大小，而具有质量的点。 (2)质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在。 (3)一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析。 1参考系、坐标系 1、参考系定义：为了研究物体的运动而假定不动的物体。 2、注意点：运动的描述是相对的，因参考系的选取的不同而不同。参考系的选择以研究问题的方便为原则。 3、坐标系：为了定量描述物体的位置及位置的变化而建立的参考系。 (1)物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。 (2)在描述一个物体运动时，选来作为标准的(即假定为不动的)另外的物体，叫做参考系。 对参考系应明确以下几点： ①对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的。 ②在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化，能够使解题显得简捷。 ③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常取地面作为参照系?

1坐标系 为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念，是抽象化的参考系。 (1)坐标系即参考系的具体化，是在参考系上建立的，坐标系相对参考系是静止的。 具体有： ①一维坐标：描述物体在一条直线上运动，即物体做一维运动时，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。如图1—1—1所示，若某一物体运动到A点，此时它的位置坐标XA=3m，若它运动到B点，则此时它的坐标XB=-2m(“-”表示沿X轴负方向)。 ②二维坐标：平面直角坐标，描述物体在一平面内运动，即二维运动时，需采用两个坐标确定它的位置③三维坐标：立体坐标系，描述物体在空间的运动。 (2)GPS定位仪——确定地球物体的具体方位，提供准确时间。 要注意以下几点： (a)坐标系相对参考系是静止的。 (b)坐标的三要素：原点、正方向、标度单位。 (c)用坐标表示质点的位置。 (d)用坐标的变化描述质点的位置改变 1机械运动1、定义：一个物体相对于另一个物体位置发生变化(注意机械运动是相对的)。 2、运动形式:平动(物体上各点运动形式相同)、转动、振动(围绕某点往复运动)等。

1.1_质点_参考系和坐标系经典例题解析_

第1节质点参考系和坐标系经典例题解析 1．在下述问题中，能够把研究对象看成质点的是( ) A．研究地球公转一周所需时间是多少 B．研究地球上不同区域季节的变化 C．用力上抛一枚硬币，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上 D．欣赏溜冰运动员的精彩表演 2．小说《镜花缘》第七十九回中，宝云问奶公：“家乡有什么趣闻？”奶公说：“前几天刮了一阵大风，把咱们家的一口井忽然吹到墙外去了……”你认为，对“井在运动”的参考系判断正确的是( ) A．井B．奶公 C．墙D．风 3．在电视连续剧《西游记》中，常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头，这通常是采用“背景拍摄法”：让“孙悟空”站在平台上，做着飞行的动作，在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云，同时加上烟雾效果；摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头。放映时，观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”。这时，观众所选的参考系是 ( ) A．“孙悟空” B．平台 C．飘动的白云D．烟雾 4.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”“是船行”的参照物分别是 A. 地面和山 B. 山和船 C. 河岸和流水 D. 船和山 5. 诗句“飞花两岸照船红，百里榆堤半日风，卧看满天云不动，不知云与我俱东。“云与我俱东”对应的参考系 A榆堤 B江岸 C风 D船 6．一人在100 m高的楼房顶上，将一质量为m的小球以5 m/s的速度水平向右抛出，当物体在水平方向上运动10 m时，在竖直方向上运动了20 m，怎样表示物体现在所处的位置？

1.解析：A选项中，可以把地球看成质点，因为地球的大小和形状与它公转一周的时间无关；B选项中，不能把地球看成质点，因为在地球公转的过程中，地球上不同区域的季节变化是不同的，如果把地球看成质点，那么就无法区分不同地区；C选项中，很显然硬币的形状与研究问题的关系非常密切，不能把硬币看成质点；D选项中，人们欣赏的是溜冰运动员在冰面上的优美动作，故不能把运动员看成质点。 答案：A 2.解析：井相对地面是不动的，那么井忽然被风吹到墙外是由于墙的位置发生了改变，所以井在运动是相对于墙而言的，是以墙为参考系的。 答案：C 3.解析：观众看到的是“孙悟空”和白云之间的相对运动，如果以飘动的白云为参考系，就会觉得“孙悟空”在“腾云驾雾”，故选C. 答案：C 4.看山恰似走来迎”是以船为参考系，山是运动的，“是船行”是以岸和山为参考系，选项A正确 5.参考系是为了研究方便而假定不动的物体故只需要研究对象与参考系相对位置不发生变化，则观潮到的结果就是物体静置不动。 在本题中船是向东行使，卧看满天云不动是指云与我保持相对静置，即云与我以相同的速度相对于地球向东行驶，所以云不动所选择的参考系是地球或者地球上相对于地球保持静置不懂得物体。故D正确 暂且不说“飞花”，“船、云、我”均以同样的速度向东移动，三者相对静止。第二句诗是以“我、船”为参照物，“榆堤”在“半日”里移动“百里”。第三句诗以“我、船”为参照物，“云不动”。 6解析：因为小球在二维空间运动，需建立平面直角坐标系，以抛出点为坐标原点，向右为x轴正方向，向上为y轴正方向，小球现在的位置为x＝10 m，y＝－20 m，用坐标表示即(10 m，－20 m)。 答案：见解析

1.1《质点参考系和坐标系》

第一章运动的描述1.1质点参考系和坐标系教案 1、教材分析 本节教科书的第一段道出了全章教科书的目标，就是研究“怎样描述物体的机械运动”。教科书一开始就从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念，指导思想是强调一般性的科学方法，即为这样的思想作准备：解决问题时首先把实际问题抽象成物理模型，然后用数学方法描述这个模型，并寻求解决的方法。 要研究物体位置的变化问题，首先必须解决位置确定问题，教科书把“物体和质点”当作一个知识点，说明质点是针对物体而言的，实际的“物体”都“占有一定的空间”，在通常的运动过程中，“不同部位的运动情况是不相同的”，从而“给描述运动带来了困难”，解决问 题的关键是“能否用一个点来代替物体”。 “科学漫步”栏目中的“全球卫星定位系统”是扩展性内容，其后附有进一步研究的问 题，例如“这个定位器处于我国哪个城市的什么部位？从显示屏中你还能获得哪些信息？”。这样做的目的也是使学生养成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获得知识的能力。这类问题不作为针对所有学生的强制性要求。 2、教学目标 1、知道参考系的概念。知道对同一物体选择不同的参考系时，观察的结果可能不同。 2、理解质点的概念，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。 3、教学重点 1、在研究问题时，如何选取参考系。 2、质点概念的理解。 4、教学难点 在什么情况下可把物体看出质点 5、学情分析 我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对 于受力分析及运动情况有一定的基础，但是两者结合起来综合的应用有些困难，需要详细的讲解。 6、教学方法 1?学案导学：见后面的学案。 2?新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑T情境导入、展示目标T合作探究、精讲点拨 T反思总结、当堂检测T发导学案、布置预习 7、课前准备 1 ?学生的学习准备：预习课本相关章节，初步把握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和 方法。

参考系坐标系及转换汇总

1 天球坐标系、地球坐标系和卫星测量中常用的坐标系的建立方法。天球直角坐标系 天球坐标系 天球球面坐标系 坐标系 地球直角坐标系 地球坐标系 地球大地坐标系 常用的天球坐标系：天球赤道坐标系、天球地平坐标系和天文坐标系。在天球坐标系中，天体的空间位置可用天球空间直角坐标系或天球球面坐标系两种方式来描述。 1 天球空间直角坐标系的定义 地球质心O为坐标原点，Z轴指向天球北极，X轴指向春分点，Y轴垂直于XOZ平面，与X轴和Z轴构成右手坐标系。则在此坐标系下，空间点的位置由坐标（X，Y，Z）来描述。 春分点：当太阳在地球的黄道上由天球南半球进入北半球，黄道与赤道的交 点）．

2 天球球面坐标系的定义 地球质心O为坐标原点，春分点轴与天轴（天轴：地球自转的轴）所在平面为天球经度（赤经）测量基准——基准子午面，赤道为天球纬度测量基准而建立球面坐标。空间点的位置在天球坐标系下的表述为（r，α，δ）。

表示：2-1天球空间直角坐标系与天球球面坐标系的关系可用图

岁差和章动的影响 岁差：地球实际上不是一个理想的球体，地球自转轴方向不再保持不变，这 使春分点在黄道上产生缓慢的西移，这种现象在天文学中称为岁差。章动：在日月引力等因素的影响下，瞬时北天极将绕瞬时平北天极旋转，大致呈椭圆，这种现象称为章动。 极移：地球自转轴相对地球体的位置并不是固定的，因而，地极点在地球表面上的位置，是随时间而变化的，这种现象称为极移。地球的自转轴不仅受日、月引力作用而使其在空间变化，而且还受地球内部质量不均匀影响在地球内部运动。前者导致岁差和章动，后者导致极移。 协议天球坐标系：为了建立一个与惯性坐标系统相接近的坐标系，人们通常选择某一时刻，作为标准历元，并将此刻地球的瞬时自转轴（指向北极）和地心至瞬时春分点的方向，经过瞬时的岁差和章动改正后，分别作为X轴和Z轴的指向，。协议天球坐标系由此建立的坐标系称为 3 地球坐标系

质点参考系和坐标系教案

第一节质点参考系和坐标系 …………石家庄五中闫会波一、教学目标 1．知识与技能： (1)理解质点的概念．能明确物体在什么情况下可以看作质点． (2)知道参考系的概念．知道选取参考系时，要考虑到使运动的描述尽可能简单． (3)知道坐标系的概念．能够用坐标系描述物体的位置和位置的变化． 2．过程与方法： (1)领悟质点概念的提出和分析、建立的过程 (2)物理模型的特点。 (3)数学工具是物理研究的帮手。 3．情感态度与价值观： (1)通过提问，观看ppt使学生保持对科学的求知欲。 (2)形成严谨求实的科学态度 (3)研究问题中突出主要矛盾的哲学价值观 二、教学重点、难点 1．教学重点 重点：质点概念的理解、参考系的选取、坐标系的建立 2．教学难点及其教学策略： 难点：理想化模型——质点的建立。 三．教学过程 引入新课 呈现“神舟”6号从发射到返回舱成功回收的主要阶段。 讲述：飞船在茫茫太空遨游，如何描述它的运动呢？文学家、艺术家采用形象的手法。“凌云戏月游银汉,转瞬翔天过太空”，短短一两句话就勾勒出航天飞船的雄姿。 世界万物都在运动，对于不同物体的运动，不同的人（如文学家、艺术家等）有不同的描述，请举例说明。 那么科学家怎样描述物体的机械运动？

著名物理学家海森伯曾说过：“为了理解现象，首要条件就是引入适当的概念。只有借助于正确的概念，我们才能真正知道观察到了什么。” 讲授新课 （一）、物体与质点 １、观看雄鹰展翅的图片。 (1)要准确描述雄鹰身上各点的位置随时间的变化不是容易事，困难和麻烦出在哪儿呢？ (2)如果我们研究雄鹰从石家庄出发到飞往北京所需要的时间，需要了解它身体各部分运动的区别吗？ 在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，经过科学抽象而建立理想化的“物理模型”，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。 教师结论：在某些情况下，根据所要研究问题的性质，可以忽略某些物体的大小和形状。２、提问： (1)研究地球绕太阳的公转能否把地球视为一个点呢？ (2)一列沿京石铁路运动的火车，若研究它从石家庄到北京的运动能否把它简化为一个点？ (3)研究地球上各处的季节变化时，能否把它视为质点呢？ (4)研究火车通过南京长江大桥的运动时，能否把它简化为一个质点？ 3、通过以上几个问题请同学们进一步讨论： (1)物体是否在所有的情况下都能看作质点？ (2)物体看作质点的条件是什么？ 物体看做质点的条件：由问题的性质决定。 (1)物体的各部分的运动情况都相同，此物体可以当作质点。 (2)物体的形状大小远远小于所研究的距离，此物可当作质点。

参考系坐标系及转换

1天球坐标系、地球坐标系和卫星测量中常用的坐标系的建立方法。 L天球直角坐标系 厂天球坐标系 天球球面坐标系 地球直角坐标系地球大地坐标系 常用的天球坐标系：天球赤道坐标系、天球地平坐标系和天文坐标系。 在天球坐标系中，天体的空间位置可用天球空间直角坐标系或天球球面坐标系两种方式来描述。 1天球空间直角坐标系的定义 地球质心0为坐标原点，Z轴指向天球北极，X轴指向春分点，丫轴垂直于XOZ 平面，与X轴和Z轴构成右手坐标系。则在此坐标系下，空间点的位置由坐标（X，丫Z）来描述。 春分点：当太阳在地球的黄道上由天球南半球进入北半球，黄道与赤道的交点）

A ＜空闵直笥坐瑟厂K V ： z 丿的楚辽” 2天球球面坐标系的定义 地球质心0为坐标原点，春分点轴与天轴（天轴：地球自转的轴）所在平面为天 球经度（赤经）测量基准一一基准子午面，赤道为天球纬度测量基准而建立球面 坐标。空间点的位置在天球坐标系下的表述为（r ,a,S ）。 天欢申诗与地球质?M 重合T 赤礙刊为舍天黏 和感分点的天球子牛面 与过天体$的天球子牛面 之间的夾角，未纬 S 为 原点Mi 天体￡的连規与 天球击道面之间的夹角, 旬題丫为展点Mi 天体S 球球】?坐抚1就，S 1 r ）的C 义： 天球空间直角坐标系与天球球面坐标系的关系可用图 2-1表示: 感鼻—地I 球质心M 一孑塾一指向天球北奴Pn 、 ￥菇'一垂直于XMZ 平面, 与X 抽和Z 抽枸成右 手坐 标系统。 Pn A Z y X 1 \y X 奋 My\5 Ps / /

对同一空间点，直角坐标糸与其著效的球面坐标糸参教间有如下转换关务: C X - /cos a cos S < Y= / sin cos -Z = ysin 5 Y V a = arctan —— L Xz d -arctail . 岁差和章动的影响 岁差：地球实际上不是一个理想的球体，地球自转轴方向不再保持不变，这使春分点在黄道上产生缓慢的西移，这种现象在天文学中称为岁差。 章动：在日月引力等因素的影响下，瞬时北天极将绕瞬时平北天极旋转，大致呈椭圆，这种现象称为章动。 极移：地球自转轴相对地球体的位置并不是固定的，因而，地极点在地球表面上的位置，是随时间而变化的，这种现象称为极移。地球的自转轴不仅受日、月引力作用而使其在空间变化，而且还受地球内部质量不均匀影响在地球内部运动。 前者导致岁差和章动，后者导致极移。 协议天球坐标系：为了建立一个与惯性坐标系统相接近的坐标系，人们通常选择某一时刻，作为标准历元，并将此刻地球的瞬时自转轴（指向北极）和地心至瞬 时春分点的方向，经过瞬时的岁差和章动改正后，分别作为 X轴和Z轴的指向, 由此建立的坐标系称为协议天球坐标系。天味奋 5 y X X Ps

参考系和坐标系1

第一章运动的描述 ●同步导学● 第1节质点参考系和坐标系 理解领悟 要描述物体的运动，首先要对实际物体建立一个物理模型，最简单的是质点模型。由于运动的相对性，描写质点的运动时，必须明确所选择的参考系。为了准确地、定量地描述质点的运动，还要建立坐标系。质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识。本节知识是学习后面知识的基础，也是整个力学的基础。 1.为什么要引入“质点”这一概念？ 物体的运动通常是很复杂的。雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔，它的身体在向前运动，但它的翅膀在向前运动的同时还在上下运动；足球在运动场上飞滚，它在向前运动的同时还在不断滚动；呼啸而过的火车，它的车身在向前运动，而车轮在向前运动的同时还在不断滚动，它的发动机和传动机构的运动就更为复杂；舞蹈演员的优美舞姿，令人眼花缭乱，叹为观止。显然，要详细而准确地描述这些物体的运动，是很困难的，并不是一件容易的事。 那么，问题出在哪里呢？原来，物体都有一定的大小和形状，而物体各部分的运动情况一般是不同的，这就导致了描述物体运动的复杂性。假如物体各部分的运动情况都相同，那么在我们研究物体的运动状态时，不就可以用一个“点”来代替它了吗？即使物体各部分的运动情况并不相同，但在某些情况下，我们需要了解物体各部分运动的区别吗？例如，研究地球绕太阳的公转，研究火车的整体运动，等等，我们并不需要了解物体各部分运动的区别。这时，物体的大小和形状并不重要，可以不予考虑，不也就可以用一个“点”来代替它了吗？ 可见，在某些情况下，我们可以把物体简化为一个有质量的点，从而引入“质点”这一概念。用来代替物体的有质量的点叫做质点，即质点是没有大小和形状，而具有物体全部质量的点。 2.什么样的物体可以看成质点？ 一个物体能否看成质点是相对的，是由问题的性质决定的，要视具体情况而定，不能绝对化。例如，在研究地球绕太阳的公转时，地球能够看成质点；但在研究地球的自转时，地球就不能看成质点了。 物体能否看成质点，与物体本身的大小没有必然的关系。很大的物体可能被看成质点，而很小的物体却不一定能够被看成质点。例如，上面提到的研究地球绕太阳的公转时，地球尽管很大，仍然能够看成质点；但在研究双原子分子的振动及转动时，小小的份子却就不能看成质点了。 一个物体能否被看成质点，一般情况下与物体做直线运动还是曲线运动没有关系，即物体做直线运动或曲线运动时，都可能被看成质点。例如，研究运动员在400m赛跑中的速度变化时，无论是在直道上还是在弯道上，都可以将运动员看成质点。 总之，在研究物体的运动时，若可以不考虑物体的大小和形状，就可以将物体看成质点。

高中物理必修一质点参考系和坐标系精品教案

第一章运动的描述 1.1 质点参考系和坐标系教案 1、教材分析 本节教科书的第一段道出了全章教科书的目标，就是研究“怎样描述物体的机械运动”。教科书一开始就从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念，指导思想是强调一般性的科学方法，即为这样的思想作准备：解决问题时首先把实际问题抽象成物理模型，然后用数学方法描述这个模型，并寻求解决的方法。 要研究物体位置的变化问题，首先必须解决位置确定问题，教科书把“物体和质点”当作一个知识点，说明质点是针对物体而言的，实际的“物体”都“占有一定的空间”，在通常的运动过程中，“不同部位的运动情况是不相同的”，从而“给描述运动带来了困难”，解决问题的关键是“能否用一个点来代替物体”。 “科学漫步”栏目中的“全球卫星定位系统”是扩展性内容，其后附有进一步研究的问题，例如“这个定位器处于我国哪个城市的什么部位？从显示屏中你还能获得哪些信息？”。这样做的目的也是使学生养成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获得知识的能力。这类问题不作为针对所有学生的强制性要求。 2、教学目标 1、知道参考系的概念。知道对同一物体选择不同的参考系时，观察的结果可能不同。 2、理解质点的概念，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。 3、教学重点 1、在研究问题时，如何选取参考系。 2、质点概念的理解。 4、教学难点 在什么情况下可把物体看出质点 5、学情分析 我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对于受力分析及运动情况有一定的基础，但是两者结合起来综合的应用有些困难，需要详细的讲解。 6、教学方法 1．学案导学：见后面的学案。 2．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 7、课前准备

参考系和坐标系的理解

第01章第01节对质点、参考系和坐标 系的理解 质点 (1)用来代替物体的有质量的点叫做质点． (2)研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小对问题的影响可以忽略，就可以看做质点． (3)质点是一种理想化模型，实际并不存在．【例1】下列关于质点的说法中，正确的是( ) A．质点是一个理想化的模型，实际并不存在 B．因为质点没有大小，所以与几何中的点没有区别 C．凡是轻小的物体，都可看作质点 D．如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于次要因素，就可以把物 体看作质点 解析质点是一个理想化的物理模型，实际上不存在．物体能否看成质点要满足D项的条件，A、D正确；质点是有质量的，它是人们为了研究问题的方便而抽象出来的点，与物体大小没有直接关系，B、C项错． 答案AD 【变式题组】1.下列关于运动的说法中，正确的是() A．物体的位置没有变化就是不运动 B．两物体间的距离没有变化，两物体一定都是静止的 C．自然界中没有不运动的物体，运动是绝对的，静止是相对的 D．为了研究物体的运动，必须先选择参考系，平常说的运动或静止是相 对于地球而言的． 答案CD 解析物体的位置对某一参考系不变．但对另一参考系可能变化了，所以物体可能在运动，故A错误；两物体间的距离没有变化，二者可能静止，也可能以相同的速度运动，故B错误；由于参考系的选择是任意的，对于不同的参考系，同一物体可能静止，也可能运动，故C、D正确． 2.下列情形中，不可以把物体看作质点的是() A．研究高速旋转的砂轮的运动 B．研究芭蕾舞演员的动作 C．研究花样滑冰中的运动员 D．研究飞行中直升机上的螺旋桨 答案ABCD 3.在研究下列问题时，可以把汽车看作质点的是() A．研究汽车在行驶时车轮的转动情况 B．研究人在汽车上的位置 C．研究汽车在上坡时有无翻车的危险

11,质点,参考系和坐标系练习题及答案解析

11,质点,参考系和坐标系练习题及答案解析 1、质点参考系和坐标系练习题(含答案) 1．下列关于质点的概念叙述正确的是（） A、只要是细小的物体都可以看作质点。 B、只要是静止的物体都可以看作质点。 C、在研究某个问题时，一物体可以看做质点，那么在研究另一个问题时，该物体也一定可看做质点。 D、一个物体可否可以看做质点，要看所研究问题的具体情况而定。 2．下列关于质点的说法中正确的是（） A、只有体积很小的物体才能看作质点 B、在研究足球旋转的问题时，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 3．在有云的夜晚，抬头望月，觉得月亮在云中穿行，这是选取的参考系是 A、月亮 B、云 C、地面 D、星（） 4．汽车在平直的公路上向东冒雨行驶,下列说法中正确的是 ( ) A、选择汽车为参考系,雨滴是静止的 B、选择地面为参考系,坐在汽车里的乘客是静止的 C、选择汽车为参考系,路旁的树木在向西运动 D、选择乘客为参 考系,刮雨器一定是静止的 5．下面关于质点的正确说法有（） A、研究和观察日食时可把太阳当做质点 B、研究地球的公转时可把地球看做质点

C、研究地球的自转时可把地球看做质点 D、原子核很小，可把原子核看做质点 6．一辆汽车在平直公路上匀速行驶，车上的人看到车上的木箱保持静止不动，这是选取_____为参考系的；若选取汽车为参考系，则路边的电线杆是_______的. 参考答案 1、D 2、D 3、B 4、C 5、B 6、汽车、运动 1．下列现象是机械运动的是( ) A．上海的磁悬浮列车正在高速行驶 B．中国的综合国力正在飞速发展 C．煤炭正在熊熊燃烧 D．奥运冠军刘翔在110米栏决赛中 2．下列各物体中，能被视为质点的有( )

质点参考系和坐标系-同步练习题(一)

… 质点参考系和坐标系同步练习 1、甲、乙两辆汽车均以相同速度行驶．有关参考系，下列说法正确的是（） A．如两辆汽车均向东行驶，若以甲为参考系，乙是静止的 B．如观察结果是两辆车均静止，参考系可以是第三辆车 C．如果以在甲车中一走动的人为参考系，乙车仍是静止的 D．如甲车突然刹车停下，乙车向东行驶，以乙车为参考系，甲车向西行驶 2、关于参考系的选取，下列说法正确的是（） ] A．参考系必须选取静止不动的物体 B．参考系必须是和地面联系在一起的C．在空中运动的物体不能作为参考系 D．任何物体都可以作为参考系 3、下列情况中的运动物体，不能被看成质点的是（） A．研究绕地球飞行时航天飞机的轨道 B．研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况 C．计算从北京开往上海的一列火车的运行时间 D．计算在传送带上输送的工件数量 4、“坐地日行八万里，巡天遥看一千河．”这一句诗表明（） ^ A．坐在地上的人是绝对静止的 B．坐在地上的人相对地球以外的其他星体是运动的 C．人在地球上的静止是相对的，运动是绝对的 D．以上说法都错误 5、地面观察者看雨滴竖直下落时，坐在匀速前进的车厢中的乘客看雨滴是（） A．向前运动B．向后运动 C．倾斜落向前下方D．倾斜落向后下方 6、下列关于质点的说法中，正确的是（） '

A．质点是一个理想化的模型，实际并不存在 B．因为质点没有大小，所以与几何中心的点没有区别 C．凡是轻小的物体，都可看作质点 D．如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关或次要因素，就可以把物体 7、如图1－1－1所示，物体沿x轴做直线运动，从A点运动到B点．由图判断A点坐标、B点坐标和走过的路程． 图1―1―1 ! 8、坐在行驶列车里的乘客，看到铁轨两旁树木迅速后退，“行驶着的列车”和“树木迅 速后退”的参考系分别是（） A．地面、地面 B．地面、列车C．列车、列车 D．列车、地面 9、下列几种情况下的物体，哪些情况可将物体当作质点来处理（） A．游乐场中，坐在翻滚过山车中的小孩 B．确定太空中的宇宙飞船位置 C．研究门的转动 D．研究正在将货物吊起的起重机的受力情况 10、在平直的公路上，甲乘汽车以10m／s的速度运动，乙骑自行车以5 m／s的速度运动，甲、乙的运动方向相同，甲在前，乙在后，则（） A．甲观察到乙以5m／s的速度靠近 B．乙观察到甲以5 m／s的速度远离C．甲观察到乙以15 m／s的速度远离 D．乙观察到甲以15 m／s的速度远离 【 11、两辆汽车在平直的公路上行驶，甲车内一个人看乙车没有动，而乙车内的一个人看见路旁的树木向西移动，如果以大地为参考系，上述观察说明（） A．甲车不动，乙车向东运动 B．乙车不动，甲车向东运动 C．甲车向西运动，乙车向东运动 D．甲乙两车以相同的速度向东运动12、在研究下述运动时，能把物体看作质点的是（）

《质点 参考系和坐标系》教学设计

《质点参考系和坐标系》教学设计 一、教材分析 本教学设计选自人教版新课标高中物理教材第一章第一节《质点参考系和坐标系》，要描述物体的运动，首先要对实际物体建立一个最简单的物理模型—质点模型。由于运动的相对性，描述质点运动时必须明确所选择的参考系。为了准确的、定量的描述质点的运动，还要建立坐标系。质点、参考系和坐标系是描述物体运动的基础知识，教材中逐步展开这些内容，最后介绍全球卫星定位系统。本节介绍质点、参考系和坐标系，不仅是这一章学习的基础知识，也是以后力学各章学习的基础知识。这些基础知识在实践中有广泛的、重要的应用。 二、三维目标 1．知识与技能 （1）理解质点的概念，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。 （2）理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。 （3）会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。 2．过程与方法 （1）体会物理模型在探索自然规律中的作用，让学生将生活实际与物理概念相联系，通过几个具体的例子让学生自主讨论，在讨论与交流中，自主升华为物理概念。 （2）通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法，让学生从熟悉的常见现象和已有经验出发，体验不同参考系中运动的相对性，提示参考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性，促使学生形成勤于观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获取知识的能力。 3．情感态度与价值观 热爱自然，关心科技，正确方法，科学态度。 三、教学重、难点 （1）重点 1．理解质点的概念； 2．从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念。 （2）难点 1．理解质点的概念 四、教学突破 课前师生收集丰富的图片、视频、文字等资料，联系学生日常生活中身边熟悉的实例，激发学生学习的兴趣，通过老师引导，学生得出有关物理概念，从而使学生乐于探究和思考。

第一章 运动的描述之参考系坐标系

第一章运动的描述 1.1质点参考系和坐标系 教学目标 一：知识与技能 （1）理解质点的概念； （2）知道参考系的概念及与运动的关系； （3）能正确个分析和建立参考系。 二：过程与方法 （1）能联系实际体会质点模型 （2）能结合具体环境建立合适的坐标系 三：情感态度与价值观 体会理想模型在处理物理问题中的价值 教学重点:质点的概念、参考系的选取、坐标系的建立。 教学难点: 实际物体可以看作质点的条件。 课时安排：1课时 教学过程: 第一节质点参考系坐标系 （一）主要内容 1、机械运动 （1）定义：物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动，简称运动。 （2）运动的绝对性和静止的相对性：宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子，都处在永恒的运动之中。运动是绝对的，静止是相对的。 2、物体和质点 （1）定义：用来代替物体的有质量的点。 第一、质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量。 第二、质点没有体积，因而质点是不可能转动的。任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。 第三、质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析。 （2）物体可以看成质点的条件：如果在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看做一个质点。 （3）突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法。质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。 问题： （1）能否把物体看作质点，与物体的大小、形状有关吗？ （2）研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否把汽车看作质点？要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把汽车看作质点？ （3）原子核很小，可以把原子核看作质点吗？ 例1：下列情况中的物体，哪些可以看成质点（） A．研究绕地球飞行时的航天飞机。 B．研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。

质点参考系和坐标系(B)卷

质点参考系和坐标系（B）卷 1．在考察下列运动员的比赛成绩时，可将运动员看做质点的是（） A．马拉松 B．跳水C．击剑D．体操 2．(多选)下列情况的物体，哪些可看做质点（） A．放在地面上的木箱，在上面的箱角处用水平推力推它，木箱可绕下面的箱角转动B．放在地面上的木箱，在其箱高的中点处用水平推力推它，木箱在地面上滑动C．研究地球公转一周所需时间是多少 D．研究钟表时针的转动情况 3．(多选)下列说法正确的是（） A．参考系必须是固定不动的物体 B．参考系可以是变速运动的物体 C．地球很大，又因有自转，研究地球公转时，地球不可作为质点 D．研究跳水运动员转体动作时，运动员不可作为质点 4．据新华社消息，6月12日23时30分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射了第二十三颗北斗导航卫星，它是地球静止轨道卫星，可以定点在赤道上空的某一点．则关于该颗卫星下列说法正确的是（） 图1-1-6 A．以地面为参考系，北斗导航卫星静止 B．以太阳为参考系，北斗导航卫星静止 C．北斗导航卫星在高空一定是运动的

D．北斗导航卫星相对地面上静止的物体是运动的 5．“坐在火车里的人看到窗外相邻轨道上的另一火车启动了，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．”这句话的描述中，所选择的参考系有几个（） A．1个B．2个 C．3个D．4个 6．如图1-1-7所示是为了定量研究物体的位置变化作出的坐标系(x轴)，在画该坐标系时规定原点在一长直公路上某交通亭中心，公路为南北走向，规定向北为正方向．坐标系上有A、B两点，A的位置坐标为x A＝50 m，B的位置坐标为x B＝－30 m．下列说法中正确的是（） 图1-1-7 ①A点位于交通亭中心南边50 m处 ②A点位于交通亭中心北边50 m处 ③B点位于交通亭中心南边30 m处 ④B点位于交通亭中心北边30 m处 A．①③ B．②④ C．①④D．②③ 7．下列运动的物体，可以看做质点的是（） A．质量小于1 g的物体 B．研究“悟空号”暗物质粒子探测器在太空中的运行时间 C．研究乒乓球的旋转效应 D．在空中做翻滚动作的跳伞运动员 8．某运动物体在平面内由点(3 m，1 m)出发，沿直线运动到点(1 m,4 m)；然后又由点(1 m,4 m)沿直线运动到点(5 m,5 m)．试在图中完成坐标系的建立并画出物体

参考系和坐标系的理解

第01章第01节对质点、参考系和坐标系的理解 质点 (1)用来代替物体的有质量的点叫做质点． (2)研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小对问题的影响可以忽略，就可以看做质点． (3)质点是一种理想化模型，实际并不存在． 【例1】下列关于质点的说法中，正确的是() A．质点是一个理想化的模型，实际并不存在 B．因为质点没有大小，所以与几何中的点没有区别 C．凡是轻小的物体，都可看作质点 D．如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于次要因素，就可以把物 体看作质点 解析质点是一个理想化的物理模型，实际上不存在．物体能否看成质点要满足D项的条件，A、D正确；质点是有质量的，它是人们为了研究问题的方便而抽象出来的点，与物体大小没有直接关系，B、C项错． 答案AD 【变式题组】 1.下列关于运动的说法中，正确的是() A．物体的位置没有变化就是不运动B．两物体间的距离没有变化，两物体一定都是静止的 C．自然界中没有不运动的物体，运动是绝对的，静止是相对的 D．为了研究物体的运动，必须先选择参考系，平常说的运动或静止是相 对于地球而言的． 答案CD 解析物体的位置对某一参考系不变．但对另一参考系可能变化了，所以物体可能在运动，故A错误；两物体间的距离没有变化，二者可能静止，也可能以相同的速度运动，故B错误；由于参考系的选择是任意的，对于不同的参考系，同一物体可能静止，也可能运动，故C、D正确． 2.下列情形中，不可以把物体看作质点的是() A．研究高速旋转的砂轮的运动 B．研究芭蕾舞演员的动作 C．研究花样滑冰中的运动员 D．研究飞行中直升机上的螺旋桨 答案ABCD 3.在研究下列问题时，可以把汽车看作质点的是() A．研究汽车在行驶时车轮的转动情况 B．研究人在汽车上的位置 C．研究汽车在上坡时有无翻车的危险 D．计算汽车从北京开往大连的时间 答案 D 解析A、B、C三项的物体均需要考虑汽车的形状

高中物理质点、参考系、坐标系

质点、参考系、坐标系知识归纳 1、质点 质点定义：用来代替物体的有质量的点叫做质点。 将物体看成质点的条件：物体的大小、形状对研究问题的影响可以忽略不计时，可视物体为质点。 质点的物理意义：质点是一个理想化的模型，尽管不是实际存在的物体，但却是实际物体的一种近似反映，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象，它突出事物的主要特征，即抓住主要因素，忽略次要因素，使所研究的复杂问题得到简化。 质点的特点：无大小；无形状；代替整个物体的质量。 2、参考系 参考系定义：在描述一个物体运动时，选作标准的假定不动的另一物体叫参考系。 理解参考系：标准性；任意性；统一性。 3、坐标系 物理意义：在参考系上建立适当的坐标系，可以定量的描述物体的位置及位置的变化。

1、下列哪些情况下的物体可以看成是质点（） A、大的物体不能看作质点，小的物体可以看作质点 B、绕太阳运转的地球 C、任何球体在任何情况下都能看成质点 D、形状不规则的物体不能看成质点 2、研究下列物体的运动时，可以将物体视为质点的是（） A、转动的门 B、研究汽车轮上的一点运动情况的车轮 C、绕太阳作椭圆运动的地球 D、乒乓球运动员接球时可以将乒乓球当作质点 3、下列运动的物体能看成质点的是（） A、从甲地开往乙地的一列火车 B、做花样滑冰的运动员 C、从斜面上翻滚下来的物体 D、研究转动时转动着的车轮 4、甲乙丙三人同时观察一个物体的运动，甲说：“它在向前做匀速运动”；乙说：“它是静止的”；丙说：“它在向后倒退”。正确判断这三人说法的是（） A、在任何情况下都不对 B、三人中至少有两人是错误的 C、如果选定同一参考系，那么三人的说的都对了 D、如果各人选自己的参考系，三人的说法都可能是对的 5、一辆汽车在平直的公路上追上一辆正向前行驶的自行车，超过它并继续向前行驶，对此下面描述正确的是（） A、以自行车为参考系，汽车超车前是向后运动的 B、以自行车为参考系，汽车是向前运动的 C、以汽车为参考系，自行车是向前运动的 D、以汽车为参考系，汽车、自行车都是向前运动的 6、下雨天，地面观察者看到雨滴竖直下落时，坐在匀速行驶的车厢里的乘客看到的雨滴是（） A、向前运动 B、向后运动 C、倾斜落向前下方 D、倾斜落向后下方