逍遥右脑 2013-05-17 17:23
第一节质点 参考系和坐标系（预习案）
【学习目标】
1．认识建立质点模型的意义和方法，能根据具体情况将物体简化为质点。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．认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用．
【自主学习】
1、机械运动：物体的__________ _____ ____ _ ______，称为机械运动。
2、质点：________________________________________________ ___ __ ________，称为质点。
3、参考系：在描述一个物体的运动时，首先要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_________________________________。这种用做参考的物体称为参考系。
4、坐标系：为了___________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。
5、运动和静止的相对性：______________________________________________________________。
【预习自测】
1、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
2、有甲、乙、丙三辆汽车在一条笔直的公路上，其中甲车上的人看到路边上的树，向东运动，乙车的人看到甲车向西运动，丙车上的人看到乙车向东运动，根据以上事实，若以路面为参考系，不能判断出汽车运动方向的是（ ）
A、甲车和乙车 B、乙车和丙车
C、甲车和丙车 D、只有丙车
3、某同学在光滑的地面上，向西滚动一小球，小球以1m/s的速度运动，经过2s和挡板想撞后以大小不变的速度返回，根据以上事实填写下表：
0s1s末2 s末3 s末4 s末5 s末6s末
以出发点为原点，以向西为正方向，小球的位置坐标（m）
以碰撞点为原点，以向东为正方向，小球的位置坐标（m）
【我的疑惑】
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【信息链接】
GPS全球定位系统（ Global Positioning System - GPS ）是美国从本世纪 70 年代开始研制，历时 20 年，耗资200亿美元，于1994 年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。早期仅限于军方使用，由美国国防部 ( Depart of Defense ， DoD) 所计划发展，其目的针对军事用途，例如战机、船舰、车辆、人员、攻击标的物的精确度定位等。 时至今日， GPS 早已开放给民间做为定位使用，这项结合太空卫星与通讯技术的科技，在民间市场已正在蓬勃的展开，除了能提供精确的定位之外，对于速度、时间、方向及距离亦能准确的提供讯息，运用的范围相当广泛。
GPS 是什么
全球定位系统属于美国第二代卫星导航系统。是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起的，它采纳了子午仪系统的成功经验。和子午仪系统一样，全球定位系统由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。该系统的空间部分使用 24 颗高度约 2.02 万千米的卫星组成卫星星座。 21+3 颗卫星均为近圆形轨道，运行周期约为 11 小时 58 分，分布在六个轨道面上（每轨道面四颗），轨道倾角为 55 度。卫星的分布使得在全球的任何地方，任何时间都可观测到四颗以上的卫星，并能保持良好定位解算精度的几何图形（ DOP ）。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。新标第一网
GPS 卫星已发展至 Block II 型式的定位卫星， 由 Rockwell International 制造，在轨道上重量约 1,900 磅，太阳能接收板长度约 17 ?，于 1994 年完成第 24 颗卫星的发射。因此目前太空中有 24 颗 GPS 卫星可供定位运用，绕行地球一周需 12 恒星时，每日可绕行地球 2 周，这也就是说，不论任何时间，任何地点，至少有 4 颗以上的卫星出现在我们的上空。
目前全球有五个地面卫星监控站，分布于夏威夷、亚森欣岛、迪亚哥加西亚、瓜加林岛、科罗拉多泉，这些卫星地面控制站，同时监控 GPS 卫星的运作状态及它们在太空中的精确位置，主地面控制站更负责传送卫星瞬时常数 (Ephemera's Constant) 及时脉偏差 (Clock Offsets) 的修正量，再由卫星将这些修正量提供给 GPS 接收器做为定位运用。
第一节质点 参考系和坐标系（探究案）
怎样对物体进行简化？
知识点一：物体和质点
【阅读】P9第一部分：物体与质点并完成下列问题。
A级1、雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚……在这些司空见惯的现象中，雄鹰、足球都在做机械运动。详细描述物体的运动有什么困难? 困难出在哪里？
B级2、描述物体运动，我们需要了解物体各部分运动的区别吗?可以将问题简化吗？为什么？
【合作讨论】
1.研究质点的意义是什么？
【当堂检测】
B级1．撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目，一般说可以把撑杆跳运动分为如下几个阶段：助跑、撑杆起跳、越过横杆．讨论并思考后回答，在下列几种情况下运动员能否被看作质点，从中体会质点模型的建立过程．
(1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误时，能否将运动员看成质点?
(2)分析运动员的助跑速度时，能否将其看成质点?
(3)测量其所跳高度(判断其是否打破纪录)时，能否将其看成质点?
C级2．物理中的“点”跟几何中的点有什么相同和不同之处
怎样判断动与静？
知识点二：参考系
【阅读】P10第二部分：参考系并完成下列问题。
A级1、看教材中的图1．1—3，车中小孩是运动还是静止的？
2、参考系： _________________________________________________________________________。
3、看教材中的图1．1—4，选择不同参考系观察同一物体运动，结果如何？
【当堂检测】
A级1．电影《闪闪的红星》中有两句歌词：“小小竹排江中游，巍巍青两岸走”这其中分别描述了两种运动情景，那么它们分别是以什么为参考系的?
B级2、敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看恰似走迎，仔细看不动，是船行．”其中“看恰似走迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么?
C级3、一跳伞运动员在下落过程中，看到身旁的直升机在向上运动，则直升机相对于地面的运动情况是怎样的?
知识点三：坐标系
【阅读】P11第三部分：坐标系并填空
A级1、要准确地描述物体的______及______需要建立坐标系．如果物体在一维空间运动，即沿一条直线运动，只需建立_______坐标系，就能准确表达物体的位置。
【当堂检测】
A级1、如果物体在二维空间运动，即在同一平面运动，就需要建立__________坐标系描述物体的位置；当物体在三维空间运动时，则需要建立三维直角坐标系描述．
B级2、 如果物体沿直线运动，为了定量描述物体的位置及变化，可以以这条直线为x轴，在直线上规定 、 和 ，建立直线坐标系，如图所示，若物体运动到A点，此时它的位置坐标xA= ，若它运动到B点，则此时它的位置坐标
xB = 。
【总结与反思】
第一节质点 参考系和坐标系（训练案）
A级1．关于质点的概念,下面叙述正确的是 （ D ）
A、任何细小的物体都可以看作质点。 B、任何静止的物体都可以看作质点。
C、在研究某一问题是，一个物体可以视为质点，那么在研究另一个问题时，该物体也一定可视为质点。
D、一个物体可否视为质点，要看所研究问题的具体情况而定。
B级2．关于质点，下列说法中正确的是（ D ）
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
B级 3．下列情形中的物体可以看作质点的是………………………（ C ）
A.跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中
B.一枚硬币用力上抛，猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上
C.奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中
D．花样滑冰运动员在比赛中
A级 4．关于参考系的选取,以下说法正确的是（ AC ）
A、研究物体的运动，必须选定参考系
B、描述一个物体的运动情况时，参考系是可以任意选取的
C、实际选取参考系时，应本着便于观测和使对运动的描述尽可能简单的原则进行，如在研究地面上的运动时，常取地面或相对于地面静止的其他物体做参考系
D、参考系必须选取地面或相对于地面不动的其它物体
B级5．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（ B ）
A、月亮 B、云 C、地面 D、星
C级6、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 （ C ）
A. 一定是静止的 B. 运动或静止都有可能
C. 一定是运动的 D. 条不足，无法判断
B级7、一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表：
(1)请在下面的x轴上标出质点在各时刻的位置．
(2)哪个时刻离坐标原点最远?有多远?