高中物理新课标版人教版必修一1.1《质点参考系和坐标系》（31张PPT）（共31张PPT）PPT文档（定稿）

假设卫星在，英哩高处，测量我们距离，首先以，英哩为半径，以此卫星为圆心画圆，而我们位置正处于球面上。

再假设第二颗卫星距离我们，英哩，而我们正处于这二颗球所交集圆周上。

现在我们再以第三颗卫星做精密定位，假设高度，英哩，我们即可进步缩小范围到二点位置上，但其中点为非我们所在位置极有可能在太空中点，因此，我们舍弃这点参考点，选择另点为位置参考点。

如果要获得更精确定位，则必定要再测量第四个颗卫星，从基本物理观念上来说，以讯号传输时间乘以速度即是我们与卫星距离，我们将此测得距离称为虚拟距离，在测量上，我们测是无线信号，速度几乎达万千英哩光速，而时间却短惊人，甚至只要秒，时间测量需要二个不同时表，个时表装置于卫星上以记录无线电信号传送时间，另个时表则装置在接收器上，用以记录无线电信号接收时间，虽然卫星传送信号至接收器时间极短，但时间全球定位系统是美国从世纪年代开始研制，历时年，耗资亿美元，于年全面建成，具有在海陆空进行全方位实时三维导航与定位能力新代卫星导航与定位系统。

在美国，全球卫星定位技术与“阿波罗”飞船登月航天飞机升空，同列为世纪“三大航天工程”。

生活中物理全球定位系统授时与测距导航系统全球定位系统系统包括三大部分卫星空间部分地面支撑系统地面监控部分接收机用户部分定位仪中所示位置颗卫星在离地面万千公里高空上，以小时周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上任意点都可以同时观测到颗以上卫星。

由于卫星位置精确可知，在观测中，我们可得到卫星到接收机距离，利用三维坐标中距离公式，利用颗卫星，就可以组成个方程式，解出观测点位置。

考虑到卫星时钟与接收机时钟之间误差，实际上有个未知数，和钟差，因而需要引入第颗卫星，形成个方程式进行求解，从而得到观测点经纬度和高程。

事实上，接收机往往可以锁住颗以上卫星，这时，接收机可按卫星星座分布分成若干组，每组颗，然后通过算法挑选出误差最小组用作定位，从而提高精度。

由于卫星运行轨道卫星时钟存在误差，大气对流层电离层对信号影响，以及人为保护政策，使得民用定位精度只有米。

为提高定位精度，普遍采用差分技术，建立基准站差分台进行观测，利用已知基准站精确坐标，与观测值进行比较，从而得出修正数，并对外发布。

接收机收到该修正数后，与自身观测值进行比较，消去大部分误差，得到个比较准确位置。

实验表明，利用差分，定位精度可提高到米。

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基础上发展起来，它采纳了子午仪系统成功经验。

和子午仪系统样，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。

该系统空间部分使用颗高度约万千米卫星组成卫星星座。

颗卫星均为近圆形轨道，运行周期约为小时分，分布在六个轨道面上每轨道面四颗，轨道倾角为度。

卫星分布使得在全球任何地方，任何时间都可观测到四颗以上卫星，并能保持良好定位解算精度几何图形。

这就提供了在时间上连续全球导航能力。

卫星已发展至型式定位卫星，由制造，在轨道上重量约，磅，太阳能接收板长度约呎，于年完成第颗卫星发射。

因此目前太空中有颗卫星可供定位运用，绕行地球周需恒星时，每日可绕行地球周，这也就是说，不论任何时间，任何地点，至少有颗以上卫星出现在我们上空。

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，同时监控卫星运作状态及它们在太空中精确位置，主地面控制站更负责传送卫星瞬时常数及时脉偏差修正量，再由卫星将这些修正量提供给接收器做为定位运用。

定位是利用卫星基本三角定位原理，接收装置以测量无线电信号传输时间来量测距离，以距离来判定卫星在太空中位置，这是种高轨道与精密定位观测方式。

假设卫星在，英哩高处，测量我们距离，首先以，英哩为半径，以此卫星为圆心画圆，而我们位置正处于球面上。

再假设第二颗卫星距离我们，英哩，而我们正处于这二颗球所交集圆周上。

现在我们再以第三颗卫星做精密定位，假设高度，英哩，我们即可进步缩小范围到二点位置上，但其中点为非我们所在位置极有可能在太空中点，因此，我们舍弃这点参考点，选择另点为位置参考点。

如果要获得更精确定位，则必定要再测量第四个颗卫星，从基本物理观念上来说，以讯号传输时间乘以速度即是我们与卫星距离，我们将此测得距离称为虚拟距离，在测量上，我们测是无线信号，速度几乎达万千英哩光速，而时间却短惊人，甚至只要秒，时间测量需要二个不同时表，个时表装置于卫星上以记录无线电信号传送时间，另个时表则装置在接收器上，用以记录无线电信号接收时间，虽然卫星传送信号至接收器时间极短，但时间收机往往可以锁住颗以上卫星，这时，接收机可按卫星星座分布分成若干组，每组颗，然后通过算法挑选出误差最小组用作定位，从而提高精度。

由于卫星运行轨道卫星时钟存在误差，大气对流层电离层对信号影响，以及人为保护政策，使得民用定位精度只有米。

为提高定位精度，普遍采用差分技术，建立基准站差分台进行观测，利用已知基准站精确坐标，与观测值进行比较，从而得出修正数，并对外发布。

接收机收到该修正数后，与自身观测值进行比较，消去大部分误差，得到个比较准确位置。

实验表明，利用差分，定位精度可提高到米。

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基础上发展起来，它采纳了子午仪系统成功经验。

和子午仪系统样，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。

该系统空间部分使用颗高度约万千米卫星组成卫星星座。

颗卫星均为近圆形轨道，运行周期约为小时分，分布在六个轨道面上每轨道面四颗，轨道倾角为度。

卫星分布使得在全球任何地方，任何时间都可观测到四颗以上卫星，并能保持良好定位解算精度几何图形。

这就提供了在时间上连续全球导航能力。

卫星已发展至型式定位卫星，由制造，在轨道上重量约，磅，太阳能接收板长度约呎，于年完成第颗卫星发射。

因此目前太空中有颗卫星可供定位运用，绕行地球周需恒星时，每日可绕行地球周，这也就是说，不论任何时间，任何地点，至少有颗以上卫星出现在我们上空。

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，同时监控卫星运作状态及它们在太空中精确位置，主地面控制站更负责传送卫星瞬时常数及时脉偏差修正量，再由卫星将这些修正量提供给接收器做为定位运用。

定位是利用卫星基本三角定位原理，接收装置以测量无线电信号传输时间来量测距离，以距离来判定卫星在太空中位置，这是种高轨道与精密定位观测方式。

假设卫星在，英哩高处，测量我们距离，首先以，英哩为半径，以此卫星为圆心画圆，而我们位置正处于球面上。

再假设第二颗卫星距离我们，英哩，而我们正处于这二颗球所交集圆周上。

现在我们再以第三颗卫星做精密定位，假设高度，英哩，我们即可进步缩小范围到二点位置上，但其中点为非我们所在位置极有可能在太空中点，因此，我们舍弃这点参考点，选择另点为位置参考点。

如果要获得更精确定位，则必定要再测量第四个颗卫星，从基本物理观念上来说，以讯号传输时间乘以速度即是我们与卫星距离，我们将此测得距离称为虚拟距离，在测量上，我们测是无线信号，速度几乎达万千英哩光速，而时间却短惊人，甚至只要秒，时间测量需要二个不同时表，个时表装置于卫星上以记录无线电信号传送时间，另个时表则装置在接收器上，用以记录无线电信号接收时间，虽然卫星传送信号至接收器时间极短，但时间上并不同步，假设卫星与接收器同时发出声音给我们，我们会听到二种不同声音，这是因为卫星从，英哩远地方传来，所以会有延迟时间，因此，我们可以延迟接收器时间，从此延迟时间╳速度，就是接收器到卫星距离，此即为基本定位原理。

，本堂课学习了质点参考系概念及参考系选取原则。

，学习了如何利用坐标系来描述物体位置和位置变化。

课后作业面第题第题和第题。

课堂小结典型例题在下列物体运动中，可视作质点物体有从北京开往广州列火车研究转动汽车轮胎研究绕地球运动时航天飞机表演精彩芭蕾舞演员参加百米跑竞赛运动员在冲刺过程中在斜下推力作用下，沿水平面滑动箱子计算子弹从枪口到靶心飞行时间测量子弹船过张薄纸时间。

描述物体地运动，必须选择参考系，关于参考系，下列说法中正确地是早晨太阳从东方升起，参考系是地面地球绕太阳近似做圆周运动，参考系是太阳研究地面上物体运动只能取地面为参考系在不同参考系中描述物体运动，简繁程度会不同根长米杆竖直放置，今有内径略大于杆直径环，从杆顶点向下滑动，取杆下端为坐标原点，取向下为正方向，图中两点坐标各是多少环从到过程中，位置变化了多少全球定位系统是美国从世纪年代开始研制，历时年，耗资亿美元，于年全面建成，具有在海陆空进行全方位实时三维导航与定位能力新代卫星导航与定位系统。

在美国，全球卫星定位技术与“阿波罗”飞船登月航天飞机升空，同列为世纪“三大航天工程”。

生活中物理全球定位系统授时与测距导航系统全球定位系统系统包括三大部分卫星空间部分地面支撑系统地面监控部分接收机用户部分定位仪中所示位置颗卫星在离地面万千公里高空上，以小时周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上任意点都可以同时观测到颗以上卫星。

由于卫星位置精确可知，在新课标人教版课高中物理必修质点参考系和坐标系教学目标知识与技能知道质点概念及条件。

知道参考系概念及作用。

掌握坐标系简单应用。

二过程与方法体验质点条件及意义，初步掌握科学抽象这种研究方法。

体验不同参考系中运动相对性，促使学生形成勤于观察勤于思考习惯，提高学生自主获取知识能力。

体会用坐标方法，描述物体位置优越性，可用不同方法设计实验并体会比较。

增强学生发现问题并力求解决问题意识和能力。

三情感态度与价值观认识运动是宇宙中普遍现象，运动和静止相对性。

培养学生热爱自然关心科技发展勇于探索精神。

不同参考系中现象不同，帮助学生建立辨证唯物主义世界观。

教学重点理解质点概念以及初步建立质点概念所采用抽象思维方法。

教学难点将个实际物体抽象为质点条件。

教学方法教师启发引导，学生自主阅读思考，讨论交流学习成果。

问题该如何描述物体运动呢诗人用气势磅礴来描述大河中水流，用矫捷如燕来描述运动员轻盈舞姿，画家用汽车后面线条来表示风，来描述车辆飞驰。

科学家呢物体运动运动是切物体都在不停谁能准确描述下列物体运动如雄鹰在空中翱翔足球飞滚树叶纸张飘落海浪汹涌澎湃精确描述之难物体运动运动是难道我们真无法描述物体运动例飞机以速度从南京飞向北京，研究火车在城市之间运行我们是否要考虑飞机本身大小车箱颤动我们考虑吗我们已经很自然忽略些次要因素如形状大小，只关心主要方面。

物理方法运动是质点些情况下，将物体简化为个有质量点理想化“物理模型”忽略次要因素形状大小等突出主要因素具有质量本质属性矛盾主次方面物体都可以看作质点么物体运动运动是质点些情况下，将物体简化为