1.1 质点 参考系和坐标系

教案

备课资源

　　1．天球坐标系

　　为确定天球上某一点的位置，在天球上建立球面坐标系。有两个基本要素：①基本平面。由天球上某一选定的大圆所确定。大圆称为基圈，基圈的两个几何极之一作为球面坐标系的极。②主点，又称原点。由天球上某一选定的过坐标系极点的大圆与基圈的交点所确定。

　　天球上一点在此天球坐标系中的位置由两个球面坐标标定：①第一坐标或称经向坐标。作过该点和坐标系极点的大圆，称副圈，从主点到副圈与基圈交点的弧长为经向坐标。②第二坐标或称纬向坐标。从基圈上起沿副圈到该点的大圆弧长为纬向坐标。天球上任何一点的位置都可以由这两个坐标唯一的确定。这样的球面坐标系是正交坐标系。对于不同的基圈和主点，以及经向坐标所采用的不同量度方式，可以引出不同的天球坐标系，常用的有地平坐标系、赤道坐标系、黄道坐标系和银道坐标系等。

　　2．地心地固空间直角坐标系

　　原点O与地球质心重合， 轴指向地球北极，X轴指向格林尼治平均子午面与赤道的交点，Y轴垂直于XO 平面构成右手坐标系。

　　3．地心地固大地坐标系

　　地球椭球的中心与地球质心重合，椭球面与大地水准面在全球范围内最佳符合，椭球短轴与地球自转轴重合（过地球质心并指向北极），大地纬度，大地经度，大地高。如图1-1-1所示。

　　地球北极是地心地固坐标系的基准指向点，地球北极的变动将引起坐标轴方向的变化。

教学目标

　　一、 知识与技能

　　1．了解建立质点模型的物理意义并能根据具体情况将物体简化为质点，知道质点是一种物理问题的 学抽象，并知道 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。

二、过程与方法

1．体会物理模型在探索自然规律中的重要作用，初步了解进行合理 学抽象、建立理想化模型的方法。