第1章 第2节 质点和位移（word）-2021秋高一物理鲁科版必修第一册【创新设计】同步学考笔记（鲁琼闽）

第2节　质点和位移 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.掌握质点这一概念并根据实际问题来判断物体能否看成质点。 2．能根据所要研究的实际问题，运用物理思维进行科学抽象，建立理想化质点模型。 3．了解位移和路程的区别和联系；掌握矢量和标量的概念，了解矢量求和与标量求和的不同。 1.科学思维 体会物理模型在探索自然规律中的作用。 2．关键能力 物理建模能力。 一、质点 1．质点：用来代替物体的具有质量的点。 2．把物体看成质点的条件：物体的大小和形状相对于所研究的问题可以忽略或物体上任意一点的运动可代替整个物体的运动。 【判一判】 (1)研究投出的篮球的运动路径时，篮球可视为质点。(√) (2)裁判给体操运动员打分时，运动员可视为质点。(×) (3)研究地球绕太阳公转，地球可视为质点。(√) (4)研究子弹穿过水果的时间，子弹可视为质点。(×) 二、位移 1．路程：物体运动轨迹的长度。 2．位移 (1)物理意义：描述物体(质点)位置变化的物理量。 (2)定义：从初位置指向末位置的一条有向线段。 (3)大小：初、末位置间有向线段的长度。 (4)方向：由初位置指向末位置。 3．矢量：既有大小又有方向的物理量。 4．标量：只用大小就能描述的物理量。 【判一判】 (1)汽车里程表记录的是汽车的位移。(×) (2)200 m短跑比赛中运动员的位移是200 m。(×) (3)位移s1＝6 m，s2＝－9 m则s1＜s2；而温度t1＝2 ℃，t2＝－5 ℃，则t1高于t2。(√) 三、位移－时间图像 1．物理意义：直线运动中，直观地描述物体的位置随时间的变化情况。 2．图像的建立：如图所示，纵轴表示相对坐标原点的位移s，横轴表示时间t。 根据数据在平面直角坐标系中描点，并用平滑曲线将数据点连接起来，所得图像称为位移－时间图像(s－t图像)。匀速直线运动的s－t图像是一条倾斜直线，表示质点的位移随时间均匀变化。 【判一判】 (1)位移—时间图像是一条曲线，表明物体在做曲线运动。(×) (2)两位移—时间图像的交点，表示此时两物体处于同一位置。(√) (3)若位移—时间图像是平行于横轴的一条直线，说明物体做匀速直线运动。(×) 探究1　对质点的理解 ■情境导入 如图所示为撑竿跳高运动的几个阶段：助跑、撑竿起跳、越横竿，讨论并回答下列问题。 (1)教练针对训练录像纠正运动员的错误动作时，能否将运动员看成质点？ (2)分析运动员的助跑速度时，能否将运动员看成质点？ (3)测量运动员所跳高度(判定运动员是否打破世界纪录)时，能否将运动员看成质点？ 答案　(1)不能，纠正错误动作时不能忽略运动员的姿势及动作(即运动员的形状及大小)；(2)能，分析运动员的助跑速度时，可以忽略运动员的姿势及动作(即运动员的形状及大小)；(3)能，理由同(2)。 ■归纳拓展 1．对质点的三点说明 (1)质点是一种理想化物理模型，实际并不存在。 (2)质点不同于几何中的“点”，因为质点具有质量而几何中的点无质量；也不同于微观粒子(如电子、质子等)，因为微观粒子是实际存在的。 (3)一个物体能否被看成质点，由所研究问题的性质决定，主要是看物体的大小和形状对所研究的问题是否可以忽略。 2．判断物体能否被当作质点的基本思路 (1)确定问题的性质，即研究目的、观察的重点是什么。 (2)假设物体的形状、大小被忽略，成了一个有质量的“点”。思考所要研究的问题或进行的观察是否受影响。若受影响，物体不能被当作质点；若不受影响，物体就能被当作质点。 【例1】 北京已成功申办2022年冬奥会．如图所示为部分冬奥会项目。下列关于这些冬奥会项目的研究中，可以将运动员看作质点的是(　　) A．研究速度滑冰运动员滑冰的快慢 B．研究自由滑雪运动员的空中姿态 C．研究单板滑雪运动员的空中转体 D．研究花样滑冰运动员的花样动作 答案　A 解析　研究速度滑冰运动员滑冰的快慢时，人的形状对研究的过程来说可以忽略不计，所以能看成质点，故A正确；研究自由滑雪运动员的空中姿态时，人的形状不能忽略，不可以将运动员看作质点，故B错误；研究单板滑雪运动员的空中转体时，要研究运动员的动作，不可以将运动员看作质点，故C错误；研究花样滑冰运动员的花样动作时，要观看运动员的动作，不可以将运动员看作质点，故D错误。 【针对训练1】 (2021·浙江省东阳中学高一月考)如图所示的瓢虫，其身上的星数(斑点数)显示了它的种类，在下列研究瓢虫的具体情形中，可将瓢虫视为质点的是(　　) A．研究瓢虫的转身动作 B．研究瓢虫的飞行路线 C．观察瓢虫的翅膀扇动 D．记录瓢虫身上的星数 答案　B 解析　研究瓢虫的转身动作或者翅膀扇动以及记录瓢虫身上的星数不能忽略瓢虫的形状和大小，不能看作质点，故A、C、D错误；在研究瓢虫的飞行路线