内容正文:
2022年暑期初高中无缝衔接
第一讲 质点 参考系 时间 位移
【学习目标】
1. 了解质点的概念,理解物体可以看成质点的条件.
2. 理解参考系选取的必要性,学会建立坐标系,会用坐标系描述物体的运动.
3. 知道时间间隔和时刻的区别和联系.
4. 理解位移的概念,能用数轴或一维坐标系表示时刻和时间间隔、位置和位移.
【新知探究】
探究一、理想化模型 质点
1.在“描述一只足球的运动”和“观赏足球本身”时,我们的关注点分别更多地集中在哪里?哪种情况下,可以把足球看成一个点?
2.质点:在某种情况下,我们可以忽略物体的大小和形状,而突出“物体具有质量”这个要素,把他简化为一个有质量的物质点.乒乓球小而轻,直径仅4cm ,质量约 2.7g.运动员研究各种旋转球的打法时,要关注球的受力部位和受力方向对旋转的影响,这种情况下,能否将乒乓球看成质点?
3.理想模型:为了便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体。例如我们初中了解到的光滑平面、匀速直线运动都是理想化模型。
质点是一种理想化的物理模型.总结物体可以看成质点的条件:____________
例1.下列情形中的物体,可以看成质点的是 ( )
A.研究地球的自转
B. 研究地球的公转
C. 研究火车通过一座500m 长的桥所用时间
D.研究火车从南通到北京所用的时间
E.跳水冠军陈若琳在跳水比赛中
F.花样滑冰运动员在比赛中
G.奥运冠军邢慧娜在万米长跑中
探究二、参考系 坐标系
3.两位同学在路边看到急驰而过的一辆小汽车,大声叫喊,“哎呀! 你看他们跑得真快啊!”车中的人对司机说:“你动了吗?”
为什么路边的同学说车上的人跑得快? 为什么车中的一个人又认为他和司机没有动?
参考系:描述一个物体随时间的变化关系需要选择合适的参考的物体,这就是参考系 .参考系的选择是任意的,但选择的原则要使运动的描述尽可能简单.
5.描述下列三种运动需要建立怎样的坐标系?
(1)描述百米运动员在运动中的位置 .
(2)描述冰场上花样滑冰运动员的位置 .
(3)描述翱翔在蓝天上的飞机的位置 .
例2. 画坐标系时,必须标上原点、正方向(含物理量及单位)、标度.A、B两小球沿同一条直线运动,沿它们的运动方向建立了如图所示的坐标轴,某时刻两球分别位于图中的两点.则:
(1)小球A的位置坐标为________.
(2)小球B的位置坐标为________.
(3)小球B运动到小球A此时所在的位置还需运动________m的路程.
例3. 在60周年国庆盛典上,游行的队伍和彩车依次从天安门前经过,以北京长安街为坐标轴 x ,向西为正方向,以天安门中心所对的长安街为坐标原点O ,建立一维坐标系 . 一辆彩车最初在原点以东3km 处,一段时间后行驶到原点以西2km 处,这辆彩车最初位置和最终位置分别是 ( )
A.3km , 2km , B.-3km , 2km C.3km , -2km D.-3km , -2km
探究三、时间间隔和时刻的区别和联系
6. 如图所示为上海到北京的G18次高铁“停靠站信息表”,阅读该表,体会“时刻”和“时间间隔”的区别和联系.
(1)图表中的“18:00”属于________.
(2)图表中的“2分钟”属于________.
(3)图表中的“21:07”属于________.
7. 请在下面的时间轴上标出“第1 s内”“第2 s内”“前2 s内”“前3 s内”“第3 s末”和“第4 s初”.
探究四、理解位移的概念并会表示其大小和方向
8.如图所示,三位旅行者从北京到上海,甲乘高铁直达,乙乘飞机直达,丙先乘汽车到天津,再换乘轮船到上海.
(1)三者的路程是否相同?
(2)三者的位移是否相同?并用从初位置到末位置的有向线段表示他们的位移.直线运动中位移的大小一定等于路程吗?
9. (1)一个袋子里有40kg大米,再放入30kg大米,袋子中大米的质量是多少?
(2)如果一位同学从操场中心A点出发向北走了40 m到达B点,然后又向西走了30 m到达C点,则他从A到C点的路程是多大?位移是多大?
(3)质量和位移的计算方法相同吗?
(4)在物理学中,依据物理量的“运算法则”的不同进行分类,可以分为矢量和标量.
①像所学过的物理量中________是矢量,它既有大小,又有方向.
②像所学过的物理量中________是标量,它只有大小,没有方向.
例4. 如图所示,某人沿半径R=50 m的圆形跑道运动,从A点出发逆时针跑过 圆周到达B点,试求由A到B的过程中,此人运动的路程和位移.
【课堂反馈】
1.以下几种关于质点的说法,你认为正确的是( )
A.只有体积很小或质量很小的物体才可以看作质点
B.只要物体运动得不是很快,物体就可以看作质点
C.质点是一种特殊的实际物