第1章 第2节 质点和位移-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册同步全程学习全书word（鲁科版）

第2节　质点和位移 学习目标 课标解读 1.理解质点的概念,知道质点是一种理想化的物理模型。 2.掌握物体视为质点的条件。 3.掌握位移的概念,知道位移是矢量,掌握位移和路程的区别。 4.知道位移—时间图像的物理意义及应用。 1.通过质点、参考系概念的学习体会物理观念的生成过程。 2.知道将物体抽象为质点的条件,能将特定情境中的物体抽象为质点。 3.通过位移和路程的比较体会科学思维在概念辨析中的作用。 一、质点 1.定义:物理学中,把用来代替物体的具有质量的点称为质点。 2.将物体视为质点的条件:在研究物体的运动时,如果物体的大小和形状对所研究问题的影响可忽略不计时,我们就可以把该物体简化成一个具有质量的点,即质点。 3.质点不是真实的物体,它是一种理想化的物理模型。 二、位移 1.位移是一个既有大小又有方向的物理量,用一条从初位置指向末位置的有向线段表示,用字母s表示。 2.大小和方向:有向线段的长度表示位移的大小,箭头的方向由初位置指向末位置,表示位移的方向。 3.物理意义:物理学中用位移来描述物体的位置变化。 4.矢量和标量 (1)矢量:既有大小又有方向的物理量,如位移。 (2)标量:只有大小没有方向的物理量,如质量。 1.思考判断 (1)质点是一种对实际物体的科学抽象,是一种理想化的物理模型。(　√　) (2)很小的物体一定能视为质点。(　×　) (3)做直线运动的物体一定能视为质点。(　×　) (4)位移是矢量,有方向,而路程是标量,无方向。(　√　) (5)位移用来描述直线运动,路程用来描述曲线运动。(　×　) (6)位移取决于物体的初、末位置,路程取决于物体实际运动的路径。(　√　) 2.思维探究 (1)“香蕉球”的特点是球在空中旋转,整体运动轨迹有一个弧度,其运动路线像香蕉一样,所以被人们称为香蕉球。上述运动的球什么情况下可视为质点?什么情况下不能视为质点? 答案:研究球的运动轨迹时,不用考虑球的大小和形状,可以视为质点;研究球在空中的旋转时,要考虑球的具体旋转方向,不能视为质点。 (2)如图所示,一辆轿车从超市出发,向东行驶了300 m到达电影院,继续行驶了150 m到达度假村,又向西行驶了950 m到达博物馆,最后回到超市。以超市所在的位置为原点,以向东的方向为正方向,求轿车从电影院经度假村到博物馆的位移与路程分别为多少。 答案:轿车从电影院经度假村到博物馆的位移为s=-500 m-300 m=-800 m,负号表示其方向与规定的正方向相反,即方向向西。其路程为x=150 m+950 m=1 100 m。 要点一　对质点的理解 　在如图所示的女排比赛中,研究女排比赛中选手扣球的动作时能否将运动员视为质点?确定运动员在球场上的位置时能否将运动员视为质点? 答案:研究女排比赛中选手扣球动作时,运动员的形状对研究结果有较大影响,因此运动员不可视为质点;但研究运动员在球场上的位置时可将运动员视为质点。 1.质点的特点 (1)质点不同于几何“点”:质点是用来代替物体的有质量的点,其特点是只有质量,没有大小、体积、形状,它与几何“点”有本质的区别。 (2)质点是一种“物理模型”。 ①物理模型是在物理研究中,突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的理想化模型,是物理学经常采用的一种科学研究方法,质点就是典型的物理模型之一。 ②物理模型作为一种理想化模型,是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在。 2.实际物体可视为质点的常见情况 [例1] 观察题中所示四幅图,对图中各运动物体的描述正确的是(　B　) A.图甲中研究投出的篮球的运动路径时不能将篮球看成质点 B.图乙中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点 C.图丙中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点 D.图丁中研究子弹射穿苹果的时间时可将子弹看成质点 解析:研究投出的篮球的运动路径时,可以将篮球看成质点,故A错误;观众欣赏体操表演时,不可以把运动员看成质点,否则无法欣赏动作,故B正确;研究地球绕太阳公转时,可以忽略地球的大小,可以看作质点,故C错误;研究子弹穿过苹果的时间时,子弹的大小不能忽略,不能把子弹看作质点,故D错误。 判断物体能否被视为质点的基本思路 (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”。 (3)思考所要研究的问题或进行的观察是否受影响。若受影响,物体不能被视为质点;若不受影响,物体就能被视为质点。 [针对训练1] (多选)无人战斗机由无人侦察机发展而来,但其复杂程度远高于无人侦察机。下列可将无人战斗机视为质点的是(　AC　) A.研究人员测试无人战斗机的飞行速度时 B.研究人员观察无人战斗机飞行姿态、测各项技术参数时 C.敌方确定无人战斗机位置时 D.敌方欲