1.2 质点和位移 课件 -2022-2023学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册

第二节　质点和位移 第一章　运动的描述 教学目标 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， 了解矢量求和和标量求和的不同。 雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔时，身体在向前运动，但它的翅膀在向前运动的同时还在上下运动；在篮球抛出后上升的同时又在不停转动，并且篮球上每个点运动情况也各不相同……要能准确地描述物体的运动，并不是一件容易的事。 新课引入 思考讨论：很难准确地描述一个物体的具体运动的困难和麻烦出在哪里？怎样解决这一问题？ 研究雄鹰是如何飞行的。它的翅膀的运动方式很重要；要研究雄鹰在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨迹等问题时，它本身的大小和形状对研究有影响吗？ 在某些情况下，不考虑物体的大小和形状，把它简化成一个有质量的点——质点，只突出“物体具有质量”这一要素来描述物体运动。 思考：“质点”是一个“没有大小，没有形状，但有质量的点”，现实生活中有这样的物体存在吗？ 在物理学中，为突出问题的主要因素，忽略次要因素，而建立理想化的物理模型，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用。 2.质点是一种理想化模型，实际不存在。 一、质点 1.质点：在某些情况下，确实可以忽略物体的大小和形状，用来替代物体的具有质量的点。 研究飞机在空中的位置、离开地面的高度。 研究地球公转 研究地球自转 观察思考：观察图片中物体的运动说说在什么情况下可以看做质点？ 体操运动员比赛 研究火车从上海到南京通过的路程 思考：把物体看成质点的条件是什么？ 3.把物体看成质点的条件： (1)物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计； (2)物体上各点的运动情况相同，可以用其上某一点的运动代替整个物体的运动，如平动物体。 特别提醒： 物体能否被视为质点，不是取决于物体的大小，而是看物体的形状和大小对研究问题的结果的影响是否可忽略。同一物体在不同的问题情景中有的可视为质点，有的则不能视为质点。 例1. 以下说法正确的是( ) A.分析体操运动员在单杠上的翻杠动作时，可将运动员视为质点 B.站在铁路旁的人，若测定一列火车通过他所用的时间，则火车不可视为质点 C.描述乘客在火车车厢内的运动情况，则以地面为参考系最好 D.铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时，可将铅球视为质点 BD 解析：运动员在翻杠时，身体各部分的运动情况是不同的，A选项错误；火车通过路旁的人所用时间，跟火车的大小(列车长度)有关， B选项正确；以火车为参考系，乘客在车厢内的运动情况最简单，C选项错误；铅球的飞行时间跟铅球的大小、形状无关，可视为质点，D选项正确。 典例精析 医 院 一 中 有了质点的概念，我们就可以方便的研究物体的运动轨迹了，那么当物体运动后，我们该如何描述物体的位置变化？ 一位同学从学校去医院，可以选择不同的路线，几种路线的不同之处？几种路线的相同之处？ 答案：运动的轨迹不同，路程长短不同；初末位置一样，即位置变化一样。 y O x A B 2.位移(s)：表示物体(质点)的位置变化的物理量。 1.路程(L)：物体运动轨迹的长度。 定义：从质点的初位置指向末位置的有向线段。 大小：初末位置间有向线段的长度 方向：由初位置指向末位置 思考1：路程和位移有何不同呢？ 二、位移 3 .路程和位移的区别与联系： ①位移是表示质点位置的变动的物理量。 路程是表示质点通过的实际轨迹长度的物理量。 ②位移与质点的运动路径无关，只与初位置、末位置有关。 路程与运动路径有关。 ③ 路程≥位移的大小 ④ 只有当质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程。 思考2：路程和位移相等吗？ 思考3：路程和位移的大小什么时候相等？ 思考讨论 在一维坐标系中用坐标表示物体的位置，那么，你知道位移应该如何表示吗？ 位移：用坐标变化来表示 如图：汽车在t1时刻处于位置x1，在t2时刻处于位置x2 ,得到汽车位移 若两坐标之差为正，则位移的方向指向x轴的正方向； 若两坐标之差为负，则位移的方向指向x轴的负方向。 思考讨论：某物体从A点运动到B点，坐标xA为5m，xB为2m，物体的位移大小等于多少？方向如何？ s＝ xB− xA= 2 m − 5m= −3m，位移的方向指向x轴的负方向。 x x xA xB O 1 2 3 4 5 4. 矢量和标量 物理学中，有一类物理量只有大小就能描述（如物体质量）。还有一类像位移这样的物理量不仅要有大小还要指明方向。为了区别这两种物理量，人们