内容正文:
主题二 运动和力
第一节 运动的描述
【问题引入】
前行的帆船 天体的运动 跳伞的运动员 移动的乒乓球
该如何描述生活中物体的运动呢?
自然界最简单最基本的运动形式是机械运动
描述物体的空间位置随时间的变化。
一、参考系
参考系:描述物体运动时,用来作为参考(假定为不动)的物体
选择参考系的原则是什么?
1、原则上参考系可以任意选取。但实际上总是本着观测方便和使运动的描述尽可能简单的原则选取。
2、一般研究地面上运动的物体时选取地面为参考系。
学
创原家独
科
第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2000米的高空飞行时,发现旁边有一个小东西,他以为是一只小飞虫,敏捷地把它抓过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹。
二、质点
火车以某速度从北京驶向上海,
研究火车在两城市之间运行时间长短
忽略次要因素------形状、大小、体积
关注主要因素------位置、质量
二、质点
2、特点:
1、物理各点的运动情况相同(平动)时,可以看作质点,一般研究物体的转动时不能把物体看作质点。
2、物体有转动,但物体的转动不是我们所研究的主要问题时,物体的本身大小和形状已变成了次要因素,物体可以看作质点。
3、物体能否看作质点,取决于它的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略不计,而跟物体自身体积的大小,质量的多少和运动速度的大小无关。
1、定义:用来代替物体的有质量的点。
网
二、质点
▲质点是一种科学抽象,是一种理想化的模型。
▲质点是一个理想物理模型,是实际物体的一种近似. 它抓住了事物的主要因素,忽略了次要因素,是对客观复杂事物近似的理性的反映。
研究地球公转时,地球的大小和形状可以忽略,地球可当作质点。研究地球自转时,地球的大小和形状不能忽略,地球不能当做质点。
三、路程和位移
(1)位移方向由初位置指向末位置(有方向)。
路程则是表示质点通过的实际轨迹长度的物理量(没有方向)
(2) 位移与质点的运动路径无关,只与初位置、末位置有关.
路程不仅与质点的初末位置有关,还与路径有关
(3) 只有当质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程
2.位移:质点由初位置指向末位置的有向线段。
1.路程:物体运动轨迹的长度。
y
O
x
A
B
3.位移与路程的区别与联系
位移可以用一条有方向的(箭头)线段AB表示
路程是其他曲线
四、时刻和时间
时刻
8:00
时间间隔
45min
8
9
t/h
时刻
8:45
1.时刻:钟表指示的一个读数对应着某一瞬间,也就是时刻.
2.时间:是指两个时刻之间的间隔.
3.单位:时、分、秒,即h、min、s
A
O
B
C
.
.
.
.
第 1 s初位置
第1 s末位置(第2 s初)
第2 s末位置(第3 s初)
第3 s末位置(第4 s初)
第1 s内
第2 s内
第3 s内
五、速度和速率
物体沿一直线运动,如果在相等的时间内,通过的位移不相等,这种运动就叫做变速直线运动。
1. 变速直线运动
2. 平均速度
物体运动的位移与发生这个位移所用的时间的比值,叫做平均速度
(1)物理意义
(2)定义式
粗略地描述了物体运动快慢程度平均速度大,物体运动快,反之慢
v =
——
Δ t
Δ x
_
(3)单位
m/s
五、速度和速率
3. 瞬时速度
1、物体在某一时刻(位置)时的速度
2、当△t非常非常小, △x/ △t 可看作某时刻(某位置)的瞬时速度
3、物理意义:精确描述某个时刻(或对应位置)的实际运动快慢程度。
4、矢量,方向即物体在这一时刻的运动方向
5、瞬时速度的大小称为瞬时速率,简称速率。
五、速度和速率
4. 关于平均速度与瞬时速度的几点理解
(1)平均速度是从整体上来研究物体的运动情况的,平均速度不考虑运动过程的细节问题,只考虑初末位置及整个过程的运动时间问题
(2)瞬时速度是精确地描述物体运动快慢的物理量
(3)可以用一个较短时间内的平均速度来替代瞬时速度
五、速度和速率
例题:一物体通过两个连续相等时间的平均速度分别为10m/s和15m/s则物体在整个运动过程中的平均速度是________m/s,若物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为10m/s和15m/s则物体在整个运动过程中的平均速度是________m/s。
【答案】 12.5 12
六、矢量和标量
1.既有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定则的物理量叫作矢量。只有大小,没有方向,相加时遵从算术法则的物理量叫作标量。
2.除了力和位移以外