第1章 第2节 质点和位移-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册创新导学案word（鲁科版2019）

物理 必修·第一册 第2节　质点和位移 1．物理观念：(1)理解质点的概念，知道质点是一种理想化模型。(2)了解路程在描述运动方面的不足，理解位移是描述物体位置变化的物理量，知道位置、位移与路程的区别与联系。(3)知道矢量和标量的含义及二者的区别。(4)认识位移—时间图像，知道位移—时间图像的意义。2.科学思维：能在特定情境中将物体抽象为质点，知道建立质点模型的条件与方法，体会建构物理模型解决问题的思维方式，认识物理模型在探索自然规律中的作用。 1．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)特点：质点不是真实的物体，它是一种理想化的物理模型。 (3)条件：能否将一个物体视为质点，需根据研究的具体问题而定。如果物体的大小和形状对所研究问题的影响可忽略不计，就可把该物体视为质点。 2．位移 (1)位移 ①路程：指物体运动时经过的路径的长度，只有大小，没有方向。 ②位移 a．物理意义：描述物体的位置变化。 b．表示：通常用字母s表示。可直观地用一条从初位置指向末位置的有向线段表示，该线段的长度表示位移的大小，箭头的方向表示位移的方向。 c．直线运动物体位移的表示：物体在一维坐标系中从位置x1运动到位置x2，则位移s＝x2－x1。位移的正负表示位移的方向。 (2)矢量和标量 ①标量：只用大小就能描述的物理量，如质量、路程、时间等。 ②矢量：既有大小又有方向的物理量，如位移等。 (3)位移—时间图像 ①物理意义：描述物体位置随时间变化的情况。 ②图像的建立：如图所示建立平面直角坐标系，横坐标表示时间t，若将初始位置作为坐标原点，纵坐标表示物体相对于其起始位置的位移s。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，所得图像称为物体运动的位移—时间图像(s­t图像)。匀速直线运动的s­t图像是一条倾斜直线，表示物体的位移随时间均匀变化。 1．想一想 (1)物理中的“质点”与几何中的“点”有何异同？ 提示：相同点：都没有形状和大小。 不同点：物理中的“质点”是一种科学抽象，是一种理想化模型，有质量。而几何中的“点”无质量，仅表示在空间的一个位置。 (2)物体运动中的位置、位移与时刻、时间之间有什么关系？ 提示：位置是坐标系中的一点，位移是坐标系中的一段。某时刻对应着物体的某一位置，而某段时间对应着物体的某一段位移。如果两个时刻位置在同一点，说明这段时间的位移为零(但并不代表路程为零)。如果两个时刻之间的任意时刻位置都在同一点，表示物体没动，此段时间内位移、路程均为零。如图所示，物体在x轴上运动，在t1时刻运动到位置x1，在t2时刻运动到位置x2，那么在(t2－t1)这段时间内对应着位移(x2－x1)，记为位移s＝x2－x1。 注意：s的数值表示位移的大小，s的正负表示位移的方向(正表示位移s的方向与x轴的正方向相同，负表示位移s的方向与x轴的正方向相反)。 2．判一判 (1)质点就是很小的物体，如液滴、花粉颗粒、尘埃等。(　　) (2)同一物体有时可看成质点，有时则不能。(　　) (3)汽车里程表记录的是汽车的位移。(　　) (4)位移s1＝6 m，s2＝－9 m，则s1<s2；而温度t1＝2 ℃，t2＝－5 ℃，则t1高于t2。(　　) (5)位移—时间图像是一条曲线，表明物体在做曲线运动。(　　) (6)两位移—时间图像的交点，表示此时两物体处于同一位置。(　　) 提示：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√ 课堂任务　质点 1．对质点的三点说明 (1)质点是一种理想化的物理模型，实际并不存在。 理想模型：突出问题的主要因素，忽略次要因素。建构和运用理想模型来解决问题是一种重要的思维方法。 (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问题的影响是否可以忽略。 2．判断一个物体能否看成质点的误区警示 (1)不能简单地认为很小的物体就可以看成质点，很大的物体就不能看成质点。 (2)同一物体在有些情况下可以看成质点，而在另一些情况下可能不能再看成质点。 (3)不能说平动的物体一定能看成质点，转动的物体一定不能看成质点。平动的物体有时不能看成质点，比如研究火车过山洞的时间时，虽然火车是平动，但需要考虑火车的长度，不能把火车看成质点；转动的物体有时也能看成质点，如研究运动员踢出的足球运动的速度时，不考虑它在空中的旋转，只考虑它的前行，可以将其视为质点。 例1　以下情景中，画横线的人或物体可看成质点的是(　　) A．研究一列火车过桥所需的时间 B．乒乓球比赛中，应对比赛对手发出的旋转球 C．研究航天员翟志刚在太