第一节 运动的描述（同步课件）-【中职专用】高中物理同步精品课堂（高教版2023·通用类）

第1节 运动的描述 主题一 SZ-LWH 1 目 录 CONTENTS 质点 01 时间和时刻 02 位移和路程 01 速度和速率 01 SZ-LWH 2 创设情境，生成问题 活动 1 怎样才能更准确地描述它跑得有多快呢？ 情境导入 SZ-LWH 在物理学中，要准确地描述物体的运动状态，首先需要明确一些概念。 宇宙中的物体都是相对运动的，在描述物体的运动状态时，要选择一个物体或系统作为参考。这些被选择作参考的物体或系统，称为参考系。 情境导入 SZ-LWH 01 质点 SZ-LWH 5 一、质点 一般物体的运动，既有平动，又有转动，还有振动等。 SZ-LWH 为了便于研究此类问题，需要对实际物体进行简化，突出影响问题的主要因素，忽略次要因素。突出列车的质量、占据空间的某一位置两个因素，把列车看作一个有质量的点。 在物理学中，用来代替物体的有质量的点，叫作质点。 它是物理学中的一种物理模型。 一、质点 SZ-LWH 质点 一列总长439.9 m的17辆编组的超长版列车。 由于从北京到上海的总里程约 1 318 km，因此列车的长度仅约为总里程的万分之三。 由于其大小、形状等因素对研究上述问题的影响很小，可以不予考虑，因此可以将列车看作一个有质量的点。 一、质点 SZ-LWH 质点 当研究此列车经过南京大胜关长江大桥长1 615 m的跨水面正桥的运动问题时，就不能把列车简化为质点。 一、质点 SZ-LWH 建构物理模型是物理学中常用的一种研究方法，它能把复杂抽象的物理问题简单化，简明扼要地揭示事物的本质。物理学中所有定律、原理其实都是针对物理模型而言的。 物理模型一般可分为物质模型、过程模型等。 中国北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统，是世界上第三个卫星导航系统。目前，北斗三号全球系统空间段由30颗组网卫星组成，其中大多数为中轨道卫星，距离地面20 000 km左右。 一、质点 SZ-LWH 中国北斗卫星导航系统 北斗三号卫星以固定的周期在高空环绕地球运行，由于其距离地面较远，因此不仅可以将地面上的人，甚至连汽车、飞机和轮船等物体都可以看作质点。 有三颗卫星相互配合，就可确定接收机的具体位置。 质点 一、质点 SZ-LWH 02 时刻和时间 SZ-LWH 12 二、时刻和时间 北京时间2022年6月5日17时42分，神舟十四号载人飞船成功对接于天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约7小时。2022年6月6日11时9分成功开启天舟四号货物舱舱门，在完成环境检测等准备工作后，于12时19分顺利进入天舟四号货运飞船；2022年6月28日下午，神舟十三号航天员乘组翟志刚、王亚平、叶光富返回74天后，在北京航天城与媒体记者见面。 上述材料中描述的时间有什么不同之处？你对时间是怎么认识的？ SZ-LWH 二、时刻和时间 时刻和时间是物理学中描述物体运动时经常使用的两个重要物理量。 例如在跑步比赛时，运动员必须在发令枪声响起后才能起跑。枪声响起的瞬间就是一个时刻，即起跑时刻。运动员身体躯干抵达终点线垂直面的瞬间就是另一个时刻，即撞线时刻。 起跑时刻与撞线时刻之间的间隔，就是时间，即运动员的比赛成绩。 SZ-LWH 二、时刻和时间 在如图所示的时间轴上标出了我国著名短跑运动员苏炳添一次 100 m比赛的起跑时刻、撞线时刻及比赛成绩。你能读出来吗？ 如果用数学中的数轴来表示时间，那么这个数轴就称为时间轴。在时间轴上可以用点来表示时刻，用线段来表示时间。 二、时刻和时间 SZ-LWH 二、时刻和时间 SZ-LWH 1.在时间坐标轴中，时刻用点表示，时间间隔是两个时刻之差，用线段表示。 2.第几秒表示一秒的时间； 3.表示时刻的关键词：初、末、时; 4.表示时间的关键词：内、经历、历时; 5.平时说的“时间”，有时指的是时刻，有时指的是时间，要根据上下文认清它的含义。 规律 二、时刻和时间 SZ-LWH 03 位移和路程 SZ-LWH 18 位移和路程 从北京去上海，可以选择不同的交通工具，既可以坐高铁，也可以开汽车走高速公路，还可以乘飞机，如图所示。 使用不同的交通工具，运动轨迹是不一样的，但是，就位置的变动来说，都是由北京到达了东南方向直线距离约1 100 km的上海。 三、位移和路程 SZ-LWH 在物理学中，位移表示质点的位置变化，用几何学中的有向线段来表示。当质点从A点运动到B点时，从初位置A到末位置B作一条有向线段，这条有向线段即表示质点在运动中发生的位移，如右图所示。 三、位移和路程 有向线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向。在物理学中，把既有大小，又有方向的物理量称为矢量。 SZ-LWH 位移是矢量，常用字母 s 表示。在国际单位制中，位移的单位是 m（米）。 路程表示质点运动轨迹的长度。路程只有大小，没有方向。在物理学中，只有大小，没有方向的物理量，称为标量。 三、位移和路程 路程和位移的大小一般不相等;只有当质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程. 一位同学放学后从学校大门口开始，先向东走了400 m，又转弯向南走了300 m，回到家中，在这段时间里，该同学的位移大小是 m，方向为 。 SZ-LWH 04 速度和速率 SZ-LWH 22 四、速度和速率 不同物体的运动，其快慢程度往往不同。例如，在一次 100 m 短跑比赛中，运动员甲在 8 s 内跑过了 64 m；运动员乙在 6 s内跑过了 54 m。这两位运动员谁跑得更快？ 在物理学中，将物体的位移 s 与发生这个位移所用时间 t 的比值称为物体的速度，用v 表示，即 SZ-LWH 四、速度和速率 速度是矢量，不但有大小，而且有方向。速度的大小在数值上等于物体单位时间内位移的大小，速度的方向跟物体运动的方向相同。这种定义物理量的方法是比值定义法。 用两个或多个已知物理量的比值定义新物理量的方法，称为比值定义法，它是一种数学方法。 在国际单位制中，速度的单位是 m/s，常用的单位还有 km/h，两者之间的换算关系为：1 m/s = 3.6 km/h。 SZ-LWH 在一次 100 m 短跑比赛中，运动员甲在 8 s 内跑过了 64 m；运动员乙在 6 s 内跑过了 54 m。这两位运动员谁跑得更快？ 运动员甲、乙的速度大小分别为 用上面的公式计算出的速度，表示物体在某段时间（或位移）内运动的平均快慢程度，称为平均速度。 四、速度和速率 SZ-LWH 北京到上海之间的“复兴号”动车组能以 350 km/h 的速度运营，指的就是列车在某段时间里的平均速度 v = 350 km/h ≈ 97.2 m/s。 平均速度只能粗略地描述运动的快慢。为了使描述更加精确，就要知道物体经过某一位置（或某一时刻）时运动的快慢程度。 在物理学中，把运动物体经过某一位置（或某一时刻）的速度，称为瞬时速度。瞬时速度的大小通常叫作速率 日常生活中说到的“速度”，有时是指速率， 要根据上下文判断。 四、速度和速率 SZ-LWH 运动物体 v /（m·s-1 ） 运动物体 v /（m·s-1 ） 蜗牛 5.0×10-3 普通轮船 7.5 乌龟 0.28 远洋轮船 16 竞走运动员 4.2 摩托艇 32 短跑运动员 10 内燃机车 69 赛马 15 动车组列车 1.1×102 野兔 20 磁悬浮列车 1.4×102 自行车运动员 20 客机 2.8×102 摩托车 1.1×102 载人飞船 1.1×104 赛车 1.2×102 地球（公转） 3.0×104 四、速度和速率 SZ-LWH 【活动与探究】 用打点计时器测量瞬时速度 四、速度和速率 SZ-LWH 由于打点计时器打出的任意相邻两点之间的时间都是0.02 s，可知 BC 这段位移经过打点计时器的时间为0.04 s。根据平均速度的定义式，可计算出 BC 这段位移的平均速度，该平均速度即为物体在A点所对应时刻的瞬时速度。 四、速度和速率 SZ-LWH 由于在对纸带上的某段位移进行测量时，要对末位数进行估读。例如，最小刻度是 1 mm 的刻度尺，应该估读到十分之几毫米。在上图中，BC段位移的大小应估读为 12.2 mm 或 12.3 mm 等。 四、速度和速率 SZ-LWH 四、速度和速率 SZ-LWH 【观察与体验】 用光电门传感器测量瞬时速度 四、速度和速率 SZ-LWH 例1.（多选）甲乙两同学同时从学校出发前往书城，甲步行，乙骑自行车，路线如图，两人同时到达书城，则（　　） A．甲乙的平均速度相等 B．甲的平均速度较大 C．甲的平均速率较大 D．甲的平均速率较小 【正确答案】AD 跟踪练习 SZ-LWH 例2.如图所示，时间数轴上标注的线段和点分别指下列哪些时间间隔或时刻（　　） A．1 s、5 s B．1 s、第5 s末 C．第2 s内、第6 s初 D．第3 s内、第5 s末 【正确答案】D 跟踪练习 SZ-LWH 例3.有一口井，水面距井口4m，现用水桶从井中提水（如图），水桶出井后又将其提升了1m选井口处为坐标原点，以水桶竖直向上提升的路线为x轴，向上为正方向，则水桶在水面时的位置和最后的位置坐标分别是（　　） A．4m，5m B．5m，0 C．-4m，1m D．-5m，1m 【正确答案】C 跟踪练习 SZ-LWH 谢谢各位的聆听！ SZ-LWH 36 星之所在 初音未来 Other 132264.0 Lavf58.12.100 $$