第一节 运动的描述（同步课件）-【中职专用】2024-2025学年高中物理同步精品课堂（高教版2023·化工农医类）

第1节 运动的描述 主题一 SZ-LWH 目 录 CONTENTS 质点 时刻和时间 位移和路程 1 2 3 速度和速率 4 SZ-LWH 情境导入 雄鹰在空中翱翔时，身体向前运动、翅膀上下运动；足球在绿茵场上滚动时，它在向前运动同时还在转动；任何情况下都要准确地描述探测器上各点的位置及其随时间的变化吗? SZ-LWH 01 质点 SZ-LWH 是不是很大的物体一定不能看做质点，而很小的物体一定可以看做质点？请举例说明。 答案：不是. 举例：研究地球绕太阳的公转时可以把地球看做质点，而研究乒乓球的发球（如旋转问题）时不能把乒乓球看做质点. 一、质点 SZ-LWH 一、质点 地球到太阳的距离1.5×108 km，而地球的直径只有1.3×104 km， 还不到它与太阳距离的万分之一. 若只研究地球公转的时候，可以忽略地球的大小和形状，而把它视为“点”。 地球能看成一个点吗？ 当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小,可忽略不计时,可看成一个有质量的点. SZ-LWH 一、质点 在物理学中，用来代替物体的有质量的点，叫作质点。 为了便于问题，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。 一列总长度约420.9 m的的超长版列车能看成质点吗？ SZ-LWH 一、质点 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。 当研究列车经过南京长江大桥长1 600 m的跨水面大桥的运动问题时，就不能把列车简化为质点。 SZ-LWH 一、质点 研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，需要考虑它本身的大小和形状吗？ 神舟七号 地球绕太阳转动 用荧光屏上的小光点代替这个“庞大”的飞船。 研究地球公转时，可以忽略地球的大小，把它视为一个点。 SZ-LWH 一、质点 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。 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。 SZ-LWH 02 时间和时刻 SZ-LWH 二、时间和时刻 如果要准确地描述战斗机飞行中的位置，你认为应该采用什么方法？ 必须知道时间 SZ-LWH 二、时间和时刻 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、时间和时刻 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。 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。 SZ-LWH 二、时间和时刻 图中摔倒的运动员是否赢得了该次比赛 SZ-LWH 二、时间和时刻 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。 SZ-LWH 二、时间和时刻 SZ-LWH 二、时间和时刻 第1秒末 第3秒初 第3秒末 t/s 2 3 5 1 4 0 第1秒末 第3秒初 第3秒末 第1秒 前2秒 第3秒 在时间数轴中找出 第1秒 前2秒 第3秒 SZ-LWH 二、时间和时刻 时刻 8:00 时间间隔 45min 8 9 10 t/h 时刻 8:45 1．时刻：表示某一瞬间，在时间轴上用点来表示； 2．时间间隔（简称时间）：是指两时刻的间隔，在时间轴上用线段来表示。 时间轴：表示时间的数轴 SZ-LWH 二、时间和时刻 上午8点上课 一节课40分钟 8点40分下课 物理考试90分钟 上午9点20分到操场 从北京到上海需要4个小时 说出它们的区别： 上午11点考试结束 SZ-LWH 03 位移和路程 SZ-LWH 三、位移和路程 中国西部的塔克拉玛干沙漠是我国最大的沙漠，在沙漠中，远跳不见边际，抬头不见飞鸟.沙漠中布满了100~200m高的沙丘，像大海的巨浪，人们把它称为“死亡之海”许多穿越这个沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而丧生。 SZ-LWH 三、位移和路程 路程 (1)路程相同吗？ (2)能说明运动方向吗？ 路程的局限性： (1)不能反应运动的某些本质（共同点） (2)描述不够精确 SZ-LWH 三、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。 SZ-LWH 三、位移和路程 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。 SZ-LWH 三、位移和路程 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。 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 三、位移和路程 物体从A运动到B,不管沿着什么轨迹，它的位移都是一样的。这个位移可以用一条有方向（带有箭头）的线段AB表示。 想一想 位移有大小吗？它有方向吗？ SZ-LWH 三、位移和路程 围绕400米跑道跑两圈的路程和位移？ SZ-LWH 三、位移和路程 问题：位移的大小有没有等于路程的时候？ 路程和位移的比较 1.路程表示物体运动轨迹的长度，大小等于轨迹的长度，无方向 2.位移表示物体位置的变化，大小等于从初位置到未位置有向线段的长度.方向由初位置指向未位置 3.同一运动过程的路程不小于位移的大小； SZ-LWH 三、位移和路程 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 。 【思考与讨论】 SZ-LWH 04 速度和速率 SZ-LWH 四、速度和速率 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 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？ SZ-LWH 四、速度和速率 运动员甲、乙的速度大小分别为： 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？ SZ-LWH 四、速度和速率 比较物体运动快慢： ①位移相同:比较所用时间的长短，时间越短，运动得越快。 ②时间相同:比较位移的大小，位移越大，运动得越快。 在直线运动中，速度等于位移(s)和发生位移所用时间(t)的比值，用v表示。 SZ-LWH 四、速度和速率 若两辆汽车同时从A地出发沿直线运动到B地，速度都是60km/h，它们的运动情况完全相同吗？ 注意：求矢量时既要求出大小，同时还要指出方向！ —— 方向可能不同， 还可能背道而驰。 速度一直都是60km/h吗？ SZ-LWH 四、速度和速率 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。 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。 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 四、速度和速率 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。 用比值定义公式计算出的速度，表示物体在某段时间内运动的平均快慢程度，称为平均速度。 SZ-LWH 四、速度和速率 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。 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。 SZ-LWH 四、速度和速率 1.定义：位移与发生这个位移所用时间的比值 3.定义式： 2.物理意义：表示物体运动快慢（位置变化快慢）和方向的物理量 4.单位：m/s或m•s-1 ,km/h、cm/s，1m/s=3.6km/h 大小：单位时间内的位移大小 方向：与时间∆t内的位移∆x的方向相同 5.矢量性： △x 越大，v越大吗？ 比值定义法 和初中一样吗？ SZ-LWH 四、速度和速率 【活动与探究】 用打点计时器测量瞬时速度 SZ-LWH 四、速度和速率 【活动与探究】 用打点计时器测量瞬时速度 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。 SZ-LWH 四、速度和速率 【活动与探究】 用打点计时器测量瞬时速度 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。 SZ-LWH 四、速度和速率 SZ-LWH 四、速度和速率 SZ-LWH 四、速度和速率 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 SZ-LWH 作业布置 实践与探索1-1中第1题至第3题 作业布置 SZ-LWH SZ-LWH 谢谢各位的聆听！ SZ-LWH 星之所在 初音未来 Other 132264.0 $$