内容正文:
1.2 质点和位移
飞翔的雄鹰
绕太阳公转的地球
奔驰的列车
如何描述它们的运动呢?
导入新课
描述一列从泉州开往上海的动车的运动情况
需要考虑车轮的转动么?
需要考虑动车的大小形状?
突出主要因素,忽略某些次要因素(如形状、大小),将问题简化。
1、定义:用来替代物体的具有质量的点。
2、质点是一个理想化的“物理模型”
忽略次要因素:形状、大小等
突出主要因素:质量、位置
什么条件下物体可以看成质点?
新课教学
一、质点
问题1:研究雄鹰在远距离飞行中的运动情况
问题2:研究雄鹰在飞行中的飞行姿势
飞行姿势
假设忽略雄鹰的大小、形状
无法研究雄鹰的飞行姿势
不能把雄鹰
看作质点
雄鹰远距
离飞行
忽略雄鹰的
大小、形状
对研究雄鹰的运动没影响
可以把雄鹰
看作质点
问题3:研究地球绕太阳公转
问题4:研究地球自转
地球公转
忽略地球的大小、形状
对研究地球公转没影响
可以把地球看作质点
地球自转
假设忽略地球的大小、形状
无法研究地球的自转
不能把地球看作质点
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,可看成质点。
1、沿一个方向推动桌面上的教材(如图),
若要测量书本移动的距离,能否将它视为
质点?为什么?
2、教材围绕自身某点转动。若要讨论教材边
缘某点的运动情况,是否可以将教材视为
质点?为什么?
?
学以致用
1、物体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。
得出:
3、踢足球时,足球在向前运动同时还在转动,
若要描述足球的轨迹,能否将它视为质点?
为什么?
?
学以致用
得出:
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。
4、下列关于质点的说法中,正确的是( )
A. 体积很小的物体都可看成质点
B .质量很小的物体都可看成质点
C .不论物体的质量多大,只要物体的尺寸跟物体间距相比甚小时,
就可以看成质点
D .只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不可看作质点
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。
?
学以致用
得出:
C
5、分析研究下列物体运动时,研究对象能看作质点的是( )
A.研究“嫦娥三号”奔月的过程
B.研究奥运冠军邓琳琳在平衡木上的动作
C.研究从斜面上滑下的木块的滑行时间
D.研究运动员发出的弧旋乒乓球的旋转情况
【小试牛刀】
AC
厦门 → 福州
(1)坐飞机
(2)坐动车
(3)先乘船,再坐汽车
三种不同路径的相同点和不同点?
1、定义:质点由初位置指向末位置的有向线段
反映物体位置的变化
2、大小: 线段的长度
3、方向: 从初位置指向末位置
位移
有大小
有方向
二、位移
【小试牛刀】
关于位移和路程,下列说法正确的是( )
A. 沿直线运动的物体,位移和路程是相等的
B. 质点沿不同的路径由A到B,其路程可能
不同而位移是相同的
C. 质点通过一段路程,其位移可能等于零
D. 质点运动的位移大小可能大于路程
B C
位移 路程
区别 物理意义
大小
有无方向
联系
表示质点位置的变化
表示质点运动轨迹的长度
有向线段的长度
轨迹的长度
有方向
(1)单位相同
(2)单向直线运动中,位移大小等于路程
无方向
4、位移和路程
矢量:既有大小又有方向的物理量。如位移、速度、力等
标量:只有大小没有方向的物理量。如路程、密度、时间等
例1、一位同学从操场中心A出发,向东走了40m,到达B点,然后又向北走了30m,到达C点。用有向线段表明他第一次、第二次的位移、路程和两次行走的合位移、合路程么?
A
东
北
40m
B
C
30m
总结:标量的运算为简单的代数运算。而矢量的运算则不能代数相加
矢量相加和标量相加的运算方法相同么?
50m
5、矢量和标量
例2、如图,一同学在距原点以东2m的A点,向东走1m到B,另一同学从A向西走4m到达C点,(1)在坐标轴上表示出这3个点的位置。(2)求该同学从A到B和从A到C的位移
B
A
C
XAB=XB-XA =3m-2m=1m
XAC=XC-XA =-2m-2m=-4m
物体做直线运动,位移=末位置-初位置。位移计算得“+”号,说明位移方向与正方向相同;位移计算得“-”号,说明位移方向与正方向相反。
XB=3m
XA=2m
XC=-2m
6、s-t图象
以横坐标表示时间,以纵坐标表示位移的图象。
匀速直线运动的s-t图象是一条过原点的直线。
②同时不同地出发
①同时同地出发
③同地不同时出发
斜率的意义:
【小试牛刀】
请分别画出下列各种情况的s-t图象:
④
表示物体运动的速度。
交点的意义:
表示两物体相遇。
讨论得出:
一、质点
1、质点是用来替代物体的具有质量的点,是一个理想化的“物理模型”
2、将物体当作质点的条件:
课堂小结
①当物体的形状和大小对研究的运动没有影响或关系不大时。
②有转动,但转动相对研究的问题可以忽略。
③平动的物体。
二、位移
1、位移是用来表示物体位置变化的物理量,
是一段由初位置指向末位置的有向线段。
2、矢量:有大小、有方向。
标量:只有大小,无方向。
3、 s-t图象
匀速直线运动的s-t图象是一条过原点的直线。
斜率表示物体运动的速度。
交点表示两物体相遇。
课堂练习
1、下列关于质点的说法中,正确的是( )
A.质点是一个理想化的模型,实际并不存在
B.因为质点没有大小,所以与几何中心的点没有区别
C.凡是轻小的物体,都可看作质点
D.如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关
或次要因素,就可以把物体看作质点
A D
2、一个质点沿两个半径为R的半圆弧由A经B到达C,如图所示,
在此过程中,它的位移大小和路程分别为( )
A.4R,2πR
B.4R,-2πR
C.-4R,2πR
D.-4R,-2πR
C
3、在训练场上,一辆实习车在沿规定好的场地行驶,教练员在
车旁记录了汽车在各个时刻所在的位置情况(假设在每一秒
汽车都做单方向直线运动),其时刻对应位置如下表所示:
时刻/s 0 1 2 3 4
位置坐标/m 0 10 -8 -2 -14
根据教练员记录的数据你能找出:
①几秒内位移最大。
②第几秒内的位移最大。
③第几秒内的路程最大。
4s
第2s内
第2s内
$$