高中物理 第1章 第1节 走近运动课件 沪科版必修1.ppt

第1章怎样描述物体的运动 第1章怎样描述物体的运动 1 1走近运动 目标导航1 知道参考系的概念和对运动进行正确地描述 2 了解质点的概念和看作质点的条件 知道它是一种科学抽象 重点 3 理解位移概念和物理意义并注意位移的矢量性 重点 难点 4 能够区分时刻和时间间隔 一 怎样判断动与静1 机械运动 一个物体相对于其他物体的 叫机械运动 简称运动 2 参考系 为了描述物体的运动而选取另外一物体作为 作为 的物体叫参考系 位置变化 标准 标准 3 参考系选取的意义 描述物体的运动必须选取参考系 同一种运动选取不同的 观察的结果 想一想1 在汽车经过路边的行人时 车中的人与路边的人 对车的运动感觉相同吗 提示 不相同 车中的人感觉车是静止的 路边的人感觉车是运动的 参考系 不同 二 怎样对物体进行简化1 质点 用来 的有 的点叫做质点 质点是一种科学的抽象 是一种理想化的模型 2 物体能看成质点的条件 如果在研究物体的运动时 可以不考虑物体的大小和形状 或者物体上各点的运动情况 那么就可以把物体看成质点 代替物体 质量 完全相同 想一想2 看作质点的物体一定是体积小的物体吗 提示 不一定 体积大小不是看作质点的决定因素 关键看其体积对研究问题的影响能否忽略 三 位移与路程有什么不同1 位移 用来表示物体 质点 相对 的物理量 从质点运动的初位置指向运动的末位置作一条有向线段 线段的 表示位移的大小 线段箭头的 表示位移的方向 2 路程 物体 的长度 只有 没有 位置变化 长度 指向 运动轨迹 大小 方向 想一想3 出租汽车的收费标准有1 20元 千米 1 60元 千米 2 00元 千米 其中的 千米 指的是路程还是位移 提示 1 20元 千米 1 60元 千米 2 00元 千米指的是出租汽车每行驶一千米的路程 运动轨迹的长度 所收取的费用 故 千米 指的是路程 而不是位移 四 用坐标表示位置和位移1 坐标可以表示物体运动的 和 2 如果物体沿直线运动 即一维运动时 只需用 坐标就可以确定物体的位置 当物体在平面上运动 即二维运动时 需采用 坐标确定它的位置 当物体做空间运动 即三维运动时 需采用 坐标确定它的位置 位置 位移 一个 两个 三个 五 时间和时刻有什么不同在表示时间的数轴上 时刻用 表示 时间间隔用 表示 时刻与物体在运动过程中的某一位置相对应 时间间隔与物体在运动过程中的 或 相对应 一点 一段线段 位移 路程 要点一对质点的理解 学案导引1 为什么要把物体简化成质点这样的理想化模型 2 某物体在某一运动中能看成质点 那么该物体在其他运动中也一定能看成质点吗 质点是物理学中一个非常重要的模型 一般来说 如果在研究的问题中 物体的形状 大小以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的无关因素时 就可把物体看做质点 1 物体上各部分的运动情况都相同时 物体上任何一点的运动情况都能反映物体的运动 此时物体可看做质点 如沿斜面下滑的物块 2 物体的大小 形状对所研究的问题可以忽略不计的情况下 可以看做质点 研究地球绕太阳公转时 地球的大小相对太阳到地球的距离可忽略 故可把地球看成质点 3 同一个物体在不同的问题中 有时可以看做质点 有时不能看做质点 如研究北京开往上海的火车 在计算运行的时间时可忽略车长 把火车看成质点 但是同样这列火车 要计算它通过某座大桥所需要的时间时 不能把它看做质点 在图中 你认为哪些对象可以视为质点 哪些对象不可以视为质点 思路点拨 根据物体的大小 形状对研究问题的影响能否忽略判断 精讲精析 甲图中 研究地球绕太阳的公转周期时 尽管地球直径为1 3 104km 而且本身也在自转 但由于地球和太阳之间的距离约为1 5 108km 是地球直径的104倍 因而就地球相对太阳公转来说 地球的大小和自转可以忽略不计 这时我们就可以把地球视为一个质点 乙图中 自行车运动员的成绩决定于他的骑行速度 我们关注的是他到达终点的名次 不关注身体各部位的动作 故可以把自行车运动员看成一个质点 丙图中 地球绕太阳公转时 地球上不同地区季节的变化 昼夜的变化是不同的 这时地球的大小和形状是不能被忽略的 所以地球在此问题中不能看成一个质点 答案 甲 乙可以看成质点丙不可以看成质点 方法指引 分析一个物体能否看做质点 可按以下思路 1 确定问题的性质 即题中关注的要素是什么 分析 求解的物理量是什么 2 假设物体的形状 大小被忽略 思考要求解的物理量 关注的要素是否受影响 若不受影响 物体就能被看成质点 若受影响 则物体不能被看成质点 变式训练1 2012 上海高一检测 2012年2月18日在伯明翰室内田径赛男子60米栏决赛中 飞人刘翔以7秒41的成绩勇夺冠军 关于刘翔的运动 下列说法正确的是 a 刘翔在飞奔的60米中可以看成质点b 教练为了分析其动作要领 可以将其看成质点 c 无论研究什么问题 均不能把刘翔看成质点d 是否能将刘翔看成质点 取决于我们所研究的问题 解析 选ad 刘翔飞奔时我们无需关注其跨栏动作的细节 可以看成质点 故选项a正确 分析其动作要领时 如果作为质点 其摆臂 跨栏等动作将被掩盖 无法研究 故选项b错误 根据质点定义 能否将物体看成质点 关键是物体自身因素对我们所研究问题的影响 而不能笼统地说能或不能 故选项c错误 d正确 故选ad 要点二路程和位移的理解 学案导引1 一个物体的位移为零 其路程也一定为零吗 路程越大 位移也越大吗 反之呢 2 物体怎样运动时 位移的大小才等于路程 1 对位移概念的理解 位移是描述质点位置变化的物理量 是从初始位置指向末位置的有向线段 既有大小 又有方向 是矢量 有向线段的长度表示位移的大小 有向线段方向表示位移的方向 它是一个与运动路径无关 仅由初末位置决定的物理量 2 位移与路程的比较 3 位移在坐标系中的表示方法 1 当物体做直线运动时 我们可以借助一维坐标系 利用坐标的变化来描述其位移 若物体的初始位置坐标为x1 一段时间后末位置坐标为x2 则该段时间的位移为s x2 x1 s的数值大小表示位移的大小 正 负号分别表示位移的方向与坐标轴的正方向相同或相反 思路点拨 解此题要注意两点 1 正确理解位移和路程的概念 2 同一位移路程具有多解性 答案 cd 规律方法 位移是矢量 路程是标量 计算时明确两条 1 计算位移时应先确定物体的起点与终点 再确定方向 2 计算路程时应找出轨迹的长度 变式训练2 某人晨练 按如图所示走半径为r的中国古代八卦图 中央s部分是两个直径为r的半圆 bd ca分别为西东 南北指向 他从a点出发沿曲线abcoadc行进 则当他到d点时 他的路程和位移大小及位移的方向分别为 要点三时间和时刻的区别与联系 学案导引1 怎样在时间轴上区分时间和时刻 2 第2秒指的是时间还是时刻 是1s还是2s 1 时间 时刻在时间轴上的表示如果用一条一维坐标轴来表示时间轴 时刻表示某一瞬间 用时间轴上的点表示 时间 间隔 表示两个时刻的间隔 用时间轴上的一段线段表示 如图所示 第2s末和第6s初都是时刻 第6s初和第5s末是同一时刻 在时间轴上是同一个点 第2s末到第6s初两个时刻之间的时间是3s 再如第3s内是时间 第2s末到第3s末之间的时间是1s 前3s是时间 是从第1s初到第3s末之间的时间是3s 2 时间和时刻的区别与联系 以下计时数据中指时间的是 a 2010年10月1日18时59分57秒 世界瞩目的中国 嫦娥二号 成功发射b 第三十届奥运会于2012年7月27日20时12分在伦敦开幕c 罗伯斯创造了12 87秒的110米栏最好成绩d 在一场nba篮球公开赛8分钟时 姚明投中第三个球 思路点拨 解此题关键有两点 1 时刻是指某一瞬时 2 时间是两时刻间的间隔 精讲精析 a选项中的数据指的是 嫦娥二号 成功发射的瞬间 是时刻 故a错 b选项中的数据是奥运会宣布开幕的一瞬间 所以也是时刻 故b错 c选项中的12 87秒是指罗伯斯从起跑到到达终点所用的时间 所以它是时间 故c正确 d选项中的数据是指姚明投中第三个球的瞬间 所以是时刻 故d错 答案 c 规律方法 时刻指某一瞬时 在时间轴上用一个点表示 时间指两时刻之间的间隔 在时间轴上用一线段表示 在具体问题中 可先画时间轴 将各数据标记在时间轴上 看是与一点对应 还是与一线段对应 变式训练3 关于时间和时刻 下列说法正确的是 a 第4s末就是第5s初 指的是时刻b 物体在5s时指的是物体在5s末时 指的是时刻c 物体在5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间d 物体在第5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间 解析 选abd 前一秒末和后一秒初是同一时刻 即第4s末就是第5s初 5s时指的是5s末这一时刻 5s内指的是从零时刻到5s末这一段时间 第5s内指的是从4s末到5s末这1s的时间 故选abd 相对运动的理解 经典案例 太阳从东边升起 西边落下 是地球上的自然现象 但在某些条件下 在纬度较高的地区上空飞行的飞机上 旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象 这些条件是 a 时间必须是在清晨 飞机正在由东向西飞行 飞机的速度必须较大b 时间必须是在清晨 飞机正在由西向东飞行 飞机的速度必须较大c 时间必须是在傍晚 飞机正在由东向西飞行 飞机的速度必须较大d 时间必须是在傍晚 飞机正在由西向东飞行 飞机的速度不能太大 审题指导 解此题要掌握以下两点 1 地球自转方向由西向东 2 飞机沿地球自转方向飞为向东 反之向西 解题样板 obo 为晨线 odo 为昏线 右半球为白天 左半球为夜晚 设飞机飞行的速度为v1 地球在该点的自转速度为v2 若在纬度较高的b点 飞机向东 如图向右 旅客看到的太阳仍是是从东方升起 飞机向西 如图上向左 飞行时 若v1 v2 飞机处于地球上黑夜区域 若v1 v2 旅客看到的太阳仍从东方升起 在同纬度的d点 在昏线上 飞机向东 如图上向左 飞行 飞机处于地球上黑夜区域 旅客看不到太阳 飞机向西 如