高中物理 第1章 怎样描述物体的运动 1.1 走近运动课件 沪科版必修1.ppt

1 1走近运动 第1章怎样描述物体的运动 目标定位 1 知道参考系的概念 知道运动和静止的相对性 2 理解质点的概念 知道把物体看成质点的条件 3 理解位移的概念 会用有向线段表示位移的大小和方向 4 了解时刻与时间的区别和联系 会在具体的情景下区分时间和时刻 内容索引 知识探究新知探究点点落实 达标检测当堂检测巩固反馈 知识探究 在奔驰的大巴中 小伟看着窗外说 快看 树在飞快地往后跑 小霞看了说 不对 是我们和汽车在往前跑 树怎么会动呢 科学老师笑咪咪地说 你们说得都对 你同意科学老师的说法吗 为什么 一 怎样判断动与静 答案同意 对于一个物体运动情况的描述 取决于所选的参考系 选取的参考系不同 对同一物体运动的描述也往往不同 答案 问题设计 1 参考系 在描述一个物体的运动时 用来做标准的叫参考系 2 参考系对观察结果的影响 1 选取的参考系不同 对同一个物体运动的描述也往往 2 运动和静止的相对性 如果一个物体相对参考系位置不变 我们就说这个物体是的 如果物体相对参考系的位置改变 我们就说这个物体是运动的 静止是 填 相对 或 绝对 的 而运动是 填 相对 或 绝对 的 要点提炼 其他物体 不同 静止 相对 绝对 3 参考系的选取原则 参考系的选取可以是的 在实际问题中 参考系的选取以研究问题 对运动的描述尽可能简单为基本原则 如果题目不做特殊说明 都是选为参考系 任意 方便 地面 1 2013年田径世锦赛男子100米飞人大战 牙买加选手博尔特以9秒77逆转摘金 教练员在研究博尔特的摆臂和步幅对速度的影响时 能否把他看成一个 点 若研究博尔特百米比赛所用的时间时 能否把他看成一个 点 二 怎样对物体进行简化 答案不能能 答案 问题设计 2 在由北京开往广州的列车上 小伟想研究火车的运行时间 能否把火车看成一个 点 如果要研究火车通过一架铁路桥的时间 能否把火车看成一个 点 答案能不能 答案 1 质点的特点 1 质点是用来代替物体的有的点 它忽略了物体的和等次要因素 而突出了物体具有这个主要因素 它与几何中的 点 有本质区别 2 质点是一种科学抽象 是一种理想化的物理模型 实际上 填 存在 或 不存在 2 物体可以看成质点的条件 1 2 要点提炼 质量 大小 形状 质量 不存在 物体的大小和形状对研究问题的影响可 以忽略不计时 物体上各点的运动情况完全相同 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 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 答案 延伸思考 1 中考结束后 爸爸带小明从北京去深圳旅游 出发前 爸爸让小明选择出行方式 有三种方式可供选择 一是乘长途汽车 二是坐高铁 三是乘飞机 三种出行方式的路程是否相同 位置的变化是否相同 位移是否相同 三 位移与路程有什么不同 答案三种方式路程不同 但结果是一样的 即都是从北京到深圳 初位置一样 末位置一样 即位置的变化一样 位移相同 答案 问题设计 2 分析下列两种情况下的位移和路程 并说明 位移的大小总等于路程吗 什么情况下相等 1 百米比赛中 答案百米比赛 从起点到终点的位移是100m 路程是100m 答案 2 沿着400m的跑道跑一圈 答案沿着400m的跑道跑一圈 位移是0 路程是400m 一般情况下 位移的大小不等于路程 只有物体在一条直线上运动且运动方向不变时 位移的大小才等于路程 答案 1 路程表示物体运动 只有大小 没有方向 是标量 2 位移表示物体相对 大小等于从初位置到末位置 的长度 方向由 指向 3 同一运动过程的路程不小于位移的大小 在中 位移的大小等于路程 要点提炼 轨迹的长度 位置的变化 有向线段 初位置 末位置 单向直线运动 如图1所示 一辆轿车从超市出发 向东行驶了300m到达电影院 继续向东行驶了150m到达度假村 又向西行驶了950m到达博物馆 最后回到超市 四 用坐标表示位置和位移 问题设计 图1 1 以超市所在的位置为原点 以向东的方向为正方向 用1个单位长度表示100m 请用直线坐标系表示出超市 电影院 度假村和博物馆的位置 答案如图所示 答案 2 求轿车从电影院经度假村到博物馆的位移与路程分别为多少 答案轿车从电影院经度假村到博物馆的位移为s 500m 300m 800m 负号表示其方向与规定的正方向相反 即方向向西 其路程为l 150m 450m 500m 1100m 答案 1 物体做直线运动 一维运动 时 只需用就可以确定物体的位置 位移可以用末位置的坐标 x 和初位置的坐标 x0 差来表示 即s 2 当物体做平面运动 即二维运动时 需采用来确定它的位置 当物体做空间运动 即三维运动时 需要用来确定它的位置 要点提炼 一个坐标 x x0 两个坐标 三个坐标 爸爸和小明乘坐的火车20 30准时从北京西站出发 经5小时23分于第二天1 53到达山东菏泽站 停2分钟后出发 于4 26到达安徽阜阳站 这一段话中哪些是时刻 哪些是时间 五 时间和时刻有什么不同 问题设计 答案20 30 1 53 4 26是时刻 5小时23分 2分钟为时间 答案 1 时刻 指 在时间轴上 时刻用来表示 2 时间 指某两个时刻之间的 在时间轴上 时间用来表示 要点提炼 某一瞬间 间隔 点 线段 如图2所示 结合所给时间轴 请体会以下几个表述指的是时刻还是时间 第2s末 2s末 2s内 第2s内 延伸思考 图2 答案 答案由题图可知 第2s末 和 2s末 都与时间轴上t 2s那一点相对应 所以指的是时刻 2s内 是从计时开始到2s末的时间 时间为2s 第2s内 是第1s末或者说第2s初到第2s末的时间 时间为1s 如图所示 一 参考系与相对运动例1观察图3中的烟和小旗 关于甲 乙两车相对于房子的运动情况 下列说法正确的是a 甲 乙两车一定向左运动b 甲 乙两车一定向右运动c 甲车可能运动 乙车向右运动d 甲车可能静止 乙车向左运动 图3 答案 解析 解析题图中房子相对于地面是静止的 由烟囱冒出的烟向左飘 可知此时风向向左 相对于地面而言 甲车上的小旗向左飘 则有三种可能的情况 一是甲车不动 风把小旗向左吹 二是甲车向右运动 风相对甲车向左 风把小旗向左吹 三是甲车向左运动但速度小于风速 因此风仍能把小旗向左吹 对于乙车 则只有乙车向左运动并且速度大于风速时 风才能把小旗向右吹 故只有选项d正确 二 对质点的理解例2 多选 下列说法中正确的是a 体操运动员在做单臂大回环时 该运动员可以看成质点b 研究 嫦娥三号 的奔月路线时 嫦娥三号 可以看成质点c 研究地球的自转时 可以把地球看成质点d 选万吨货轮为研究对象 确定它在航行过程中某时刻的位置 万吨货轮可以看成质点 答案 解析 解析体操运动员在做单臂大回环时 看的是运动员的动作是否标准 所以此时运动员的形状不能忽略 不能看成质点 故a错误 奔月路线只需考虑 嫦娥三号 的位置 形状和大小对所研究问题几乎无影响 因此可视为质点 故b正确 研究地球的自转时 地球是不能看成质点的 否则就没有自转可言了 故c错误 万吨货轮相对大海来说 是很小的 所以确定它在航行过程中某时刻的位置 万吨货轮可以看成质点 故d正确 针对训练1下列关于质点的说法中 正确的是a 质点是一个理想化模型 实际上并不存在 所以引入这个概念没有多大意义b 体积很小的物体更容易看成质点c 凡轻小的物体 皆可看成质点d 当物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时 即可把物体看成质点 答案 解析 解析建立理想化模型是物理中重要的研究方法 对于复杂问题的研究有重大意义 a错误 一个物体能否看作质点不应看其大小 关键是看其大小对于所研究的问题的影响能否忽略 体积很小的物体有时可以看成质点 有时不能看成质点 b错误 一个物体能否看成质点不以轻重而论 c错误 物体能否看成质点取决于其大小和形状对所研究的问题是否属于无关或次要因素 若是就可以看成质点 d正确 解析坐标图如图所示路程为6km 10km 2km 18km位移是o指向c的有向线段 设oa与oc的夹角为 故方向为东偏北53 三 位移和路程的理解及计算例3某人向东行6km 再向北行10km 又向南行2km 试计算他的路程和位移 以初始位置为原点 画出坐标图加以说明 答案见解析 答案 解析 针对训练2关于位移与路程 下列说法中正确的是a 在某一段时间内物体运动的位移为零 则该物体一定是静止的b 在某一段时间内物体运动的路程为零 则该物体一定是静止的c 在直线运动中 物体的位移大小一定等于其路程d 在曲线运动中 物体的位移大小可能大于其路程 答案 解析 解析物体从某位置出发 经一段时间又返回到该位置 此过程位移为零 但它运动了 a错 物体运动的路程为零 说明它未动 反之物体若静止不动 它运动的路程一定为零 b对 只有在单向直线运动中 物体的位移大小才等于路程 c错 曲线运动中 物体的位移大小一定小于路程 d错 四 时间和时刻的理解例4 多选 如图4所示 关于时刻和时间间隔 下列说法中正确的是 图4 项目起讫时间起床6 30 6 55早操6 55 7 15早自习7 15 7 55早餐7 55 8 30第一节8 30 9 15第二节9 25 10 10第三节10 30 11 15 a 时刻表示时间较短 时间间隔表示时间较长b 时刻在时间轴上用点表示 时间间隔在时间轴上用线段表示c 作息时间表上的数字表示时刻d 1min内有60个时刻 答案 解析 解析时间间隔在时间坐标轴上为一时间段 是一个过程量 时刻与点对应 是状态量 所以时刻并不是表示的时间短 故a错误 时刻在时间轴上用点表示 时间间隔在时间轴上用线段表示 故b正确 作息时间表上的数字都是时刻 如起床6 30是开始的时刻 故c正确 1分钟可以分成很多时刻 并不是60个时刻 故d错误 课堂要点小结 达标检测 1 参考系与相对运动 如图5所示 是体育摄影中 追拍法 的成功之作 摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的 而模糊的背景是运动的 摄影师用自己的方法表达了运动的美 请问摄影师选择的参考系是a 大地b 太阳c 滑板运动员d 步行的人 答案 1 2 3 4 图5 解析 解析摄影师与运动员以相同的速度运动 并且以运动员为参考系拍摄 这样背景上其他物体看起来就是 运动 的 因而模糊不清 2 对质点的理解 观察图6所示四幅图 对图中各运动物体的描述正确的是 答案 图6 解析 1 2 3 4 a 图 中研究投出的篮球运动路径时不能将篮球看成质点b 图 中观众欣赏体操表演时不能将运动员看成质点c 图 中研究地球绕太阳公转时不能将地球看成质点d 图 中研究子弹头射穿苹果的时间时可将子弹看成质点 解析在研究篮球的运动路径和地球绕太阳公转时 篮球和地球的大小是次要因素 可以将其看成质点 观众在欣赏体操表演和研究子弹射穿苹果的时间时 运动员和子弹的大小 形状不能被忽略 不能看成质点 综上所述应选择b 1 2 3 4 3 时刻和时间间隔 多选 下列计时数据指时间的是a 新闻联播 每晚19点播出b 太原开往北京的k962次列车于17时26分从太原东站发车c 第六届东亚运动会女子100米自由泳决赛中 中国选手唐奕以54秒66的成绩夺得冠军d 嫦娥三号 历经13天在月球表面虹湾区实现软着陆 答案 1 2 3 4 解析 解析每晚19点 17时26分都是指具体某一时刻 a b错误 自由泳决赛成绩54秒66 13天指的都是一段时间 c d正确 4 位移和路程的计算 一个人晨练 按如图7所示 走半径为r的中国古代的八卦图的路线 中央的s形部分