学沪科版必修1 1.1 走近运动 课件（3）（60张）.ppt

1 参考系是为了描述物体的运动而假定为静止不动的物体 2 质点是指不考虑物体的大小和形状 用来代替物体的有质量的点 3 位移是矢量 是从初位置指向末位置的有向线段 路程是标量 是质点实际运动轨迹的长度 4 物体运动的位置和位移可用坐标系来表示 常用的坐标系有一维坐标系 二维坐标系和三维坐标系 5 在时间轴上 时刻用点表示 时间用线段表示 自学教材 1 机械运动一个物体相对于其他物体的变化 2 参考系描述物体运动时 选取的另外一个作为的物体 位置 标准 3 物体运动 静止的判断若物体相对于参考系的位置发生了改变 就说物体在 若物体相对于参考系的位置不改变 就说物体是的 运动 静止 重点诠释 1 选择参考系的意义要描述一个物体的运动 必须首先选好参考系 对于同一个运动 选择不同的参考系 观察到的结果可能不相同 例如 甲 乙两辆汽车由西向东沿同一直线均以15m s的速度行驶 若甲车以路边的树木或地面为参考系 则甲车是以15m s的速度向东行驶 若以乙车作为参考系 则甲车是静止的 2 参考系的选取原则研究物体的运动时 参考系的选取是任意的 一般根据研究问题的方便来选取 在研究地面上物体的运动时 常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系 3 注意问题 1 由于运动描述的相对性 凡是提到物体的运动 都应该明确它是相对哪个参考系而言的 2 在同一个问题当中 若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动 必须选取同一个参考系 1 关于参考系 下列说法中正确的是 a 参考系必须是静止不动的物体b 参考系必须是正在做匀速直线运动的物体c 参考系必须是固定在地面上的物体d 研究物体的运动 可选择不同的参考系 但选择不同的参考系对于研究同一物体的运动而言 有时会出现不同的结果 解析 参考系的选取是任意的 所以a b c错 对同一物体的运动 若选用不同的参考系 观察到的结果可能不同 d正确 答案 d 自学教材 1 定义在物理学中 用来代替物体的的点 2 物体可以看成质点的条件如果在研究物体的运动时 可以不考虑物体的和 或者物体上各点的运动情况 那么就可以把这个物体看成质点 有质量 形状 大小 完全相同 重点诠释 1 理想化模型 1 理想化模型 是为了使研究的问题得以简化或研究方便而进行的一种科学的抽象 实际并不存在 2 理想化模型 是以研究目的为出发点 突出问题的主要因素 忽略次要因素而建立的 物理模型 3 理想化模型 是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映 是物理学中经常采用的一种研究方法 2 对质点的理解 1 质点是用来代替物体的有质量的点 其特点是具有质量 没有大小 体积 形状 它与几何中的 点 有本质区别 2 质点是一种 理想化模型 3 可将物体看成质点的几种情况 2 关于质点的说法 下列说法正确的是 a 质点就是一个体积很小的球b 只有很小的物体才能视为质点c 质点不是实际存在的物体 只是一种 理想化模型 d 大的物体有时可以视为质点 解析 一个物体能否看做质点并不是由物体的形状和大小决定 并非体积很小的物体才可看做质点 大的物体有时也可看做质点 故a b错 d对 质点是一种理想化模型 实际并不存在 c对 答案 cd 自学教材 1 位移 1 物理意义 描述物体变化的物理量 2 定义 从指向的一根有向线段 3 大小 有向线段的 4 方向 由初位置指向 2 路程物体的长度 相对位置 初位置 末位置 长度 末位置 运动轨迹 重点诠释 路程和位移的区别和联系 3 关于位移和路程 下列说法中不正确的是 a 物体沿直线向某一方向运动 通过的路程就是位移b 物体沿直线向某一方向运动 通过的路程等于位移的大小c 物体通过一段路程 其位移可能为零d 物体通过的路程不等 但其位移可能相同 解析 位移是从初位置指向末位置的有向线段 路程是物体所经过路径的长度 两者表示的意义不同 大小也不一定相等 故b c d正确 答案 a 自学教材 1 坐标可以表示物体运动的和 2 如果物体做直线运动 即一维运动时 只需用坐标就可以确定物体的位置 当物体做平面运动 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 3 物体做直线运动 若物体在时刻t1处于 位置 x1 在时刻t2处于 位置 x2 那么就是物体的 位移 记为s 即初 末位置坐标的变化量 x表示物体的位移 x2 x1 x2 x1 重点诠释 1 坐标系的种类 1 直线坐标系 如果物体沿直线运动 即做一维运动时 可以以这条直线为x轴 在直线上规定原点 正方向和标度 建立直线坐标系 2 二维坐标系 当物体在某一平面内做曲线运动时 需用两个相互垂直的坐标确定它的位置 即二维坐标系 平面直角坐标系 3 三维坐标系 当物体在空间内运动时 需采用三个坐标确定它的位置 即三维坐标系 空间坐标系 如图1 1 1所示为三种不同的坐标系 其中 甲中m点位置坐标为x 2m 乙中n点位置坐标为x 3m y 4m 丙中p点位置坐标为x 3m y 4m z 2m 图1 1 1 2 建立坐标系的原则以确定物体的位置方便 简捷为原则 4 如图1 1 2所示 一个物体从a运动到b 又从b运动到c a b c三点的位置坐标分别为xa 5m xb 10m xc 2m 试分别求出物体从a到b 从b到c 从a到c的位移 图1 1 2 解析 三个过程的位移分别为 从a到b时s1 xb xa 10m 5m 15m从b到c时s2 xc xb 2m 10m 8m从a到c时s3 xc xa 2m 5m 7m正号表示位移的方向与x轴的正方向相同 负号表示位移的方向与x轴的正方向相反 答案 15m8m 7m 自学教材 1 时刻时光流逝过程中的每一 没有 在时间坐标轴上的每一点代表不同的时刻 2 时间两个时刻之间的 在时间轴坐标上用一段表示 瞬间 长短 间隔 线段 重点诠释 1 时间与时刻的区别与联系 2 在日常生活中所说的 时间 其含义不尽相同 有时是指时刻 有时是指时间 5 关于时间和时刻 下列说法不正确的是 a 物体在5s时指的是物体在5s末时 指的是时刻b 物体在5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间c 物体在第5s内指的物体在4s末到5s末这1s的时间d 第4s末就是第5s初 指的是时刻 解析 画时间轴如图所示 5s时指的是5s末这一时刻 5s内指的是前5s这一段时间 第5s内指的是在4s末到5s末这1s的时间 前1s末和后1s初是同一时刻 故第4s末和第5s初是同一时刻 答案 b 例1 两列火车平行地停在一站台上 经过一段时间 甲车内的乘客发现窗外树木在向西移动 乙车内的乘客发现甲车仍然没有运动 如果以地面为参考系 上述事实说明 a 甲车向东运动 乙车不动b 乙车向东运动 甲车不动c 甲车向西运动 乙车向东运动d 甲 乙两车以相同速度向东运动 思路点拨 首先要确定乘客 甲车和乙车 的描述是以什么为参考系 然后再转换参考系进行讨论 解析 树木和地面是连在一起的 相对地面静止 甲车内的乘客发现窗外树木在向西移动 说明甲车在向东运动 乙车内的乘客发现甲车仍没有动 说明乙车相对甲车静止 由于甲车相对地面向东运动 所以乙车相对地面也向东运动且与甲车速度相同 故选项d正确 答案 d 借题发挥 描述物体的运动 必须选择参考系 其一般方法为 1 确定研究对象 2 根据题意确定参考系 并假定参考系是不动的 3 分析被研究物体相对于参考系的位置变化情况 1 甲 乙 丙三人各乘一个热气球 甲看见楼房在下降 乙看见甲 丙都在下降 丙看见甲 乙都在上升 则甲 乙 丙相对地面的运动情况可能是 a 甲 乙 丙都在上升b 甲 乙上升 丙下降c 甲 乙上升 丙静止d 甲 丙上升 乙下降 解析 由于楼房相对于地面静止 因此甲上升 乙看见甲 丙下降 说明乙也上升 丙看见甲 乙都上升 说明丙或上升 但较缓 或静止 或下降 均有可能 答案 abc 例2 2011年2月24日晚 第26届世界大学生夏季运动会主场馆之一的深圳龙岗区大运中心体育馆进行了首次亮灯测试 运动会开幕时有180多个国家和地区 近15000名运动员 教练员和官员云集深圳 参加了持续11天 一共24个大项 282个小项金牌的争夺 下列几种比赛项目中的研究对象可视为质点的是 a 在撑竿跳高比赛中研究运动员手中的支撑竿在支撑地面过程中的转动情况时b 赛艇比赛中确定赛艇在沙田赛艇中心的位置时c 跆拳道比赛中研究运动员的动作时d 铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时 思路点拨 根据物体可以看做质点的条件结合题目的情景分析判断 解析 撑竿跳高的运动员跳起时 若把支撑竿看成质点 就无法研究支撑竿在空中的转动情况 故支撑竿不能看成质点 a错 研究赛艇在沙田赛艇中心的位置时 要考虑赛艇的大小和形状 故赛艇不能看成质点 b错 研究跆拳道运动员的动作时 运动员的大小和形状不能忽略 故不能看成质点 c错 铅球的大小和形状在研究它在空中的飞行时间时可以忽略 故可看成质点 d对 答案 d 借题发挥 物体是否可以看做质点的条件 1 看物体的大小和形状对所研究的问题有无影响 如果无影响或影响不大 该物体可以视为质点 否则不能视为质点 2 一般情况下 平动的物体可以看做质点 转动的物体不能看做质点 3 当物体的大小远小于所研究的范围时 该物体可以看做质点 2 下面关于质点的一些说法正确的是 a 体操运动员在做单臂大回环时 可以看做质点b 研究地球的公转时 可以把地球看做质点c 研究地球自转时 可以把地球看做质点d 细胞很小 可以把它看做质点 解析 对于体操运动员 人们所要观看的主要是运动员的动作 所以不能看做质点 研究地球公转时 地球的大小相对于日地距离来说 可以忽略不计 故可以看做质点 而研究地球自转时地球本身的大小不能忽略 所以此时地球不能被看做质点 尽管细胞很小 但由于不明确所要研究的问题 无法确定细胞的大小对所研究的问题的影响是否可以忽略 故不一定能看做质点 所以只有b项正确 答案 b 例3 如图1 1 3所示为400m的标准跑道 直道部分ab cd的长度均为100m 弯道部分bc da是圆弧 其长度也为100m a点为200m赛跑的起点 经b点到终点c 求 图1 1 3 1 200m赛跑的路程和位移 2 跑至弯道bc的中点p时的路程和位移 思路点拨 根据位移和路程的定义结合图中的几何关系进行计算 答案 1 200m118 6m 方向由a指向c 2 150m135 6m 方向由a指向p 借题发挥 解决此类问题的分析方法 1 找出研究过程的初始位置 则由初位置指向末位置的有向线段就是位移 2 画出物体在过程中的运动轨迹示意图 则实际路径的总长度就是路程 3 如图1 1 4所示 某同学沿平直路面由a点出发 前进了100m到达斜面坡底端b点 又沿倾角为45 的斜坡 前进160m到达c点 求他的位移大小和路程 图1 1 4 答案 241 3m260m 例4 一物体从o点出发 沿东偏北37 的方向运动10m至a点 然后又向正南方向运动10m至b点 1 建立适当的坐标系 描述出该物体的运动轨迹 2 依据建立的坐标系 分别求出a b两点的坐标 思路点拨 根据题意建立平面直角坐标系 确定原点的位置及坐标系的正方向 再确定研究对象所处位置的坐标 解析 1 坐标系如图 线oab为运动轨迹 2 点位置 xa 10cos37 m 8m ya 10sin37 m 6mb点位置 xb 8m yb 6m 10m 4m即a点的坐标 8m 6m b点的坐标 8m 4m 答案 1 见解析 2 a 8m 6m b 8m 4m 借题发挥 1 物体的位