学鲁科版必修一 2.2质点和位移 课件(5)（57张）.ppt

第二节质点和位移 1 什么叫质点 2 物体可以看成质点的条件是什么 3 路程和位移的物理意义是什么 4 路程和位移有哪些差别 5 匀速直线运动的s t图象是怎样的一条直线 6 矢量和标量有何区别 质点 篮球路径 研究方法 抓住主要因素 忽略次要因素 一 质点1 定义 物理学上用来代替物体的具有的点 2 简化条件 物体的 等因素对所探究的物理问题的影响可以忽略的物体 3 理解 质点不是真实的物体 是一种理想化的物理模型 物理学常用建立理想化模型的方法 突出问题的 忽略 将问题简化 1 体积小的物体均可看做质点 体积大的物体不能看做质点 这句话对吗 2 沿一个方向推动桌面上的书本 如果测量书本移动的距离 是否可以将书本视为质点 为什么 提示 1 物体能否被看做质点 不以大小为依据 而由研究问题决定 如在研究乒乓球弧线旋转时 乒乓球不能被看做质点 研究地球公转时可以把地球看做质点 2 可以看做质点 因为书本各部分移动的距离一样 要点一个物体能否看做质点 要看物体的形状和大小对研究问题的影响是否可忽略 哪些物体可以看成质点 想一想 运动员 万米赛跑 体操运动 地球 火车 飞机 自转 公转 高空 轮子 两地运动 过桥 进站 理想化模型一 理想化模型与质点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问题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 1 北京时间12月11日15时22分 2009年东亚运动会结束了男子110米栏决赛争夺 中国选手刘翔轻松地以13秒66的成绩获得第一 赢得了他复出之后的第三项赛事冠军 关于刘翔的下列说法正确的是 a 刘翔在飞奔的110米中 可以看做质点b 教练为了分析刘翔的动作要领 可以将其看做质点c 无论研究什么问题 均不能把刘翔看做质点d 是否能将刘翔看做质点 决定于我们所研究的问题 解析 刘翔在飞奔的110米中 我们关心的是他的速度 无需关注其跨栏动作的细节 可以看做质点 教练为了分析其动作要领时 如果作为质点 则其摆臂 跨栏等动作细节将被掩盖 无法研究 所以就不能看做质点 因此 能否将一个物体看做质点 关键是物体自身因素对我们所研究问题的影响 而不能笼统地说行或不行 答案 ad 下列物体或人可以看做质点的是 a 研究跳水冠军伏明霞在完成跳水动作时b 奥运冠军王军霞在万米长跑中c 研究一列火车通过某一路标所用的时间d 我国科学考察船去南极途中 解析 伏明霞跳水 在很短时间内 完成转体 翻滚等高难度动作 充分展示优美舒展的身姿 不能看做质点 王军霞只要第一个越过终点就是冠军 与身形及动作无关 可以看做质点 只有考虑火车的长度才能算出火车通过某一路标所用的时间 因此此时不能把火车看做质点 科考船虽大 在大海航行时可以不考虑其大小 故可看做质点 答案 bd 路程 物体运动轨迹的长度 轨迹 运动质点通过的路线叫做质点运动的轨迹 直线运动 曲线运动 东 西 南 北 路程不同 位置变化相同 路程相同 位置变化不同 用来描述运动物体空间位置的变化的物理量 称为位移 它是一个既有大小又有方向的量 通常用符号s表示 什么是位移 定义 从初位置指向末位置的有向线段 s x2 x1 x1 x2 s的正负表方向 sb 4 1 3m sa 4 1 3m 一位同学从操场中心a出发 向北走了40m 到达c点 然后又向东走了30m 到达b点 求出该同学的位移和路程 位移大小 s 50m 方向 东偏北53 路程 70m 1 位移是从初位置到末位置的一段有向线段 用来表示质点位置的变化 而路程是质点运动轨迹的长度 2 位移既有大小又有方向 而路程只有大小没有方向 位移和路程的区别 1 位移和路程的单位都是长度单位 2 一般情况下 位移不等于路程 只有在质点做单方向的直线运动时 位移的大小才等于路程 位移和路程的联系 在什么条件下物体的位移大小才等于路程 提示 只有当物体在直线上向一个方向运动时 物体的位移大小才等于路程 注意 1 位移与路程不可能相同由于位移是矢量而路程是标量 所以位移不可能和路程相同 但大小可能相等 2 位移小于等于路程当物体做单方向的直线运动时 位移的大小才等于路程 但位移不是路程 当物体做曲线运动时位移的大小小于路程 3 同一位移路程多解质点的始 末位置一旦确定 位移矢量是唯一的 而路程可能有多个取值 4 位移为零路程不一定为零例如 质点环绕一周又回到出发点时 它的路程不为零 但其位置没有改变 因而其位移为零 矢量可以用一个带箭头的线段来表示 线段的长短表示矢量的大小 箭头的指向表示矢量的方向 矢量的表示 a b 10km 标量 用量值就能够描述的物理量 只有大小而没有方向 如质量 时间等 矢量 既有大小又有方向的物理量 如位移 力等 标量和矢量 标量的相加运算遵从算术加法的法则 矢量的相加运算不遵从算术加法的法则 它遵从的是平行四边形法则 矢量和标量的运算法则 二 位移1 定义 由 指向 的有向线段 用符号s表示 2 位移和路程的区别与联系 初始位置 末位置 等于 例2 关于位移和路程 下列说法正确的是 沿直线运动的物体 位移和路程是相等的 质点沿不同的路径由 到 其路程可能不同而位移是相同的 质点通过一段路程 其位移可能是零 质点运动的位移大小可能大于路程 位移 s 时间 t 图像 0 t s s m 50 100 150 200 250 300 350 400 2 5 4 9 7 6 10 0 12 4 15 1 17 5 19 9 s与t成正比 匀速直线运动的位移图象是一条倾斜直线 位移 时间图象的物理意义 点 物体在某时刻所处的位置 a b 位移 时间图象的物理意义 点 物体在某时刻所处的位置 a b 线 物体在某段时间的位移 3 位移 时间 s t 图象 1 物理意义 描述物体运动的位移随 的变化关系 如右图所示 2 应用 可以确定任意时刻物体所在的 可以求出物体发生某一位移所对应的 或某一段时间内物体的 矢量和标量 1 矢量 既有 又有 的物理量 如位移 2 标量 只有 没有 的物理量 如路程 2 下列说法正确的是 a 两个运动物体的位移大小均为30m 则这两个位移可能相同b 做直线运动的两物体的位移s甲 3m s乙 5m 则s甲 s乙c 温度计读数有正 有负 其正 负号表示方向d 温度计读数的正 负号表示温度的高低 不能说表示方向 解析 当两个矢量大小相等 方向相同时 才能说两个矢量相同 直线运动的位移的 号表示方向 温度是标量 标量的正 负表示大小 即温度的高低 答案 ad 三 分析直线运动的位移 时间图象应注意的问题在直线运动中 可以用位移 时间图象来直观地描述物体的运动 分析图象时应注意 如右图所示 1 坐标轴的物理意义 通常以横坐标表示时间 以纵坐标表示位移 2 坐标系的正方向 就是位移的正方向 图中甲在0 t3段位移为正 t3以后位移为负 而乙在整个运动过程中位移始终为正 位移的正负表示方向 位移为正时与正方向相同 位移为负时与正方向相反 答案 abcd 路程和位移的大小一般是不相等的 只有当质点做单向直线运动时路程才和位移的大小相等 路程只有大小 没有方向 位移既有大小又有方向 对位移和路程概念的区别不清 导致错误出现 位移是表示物体位置变化的物理量 是矢量 其方向由质点初位置指向末位置 其大小是连接质点始 末位置线段的长度 路程是指质点所通过的实际轨迹的长度 它只有大小 没有方向 是标量 两点之间的位移大小为定值 但沿不同的路径经过这两点时 路程是不一样的 即路程和位移的大小没有必然联系 只有物体做单向直线运动时路程才等于位移大小 关于质点的位移和路程 下列说法中正确的是 a 位移是矢量 位移的方向即质点运动的方向b 路程是标量 即位移的大小c 质点沿直线向某一方向运动 通过的路程等于位移的大小d 物体通过的路程不等 位移可能相同 错解 ab 正解 cd 错因分析 举例来说明 如图甲所示 质点原来在a