高一运动第一章前三节.doc

第一节 运动的描述一、质点1、质点的定义：用来代替物体的有质量的点叫做质点。即没有形状、大小、体积而具有质量的一个点，质点具有物体的全部质量。质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型。引入理想化模型，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，尽可能把复杂问题简单化，是物理学上经常用到的一种研究问题的方法科学抽象。类似理想情况：轻绳、光滑水平面2、可以看做质点的条件(1)研究地球绕太阳的公转能否把地球视为一个点呢？(2)一列沿京沪铁路运动的火车，若研究它从上海到北京的运动能否把它简化为一个点？(3)研究地球上各处的季节变化时，能否把它视为质点呢？ (4)研究火车通过南京长江大桥的运动时，能否把它简化为一个质点？ （5）平直公路上行驶的汽车（6）研究汽车轮胎的运动（7）乒乓球运动练习在以下的哪些情况中可将物体看成质点处理（ ）A研究一端固定可绕该端转动的木杆的运动时，此杆可作为质点来处理B在大海中航行的船要确定它在大海中的位置，可以把它当做质点来处理C研究杂技演员在走钢丝的表演时，杂技演员可以当作质点来处理D研究地球绕太阳公转时，地球可以当作质点来处理二、参考系1、要描述一个物体的运动，就必须选择另外一个物体作为标准，这个被选来作为标准的另外的物体就叫做参考系。一个物体一旦被选为参考系，就认为它是静止的。在选定参考系后要假定自己站在参照物中去观察物体的运动。2、选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，观察的结果可能会有所不同。3、 比较两个物体的运动时必须选择同一参照系，比较才有意义。4、在运动学中，参考系的选取是任意的，但在实际选择参考系时应以运动的描述尽可能简单为原则。在没有特别说明时，通常以地面为参考系。例如，描述地面上物体的运动时，通常选地面或相对于地面而静止不动的其他物体作为参考系三、坐标系位置就是质点在某时刻所在的空间的一点。物体做机械运动时，其位置发生变化，为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。坐标系是在参考系的基础上抽象出来的概念，是抽象化的参考系。例1：如图所示，桌面离地面的高度是0.8m，坐标系原点定在桌面上，设竖直向下为坐标轴的正方向，A、B离地面的高度分别是1.3m、0.4m，问A、B的坐标应该是多少？第二节 位移和时间的关系 速度一、匀速直线运动 1定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间里位移相等，这种运动称为匀速直线运动。 2严格的匀速直线运动的特点应该是“在任何相等的时间里面位移相等”的运动，现实生活中匀速直线运动是几乎不存在的，是一种理想化的物理模型。其特点是位移随时间均匀变化，即位移和时间的关系是一次函数关系。二、变速直线运动1定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移不相等，这种运动叫变速直线运动。2变速直线运动的位移和时间的关系不是一次函数关系，其图象为曲线。【例一】物体在一条直线上运动，关于物体运动的以下描述正确的是（）A只要每分钟的位移大小相等，物体一定是作匀速直线运动。B在不相等的时间里位移不相等，物体不可能作匀速直线运动。C在不相等的时间里位移相等，物体一定是作变速直线运动。D无论是匀速还是变速直线运动，物体的位移都跟运动时间成正比。三、位移时间图象（s-t图）：1表示位移和时间的关系的图象，叫位移-时间图象，简称位移图象2物理意义：描述物体运动的位 移随时间的变化规律。3坐标轴的含义：横坐标表示时 间，纵坐标表示位移。由图象可知任意一段时间内的位移或发生某段位移所用的时间。4匀速直线运动的s-t图：匀速直线运动的s-t图象是一 条倾斜直线，或某直线运动的s-t图象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。s-t图象中斜率（倾斜程度）大小表示物体运动快慢，斜率（倾斜程度）越大，速度越快。s-t图象中直线倾斜方式（方向）的不同，意味着两直线运动方向相反。s-t图象中，两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。s-t图象若平行于t轴，则表示物体静止。s-t图象并不是物体的运动轨迹，二者不能混为一谈。s-t图只能描述直线运动。5变速直线运动的s-t图象为曲线。从图象上我们可以得到哪些信息呢？分析后小结：可以知道任意时刻物体的位移和任意位移对应的时刻，可以知道哪段时间里的位移和一段位移所用的时间。练习：看图，说出各种图象表示的运动过程和物理意义。并模拟其运动的实际过程。t/ss/m0t/ss/m0t/ss/m0t/ss/m0s0s0s0t0s1t1 t2 t3t/ss/m 0t1 t2 DB CS1S2t/ss/m 06图象的应用： （1）求各时刻质点的位移和发生某一位移对应时间 （2）求速度： （3）判断物体的运动性质： 【例二】某同学以一定速度去同学家送一本书，停留一会儿后，又以相同的速率沿原路返回家，图3中哪个图线可以粗略地表示他的运动状态？【例三】如图所示为甲、乙两物体相对于同一原点运动的s-t图，下列说法正确的是：A、在0-t2时间内甲和乙都做匀变速直线运动B、甲、乙运动的出发点相距S1C、乙比甲早出发t1时间 D、乙运动的速率大于甲运动的速率【例四】如图所示为A、B、C三个物体作直线运动的s-t图。由图可知：_物体作匀速直线运动，_物体作变速直线运动。三个物体运动的总路程分别是_,_,_。练习：1下列关于匀速直线运动的说法中正确的是（）A匀速直线运动是速度不变的运动。 B匀速直线运动的速度大小是不变的。C任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动。D速度方向不变的运动一定是匀速直线运动。2关于质点作匀速直线运动的位移时间图象以下说法正确的是（）A图线代表质点运动的轨迹。 B图线的长度代表质点的路程。C图象是一条直线，其长度表示质点的位移大小，每一点代表质点的位置。D利用st图象可知质点任意时间内的位移，发生任意位移所用的时间。3如图示，是A、B两质点沿同一条直线运动的位移图象，由图可知（）A质点A前2s内的位移是1m 。 B质点B第1s内的位移是2m。C质点A、B在8s内的位移大小相等。D质点A、B在4s末相遇。三、变速直线运动物体在一条直线上运动，如果在相等的时间里位移不相等，就叫变速直线运动。提问：那变速直线运动的图象还是直线吗？分析：变速运动中，位移s与时间t不成正比，肯定不是直线，应是曲线。总结：只要是匀速直线运动的位移时间图象，一定为直线，这是判定是否是匀速直线运动的位移时间图象的依据。四、速度运动会上，比较哪位运动员跑的快，用什么方法？1、速度是表示运动的快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。用vs/t表示。2、 由速度的定义式中可看出，v的单位由位移和时间共同决定，国际单位制中是米每秒，符号为m/s或ms1，常用单位还有km/h、cm/s等，而且速度是既具有大小，又有方向的物理量，即矢量。3、速度的方向就是物体运动的方向。4、平均速度 在匀速直线运动中，在任何相等的时间里位移都是相等的，那vs/t是恒定的。那么如果是变速直线运动，在相等的时间里位移不相等，那又如何描述物体运动的快慢呢？就用在某段位移的平均快慢即平均速度来表示。例：百米运动员，10s时间里跑完100m，那么他1s平均跑多少呢？由公式vs/t可求出变速直线运动的物体在时间t（或是位移S）内的平均速度 例题：一辆自行车在第一个5秒内的位移为10米，第二个5秒内的位移为15米，第三个5秒内的位移为12米，请分别求出它在每个5秒内的平均速度以及这15秒内的平均速度。5、瞬时速度如果要精确地描述变速直线运动的快慢，应怎样描述呢？那就必须知道某一时刻（或经过某一位置）时运动的快慢程度，这就是瞬时速度。 瞬时速度：运动的物体在（经过）某一时刻（或某一位置）的速度。 比如：骑摩托车时或驾驶汽车时的速度表显示，若认为以某一速度开始做匀速运动，也就是它前一段到达此时的瞬时速度。 在直线运动中，瞬时速度的方向即物体在这一位置的运动方向，所以瞬时速度是矢量。通常我们只强调其大小，把瞬时速度的大小叫瞬时速