高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 质点和位移试讲课ppt课件

这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 质点和位移试讲课ppt课件，共25页。PPT课件主要包含了构建理想模型等内容，欢迎下载使用。

第2节 质点与位移
在描述汽车的位置时，有没有考虑到汽车的形状？需要考虑吗？
赛跑中，要研究运动员跑得快还是慢，需要考虑该运动员是胖还是瘦、高还是矮吗？
自然界中的物体都有各自的形状，它们的运动往往也是复杂的。
体操运动中，要研究运动员的动作，要不要考虑运动员的形体？
因此要准确描述一些物体的运动情况有时是极为复杂，甚至是不可能的。
有些物体本身的各部分的运动情况就不同，比如：做体操的运动员；
有些物体在自转的同时又绕着其它物体在转，比如：地球的运动；
物理学里是用什么样的方法来研究物体的运动呢？
突出问题的主要因素，忽略次要因素，将问题简单化，从而使问题得到解决。
物理学中，这种方法称为：
篮球有大小，在空中运动时还会旋转，因此在空中各位置上的运动状况也就各不相同，因此要描述清楚比较困难。
如果我们只是要研究篮球抛出在空中的运动轨迹，那么篮球是否旋转，它的形状大小这两个因素就可以忽略。这两个因素，对所研究的问题影响很小，不考虑也可以。
当不需要考虑篮球的形状大小时，篮球就可以用一个有质量点来代替。其轨迹也就是一条较为简单的曲线。
物理学中用来代替物体的有质量的点----称：质点
1、定义：用来代替物体的有质量的点叫做质点
2、特点: (1)它没有大小和形状。 (2)它具有物体全部的质量。 (3)它是一种理想化的模型。
3、说明： 像质点这样的物体在现实中并不存在，质点不是一个真实的物体，它只是一种理想化的模型。
地球的运动是既有自转的同时又围绕着太阳公转。
当我们研究地球公转时，由于地球的直径（D=1.3×104Km）远远小于它与太阳之间的距离（L=1.5×108Km)，地球本身的大小和形状在公转运动中就是一个非常微不足道的因素。
下列物体能看成质点吗？
研究公交车从铜陵开往西埔的时间
确定茫茫大海中航行的航空母舰的位置
研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等
2016 年 10 月 19 日，景海鹏和陈冬两名航天员乘坐“神舟十一号”飞船与“天宫二号”顺利完成对接，为中国航天史写下了辉煌的一页。下列几个过程中，可把“神舟十一号”飞船看成质点的是: A. 飞船发射升空后，跟踪飞船运动轨迹时 B. 分析飞船飞行速度时 C. 与“天宫二号”对接前，调整飞船姿势时 D. 控制飞船完成对接过程时
沿某方向推动桌面上的教科书（图 1-11），若要测量书移动的距离，能否将它视为质点？为什么？书围绕自身某点转动。若要讨论书边缘某点的运动情况，能否将书视为质点？为什么？说一说还有哪些可将一个物体视为质点（或不能视为质点）的问题情境。
练习：下列说法正确的是 ( ) A.地球不能看成质点，而很小的原子核可以看成质点 B.研究火车通过路旁的一根电线杆的时间时，可看成质点 C.研究奥运会乒乓球男单冠军马琳打出的乒乓球时，不能把乒乓球看成质点 D.研究奥运会三米板跳水冠军郭晶晶的跳水动作时，不能把她看成质点
运动是物体与参考系的位置的变化。
那么，当物体位置发生变化时，要怎样进行描述。
能不能用路程来描述物体位置的变化？
轨迹：运动质点通过的路线叫做质点运动的轨迹。
一、路程：就是物体运动的实际轨迹的长度。
路程可以真实的记录物体每一时刻所处的位置，也可以描述物体运动经历的总长度。但对于运动物体空间位置的变化情况却很难描述清楚。
从福州到厦门，坐火车和坐船，两种方法经历的路程不一样，但起点在福州，终点在厦门是一样的，即位置的变化是一样的，路程不能描述这种位置变化情况。
从福州到厦门，和从厦门到福州，都坐火车，路程是一样的，但一个从福州出发，一个从厦门出发，即位置的变化是不一样的，路程也不能描述这种位置变化情况。
要怎样才能准确描述位置的变化？
描述位置变化要包含与起点位置变化的距离，还要有变化的方向。
一名海轮领航员在早晨7：00定位时报告，该海轮已经航行至前一天晚上的停靠位置正东100Km处。
这个过程中轮船运动轨迹不用理会
2、位移是由初始位置指向末位置的有向线段
为了能描述运动物体空间位置的变化，物理学引入了位移这个物理量
1、是用来描述物体位置变化的物理量。
3、位移的国际单位：m（米）。
4、有方向有大小的量在物理上称为矢量，位移是矢量。只有大小没有方向的量，称为标量，质量、路程是标量。
1】直线运动中小车由x1位置运动到x2位置，如图1-13，则小车位移为：
说明：S的正负号表示位移的方向，如果S的值是负值，则表示物体位移方向与规定的正方向相反
三、如何求解物体位移：
S＝x2-x1＝4m-1m=3m
S’＝x2′-x1′＝(-4m)-(-1m)=-3m
2】如果物体直线运动有多个过程，每个过程的位移分别为s1、s2、s3，则总位移
例：小球从距地面5m高处下落，弹回到3m高处，小球的位移？
S＝s1+s2=5+(-3)=2m
3】如果物体运动过程的起点与终点是在同一位置，则位移为0
例：二中操场跑道一圈400m,一运动员从起点出发跑完一圈，他的位移？他的路程？
如果有一同学，从厦门坐车到福州，又从福州坐船到厦门。则这个同学的位移？
从福州到厦门，坐火车和坐船，两种方法经历的路程不一样，但起点在福州，终点在厦门是一样的，即位置的变化是一样的，所以位移相等
从福州到厦门，和从厦门到福州，都坐火车，路程是一样的，但一个从福州出发，一个从厦门出发，即位置变化的方向不一样.所以这两个运动的位移大小相等，方向相反
若福州到厦门位移s1=280km,则厦门到福州位移s2=-280km
从厦门到福州，又从福州到厦门全程位移
例：一位同学从操场出发，向北走了40m，到达C点，然后又向东走了30m，到达B点。用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移。
4】如果物体的运动不是直线，不管轨迹如何，它的位移均为起点指向终点的线段。
位移是矢量，不同方向上的位移之和不是数值上的直接相加，而是要遵循平行四边行原则。路程是标量，总路程是所有路程的数值相加。
X=40+30=70m
四、位移和路程的区别与联系
（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。（3）在一般情况下，位移大小小于路程，只有当物体做单向直线运动时，物体的位移大小才等于路程（4）位移等于零时，路程不一定等于零，位移和路程的单位都是长度单位m
车位移随时间变化的数据如下表。
在直线运动中，还可以用位移－时间图象（s-t图象）来直观描述物体的运动
如图1-16,做匀速直线运动的汽车位置与随时刻对应图
（1）建立坐标系；横坐标表示时间，纵坐标表示汽车的位置。
（3）连线；用平滑曲线将数据点连接起来。
所得图象就是汽车的位移-时间图象，也称S-t图象。
特点：1、可以直观的看出汽车不同时刻所处的位置，如3.5s末，车的位置？2、可以看出汽车不同时间段的位移；如：6s内车的位移？ 3、S-t图象所描述的一定是直线运动 4、匀速直线运动的图象是一条斜线
图象不是物体的轨迹，而是位移与时间的关系图线
五、直线运动的位移－时间图象（s-t图象）
2、出发地点与出发时间？
4、图象相交点表示什么？
5、图象的斜率又表示什么？