人教版高中物理 2.2质点和位移课件 鲁教必修1.ppt

第第2节节 质点和位移点和位移2021/8/9 星期一1 忽略物体的形状和大小，用一个没有大小、只有质量的点忽略物体的形状和大小，用一个没有大小、只有质量的点来代替整个物体，这个点叫做质点。来代替整个物体，这个点叫做质点。显然，质点是物体的一种近似。显然，质点是物体的一种近似。那么，什么情况下可以用质点来代替物体呢？那么，什么情况下可以用质点来代替物体呢？有人说：只有物体足够小，才可以把该物体看作质点。你有人说：只有物体足够小，才可以把该物体看作质点。你同意这种说法吗？请发表你的观点。同意这种说法吗？请发表你的观点。【注意】【注意】【注意】【注意】能否将物体看成质点是根据物体的形状和大小在所研究的能否将物体看成质点是根据物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略，而不是根据物体的大小，有的物体尽管问题中是否可以忽略，而不是根据物体的大小，有的物体尽管很小，却不能视为质点，而有的物体尽管很大，却可以看作质很小，却不能视为质点，而有的物体尽管很大，却可以看作质点。点。1质点质点2021/8/9 星期一2物理方法物理方法根据所研究问题的性质和需要，抓住问题中的主要根据所研究问题的性质和需要，抓住问题中的主要因素，忽略其次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂问题得因素，忽略其次要因素，建立一种理想化的模型，使复杂问题得到简化，这是一种重要的科学研究方法。质点就是这样一个理想到简化，这是一种重要的科学研究方法。质点就是这样一个理想化模型。化模型。这是一种科学抽象。那以前接触过这样的物理模型吗？这是一种科学抽象。那以前接触过这样的物理模型吗？光滑的水平面、轻质弹簧。光滑的水平面、轻质弹簧。结论：结论：实际物体在下列三种情况下都可简化为质点：实际物体在下列三种情况下都可简化为质点：如果物体的各部分的运动情况都相同，此物体可当作质点。如果物体的各部分的运动情况都相同，此物体可当作质点。物体的形状大小远远小于所研究的距离，此物可当作质点。物体的形状大小远远小于所研究的距离，此物可当作质点。物体的自身大小在所研究的问题中不起主要作用。物体的自身大小在所研究的问题中不起主要作用。在中学物理中，所研究的物体，除非涉及到在中学物理中，所研究的物体，除非涉及到转动转动转动转动，一般都可，一般都可把它们当作质点。把它们当作质点。1质点质点2021/8/9 星期一3【问题【问题1 1】一列火车从北京开往上海，在计算运行时间时，可以忽略一列火车从北京开往上海，在计算运行时间时，可以忽略列车的长短，把它视为质点吗？同样这列火车，要计算它通过黄列车的长短，把它视为质点吗？同样这列火车，要计算它通过黄河铁路大桥所需时间时，能否把列车视为质点？河铁路大桥所需时间时，能否把列车视为质点？【问题【问题2 2】地地球球虽虽然然很很大大，但但在在研研究究地地球球绕绕太太阳阳的的公公转转时时，却却可可视视为为质质点点；乒乒乓乓球球虽虽然然小小，在在研研究究它它的的旋旋转转对对运运动动的的影影响响时时，却却不不能能看成质点。请说明为什么？看成质点。请说明为什么？1质点质点2021/8/9 星期一4说明：说明：1 1、质点是一种科学、质点是一种科学抽象抽象，是一种，是一种理想化的模型理想化的模型2 2、质点是实际物体的、质点是实际物体的近似近似，这也是物理学中常用的一种重要，这也是物理学中常用的一种重要的研究方法的研究方法3 3、一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究、一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。少和运动速度的大小无关。1质点质点2021/8/9 星期一5一、路程：就是物体运动的一、路程：就是物体运动的实际轨迹实际轨迹的长度。的长度。2路程与位移路程与位移2021/8/9 星期一62路程与位移路程与位移三条轨迹：三条轨迹：异：物体（质点）的轨迹异：物体（质点）的轨迹及其长度及其长度同：物体（质点）位置的同：物体（质点）位置的变化。（起始、终了位置变化。（起始、终了位置及二者的直线距离）。及二者的直线距离）。思考：从厦门到福州，思考：从厦门到福州，有几种走法？有几种走法？2021/8/9 星期一7二、位移：是用来描述二、位移：是用来描述物体位置变化物体位置变化的量。的量。从初位置到末位置作一个从初位置到末位置作一个有向线段有向线段表示位移表示位移2路程与位移路程与位移分析：从厦门分析：从厦门福州不管走什么样的路径，其位置的改变都是福州不管走什么样的路径，其位置的改变都是相同的，与运动方向和路程无关。则如何表示这一特性呢？相同的，与运动方向和路程无关。则如何表示这一特性呢？2021/8/9 星期一8三、矢量和标量三、矢量和标量1、矢量：、矢量：既有大小又有方向既有大小又有方向的物理量。的物理量。如：位移、力、速度如：位移、力、速度2、标量：、标量：只有大小没有方向只有大小没有方向的物理量。的物理量。如：温度、质量、时间、密度如：温度、质量、时间、密度2路程与位移路程与位移2021/8/9 星期一9思考与讨论思考与讨论一位同学从操场上一位同学从操场上A点点出发，向北走了出发，向北走了40m，到达，到达C点，然后又向东走了点，然后又向东走了30m，到达，到达B点。用有向线段表点。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。明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移。A东北C40mB30m?你能从这个实例你能从这个实例中总结出矢量相中总结出矢量相加的法则吗？加的法则吗？2路程与位移路程与位移2021/8/9 星期一10说明说明在没有特殊说明的情况下，求矢量，则在没有特殊说明的情况下，求矢量，则必须说明其必须说明其大小和方向大小和方向。位移位移路程路程方向方向大小大小运算法则运算法则是矢量是矢量需考虑方向需考虑方向是标量是标量不需考虑方向不需考虑方向位移的大小与路径无关；位移的大小与路径无关；一般情况下：路程一般情况下：路程位移的大小；位移的大小；只有当物体做单向直线运动时，物体的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。位移大小才等于路程。平行四边形法则平行四边形法则算术加法算术加法4、位移和路程的区别、位移和路程的区别2路程与位移路程与位移2021/8/9 星期一11五、直线运动的位置和位移五、直线运动的位置和位移物体由物体由s1位置运动到位置运动到s2位置，则位移为：位置，则位移为：说明：说明：1 1、s s的正负号表示位移的方向的正负号表示位移的方向2、当当s s1 10 0时，则时，则s ss s2 2，这里，这里s s就可以用就可以用s s表示。表示。2路程与位移路程与位移s2sss1s2O2021/8/9 星期一12思考思考一个物体由一个物体由A运动到运动到B，初位置的坐标是，初位置的坐标是xA3m，末，末位置的坐标是位置的坐标是xB2m，则它运动的位移为？，则它运动的位移为？2路程与位移路程与位移sxBxAx/m2021/8/9 星期一13讨论讨论:有一质点在有一质点在X轴上运动，已知各时刻质点位置如图轴上运动，已知各时刻质点位置如图X/m-7-6-5-4-3-2-1012345t=3st=1st=2st=4st=0st=5sL3=17m质点在质点在3s 内的路程内的路程;质点在质点在3s内的位移内的位移质点在前质点在前3s内的位移内的位移质点在第质点在第3s内的位移内的位移质点在质点在_s内位移最大内位移最大质点在第质点在第_s内位移最大内位移最大s3=1ms 3=1ms=3m42s4=7ms=9m2路程与位移路程与位移2021/8/9 星期一14 如表如表,做匀速直线运动的物体位移随时间变化的数据。做匀速直线运动的物体位移随时间变化的数据。t/ss/m002345610.015.119.825.030.0（1）建立坐标系；）建立坐标系；s/mt/s（2）描点；）描点；（3）连线；）连线；（4）说明特点。）说明特点。2021/8/9 星期一15图象的特点：图象的特点：直观、简洁直观、简洁注意：注意：图象不是物体的轨迹，而是关系图线图象不是物体的轨迹，而是关系图线0t/sS/m位移位移时间图象时间图象六、位移六、位移-时间图象（时间图象（s s-t t图像）图像）2路程与位移路程与位移2021/8/9 星期一160t/ss/mabct1S1两图象的交点代表两物体相遇两图象的交点代表两物体相遇b.图线水平代表物体静止图线水平代表物体静止a.图线向上走代表物体向正方向运动图线向上走代表物体向正方向运动c.图线向下走代表物体向负方向运动。图线向下走代表物体向负方向运动。2路程与位移路程与位移2021/8/9 星期一17作业：作业：P21P21：3 3、5 5补补补补充：充：充：充：一一一一质质质质点在点在点在点在x x轴轴轴轴上运上运上运上运动动动动,各个各个各个各个时时时时刻的位置坐刻的位置坐刻的位置坐刻的位置坐标标标标如下表如下表如下表如下表t/s012345x/m05-4-1-71(1)(1)用描点法在用描点法在用描点法在用描点法在x-tx-t坐坐坐坐标标标标平面上作出各个平面上作出各个平面上作出各个平面上作出各个时时时时刻的位置刻的位置刻的位置刻的位置.(.(用点表示用点表示用点表示用点表示,各点各点各点各点间间间间不不不不连线连线连线连线)（2 2）回答）回答）回答）回答问题问题问题问题:哪个哪个哪个哪个时时时时刻刻刻刻质质质质点离开坐点离开坐点离开坐点离开坐标标标标原点最原点最原点最原点最远远远远?有多有多有多有多远远远远?第几秒内位移最大第几秒内位移最大第几秒内位移最大第几秒内位移最大?有多大？有多大？有多大？有多大？2021/8/9 星期一182021/8/9 星期一19