物理 第2章 运动的描述 第2节 质点和位移 鲁科版必修1.ppt

第第2 2节质点和位移节质点和位移教师备课参考教师备课参考 物理观念物理观念1.1.认识建立质点模型的意义和方法认识建立质点模型的意义和方法.2.2.理解理解位移的概念位移的概念,掌握位移和路程的区别与联系掌握位移和路程的区别与联系.3.3.认识矢量和标量认识矢量和标量,知道二者在计算时方法上的不同知道二者在计算时方法上的不同.4.4.认识位移认识位移时间图象时间图象,会根据会根据位移与时间的关系位移与时间的关系,画出画出s s-t t图象图象.科学思维与科学探究科学思维与科学探究1.1.体会物理模型在探索自然规律中的作用体会物理模型在探索自然规律中的作用,初步掌握科学抽象理想化模型初步掌握科学抽象理想化模型的方法的方法.让学生将生活实际与物理概念相联系让学生将生活实际与物理概念相联系,通过具体事例引出质点这通过具体事例引出质点这个理想化的模型个理想化的模型.2.2.通过位移的学习通过位移的学习,知道从不同角度研究问题的方法知道从不同角度研究问题的方法,让学生从熟悉的常让学生从熟悉的常见现象和已有的生活经验出发见现象和已有的生活经验出发,体会位移和路程的区别与联系体会位移和路程的区别与联系.3.3.初步掌握用初步掌握用s s-t t图象描述物体运动的方法图象描述物体运动的方法,能通过分析图象了解物体的能通过分析图象了解物体的运动情况运动情况.科学态度与责任科学态度与责任1.1.通过质点和位移的学习通过质点和位移的学习,体会物理规律与生活的联系体会物理规律与生活的联系.2.2.渗透抓住主要因素、忽略次要因素的哲学思想渗透抓住主要因素、忽略次要因素的哲学思想.|教学重难点教学重难点|教学重点教学重点1.1.理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法理解质点概念以及初步建立质点概念所采用的抽象思维方法.2.2.理解位移的概念理解位移的概念,知道位移和路程的区别与联系知道位移和路程的区别与联系.3.3.对位移对位移时间图象的理解和应用时间图象的理解和应用.教学难点教学难点1.1.将实际物体抽象为质点的条件将实际物体抽象为质点的条件.2.2.位移和路程的区别与联系位移和路程的区别与联系.3.3.会用会用s s-t t图象描述物体的运动情况图象描述物体的运动情况.感悟解题规律感悟解题规律探寻基本知识探寻基本知识测评学习效果测评学习效果探寻基本知识探寻基本知识树立物理观念树立物理观念知识点一知识点一 质点质点【情境导学情境导学】如图所示的花样滑冰运动员正在溜冰场上高速滑行如图所示的花样滑冰运动员正在溜冰场上高速滑行,他们时而他们时而如雄鹰展翅如雄鹰展翅,时而在空中翻腾时而在空中翻腾,优美的动作换来观众们的阵阵喝彩优美的动作换来观众们的阵阵喝彩,问题问题:(1)(1)甲观众说滑冰运动员可以看成质点甲观众说滑冰运动员可以看成质点,乙说他们不能看成质点乙说他们不能看成质点,你认为甲、你认为甲、乙观众谁说得对乙观众谁说得对?(2)(2)根据什么判定物体能否被看成质点根据什么判定物体能否被看成质点?答案答案:(1)(1)甲、乙说得都不对甲、乙说得都不对,在花样滑冰情景中在花样滑冰情景中,若研究两运动员在某段时若研究两运动员在某段时间内的位移则可看成质点间内的位移则可看成质点,若研究花样动作则不能看成质点若研究花样动作则不能看成质点;(2)(2)能否被看成质点要看具体情景中研究具体问题时物体的形状和大小能否能否被看成质点要看具体情景中研究具体问题时物体的形状和大小能否被忽略被忽略,若能忽略就能被看成质点若能忽略就能被看成质点,不能忽略不能忽略,则不能被看成质点则不能被看成质点.【知识梳理知识梳理】1.1.定义定义:用来代替物体的具有用来代替物体的具有 的点的点.2.2.物体当成质点的情况物体当成质点的情况:所研究的问题涉及的尺度远远大于物体本身尺度所研究的问题涉及的尺度远远大于物体本身尺度,这时可以忽略物体的这时可以忽略物体的 、等因素等因素,把物体简化成一个具有质量把物体简化成一个具有质量的点即质点的点即质点.【思考判断思考判断】1.1.运动的物体不能视为质点运动的物体不能视为质点.(.()2.2.质量小、体积小的物体一定能被视为质点质量小、体积小的物体一定能被视为质点.(.()3.3.球形的物体可视为质点球形的物体可视为质点,其他形状的物体不能视为质点其他形状的物体不能视为质点.(.()质量质量大小大小形状形状知识点二知识点二 位移位移【情境导学情境导学】某人沿直线运动某人沿直线运动,如图所示从如图所示从A A点出发到达点出发到达C C点再返回到点再返回到B B点点,已知已知AC=80 cm,AC=80 cm,BC=30 cm,BC=30 cm,问题问题:(1)(1)人走完全程的路程为多少人走完全程的路程为多少m?m?(2)(2)人的位移大小为多少人的位移大小为多少m?m?(3)(3)位移的方向向哪位移的方向向哪?答案答案:(1)1.1 m.(2)0.5 m.(3)(1)1.1 m.(2)0.5 m.(3)从从A A指向指向B.B.【知识梳理知识梳理】1.1.定义定义从从 位置指向位置指向 位置的有向线段位置的有向线段.2.2.大小大小初、末位置间有向线段的初、末位置间有向线段的 .3.3.方向方向由由 位置指向位置指向 位置位置.4.4.标量和矢量标量和矢量(1)(1)标量标量:只有大小没有只有大小没有 的物理量的物理量.(2)(2)矢量矢量:既有既有 又有又有 的物理量的物理量.初始初始末末初初长度长度末末方向方向大小大小方向方向5.5.位移位移时间图象时间图象(s(s-t t图象图象)在平面直角坐标系中在平面直角坐标系中,用横轴表示用横轴表示 ,用纵轴表示用纵轴表示 ,匀速直线匀速直线运动的运动的s s-t t图象是一条倾斜的图象是一条倾斜的 .【思考判断思考判断】1.1.质量、长度、位移都是标量质量、长度、位移都是标量.(.()2.2.体育比赛中的跳远体育比赛中的跳远,评判成绩的依据是位移评判成绩的依据是位移.(.()3.3.如果两人所走的路程相同如果两人所走的路程相同,他们的位移不一定相同他们的位移不一定相同.(.()时间时间t t位移位移s s直线直线要点一要点一感悟解题规律感悟解题规律培养科学思维培养科学思维对质点的理解对质点的理解1.1.质点的理解质点的理解(1)(1)质点具有质量质点具有质量,没有大小、体积、形状没有大小、体积、形状,它与几何中的它与几何中的“点点”有本质区有本质区别别.(2)(2)质点是一种质点是一种“理想化模型理想化模型”.”.(3)(3)物体看成质点的条件物体看成质点的条件:物体的大小和形状对研究问题的影响忽略不计物体的大小和形状对研究问题的影响忽略不计时时,可把物体看成质点可把物体看成质点.2.2.物理模型的理解物理模型的理解(1)(1)物理模型是在物理研究中物理模型是在物理研究中,突出问题的主要方面突出问题的主要方面,忽略次要因素而建立忽略次要因素而建立的的.质点就是典型的物理模型之一质点就是典型的物理模型之一.(2)(2)物理模型作为一种理想模型物理模型作为一种理想模型,是为了研究问题方便而对实际问题的科是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象学抽象,实际中并不存在实际中并不存在.【典例典例1 1】(2017(2017浙江省宁波市效实中学高一检测浙江省宁波市效实中学高一检测)关于质点关于质点,下列说法中下列说法中正确的是正确的是()A.A.很小的物体总可以看成质点很小的物体总可以看成质点,较大的物体有时也能看成质点较大的物体有时也能看成质点B.B.分析香蕉球分析香蕉球(旋转的足球旋转的足球)的轨迹弯曲的成因时的轨迹弯曲的成因时,可以把足球看成质点可以把足球看成质点C.C.研究运动员跨栏时的动作时研究运动员跨栏时的动作时,运动员可以看成质点运动员可以看成质点D.D.质点是为了突出问题的主要方面质点是为了突出问题的主要方面,忽略次要因素而建立的理想化模型忽略次要因素而建立的理想化模型D D 思路探究思路探究(1)(1)如何理解质点的概念如何理解质点的概念?答案答案:质点是一种理想化模型质点是一种理想化模型,在研究具体问题时在研究具体问题时,不考虑其大小和形状不考虑其大小和形状,而看成一个有质量的点而看成一个有质量的点.(2)(2)物体看做质点的条件是什么物体看做质点的条件是什么?答案答案:物体的大小、形状对研究问题的影响可忽略不计物体的大小、形状对研究问题的影响可忽略不计.解解析析:小小的的物物体体有有时时也也不不能能看看成成质质点点,如如研研究究转转动动的的原原子子等等,故故A A错错误误;分分析析足足球球的的旋旋转转时时,足足球球的的大大小小不不能能忽忽略略,不不能能看看成成质质点点,故故B B错错误误;研研究究跨跨栏栏动动作作时时,运运动动员员的的大大小小不不能能忽忽略略,不不能能看看成成质质点点,故故C C错错误误;质质点点是是为为了了突突出出问问题的主要方面题的主要方面,忽略次要因素而建立的理想化模型忽略次要因素而建立的理想化模型,故故D D正确正确.物理模型物理模型 实体模型实体模型:质点质点(1)(1)一一个个物物体体能能否否看看成成质质点点,与与物物体体本本身身的的大大小小和和形形状状无无关关.关关键键是是看看物物体体的大小和形状在所研究的问题中有无影响的大小和形状在所研究的问题中有无影响.(2)(2)质点是一个理想化的物理模型质点是一个理想化的物理模型质质点点是是实实际际物物体体的的一一种种近近似似反反映映.是是为为了了研研究究问问题题的的方方便便而而进进行行的的科科学学抽抽象象,它突出了物体的主要特征它突出了物体的主要特征,是重要的科学研究方法是重要的科学研究方法.(教师备用教师备用)例例1 1-1:1:关于质点关于质点,下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.A.研究微小的灰尘时研究微小的灰尘时,灰尘一定可以看成质点灰尘一定可以看成质点B.B.计算火车通过南京长江大桥的时间计算火车通过南京长江大桥的时间,火车可以看成质点火车可以看成质点C.C.研究地球绕太阳公转时研究地球绕太阳公转时,地球可以看成质点地球可以看成质点D.D.研究体操运动员在空中的动作时研究体操运动员在空中的动作时,运动员可以看成质点运动员可以看成质点C C 解解析析:如如果果是是研研究究灰灰尘尘的的转转动动等等问问题题时时,不不能能将将灰灰尘尘看看成成质质点点,故故选选项项A A错错误误;研研究究火火车车通通过过桥桥的的时时间间问问题题时时,火火车车的的长长度度是是不不能能忽忽略略的的,故故不不能能看看成成质质点点,选选项项B B错错误误;研研究究地地球球的的公公转转时时,地地球球的的大大小小相相对对于于转转动动半半径径是是可可以以忽忽略略的的,故故可可以以看看成成质质点点,选选项项C C正正确确;研研究究体体操操运运动动员员的的动动作作时时,运动员的大小和形状不能忽略运动员的大小和形状不能忽略,故选项故选项D D错误错误.针对训练针对训练1 1-1 1(2017(2017宁夏银川市高一检测宁夏银川市高一检测)下列关于质点的叙述中正确的是下列关于质点的叙述中正确的是()A.A.质点是真实存在的质点是真实存在的B.B.原子很小原子很小,所以原子就是质点所以原子就是质点C.C.质点是一种忽略次要因素的理想化模型质点是一种忽略次要因素的理想化模型D.D.地球的质量和体积都很大地球的质量和体积都很大,所以不能看成质点所以不能看成质点C C 解解析析:质质点点是是忽忽略略了了物物体体的的形形状状和和大大小小,把把物物体体看看成成一一个个具具有有质质量量的的点点,这这是是为为了了研研究究问问题题方方便便而而建建立立的的理理想想化化模模型型,实实际际不不存存在在,所所以以A A错错误误;原原子子很很小小,但但在在研研究究原原子子内内部部的的结结构构等等的的时时候候是是不不能能看看成成质质点点的的,故故B B错错误误;质质点点是是用用来来代代替替物物体体的的有有质质量量的的点点,当当物物体体的的大大小小和和形形状状对对所所研研究究的的问问题题没没有有影影响响或或影影响响可可忽忽略略不不计计时时,可可以以把把物物体体当当作作质质点点,所所以以C C正正确确;地地球球的的质质量量和和体体积积都都很很大大,但但研研究究地地球绕太阳公转时球绕太阳公转时,可以把地球看成质点可以把地球看成质点,故故D D错误错误.要点二要点二对位移和路程的理解对位移和路程的理解1.1.矢量和标量的理解矢量和标量的理解(1)(1)矢量的表示矢量的表示矢量的图示矢量的图示:用带箭头的线段表示用带箭头的线段表示,线段的长短表示矢量的大小线段的长短表示矢量的大小,箭头的箭头的指向表示矢量的方向指向表示矢量的方向.同一直线上的矢量同一直线上的矢量:可先建立直线坐标系可先建立直线坐标系,在数值前面加上正负号表示在数值前面加上正负号表示矢量的方向矢量的方向,正号表示与坐标系规定的正方向相同正号表示与坐标系规定的正方向相同,负号则表示与规定的负号则表示与规定的正方向相反正方向相反.(2)(2)大小的比较大小的比较标量大小的比较只看其自身数值大小标量大小的比较只看其自身数值大小,而矢量大小的比较要看其数值的绝而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小对值大小,绝对值大的矢量就大绝对值大的矢量就大.如两位移如两位移s s1 1=2 m,s=2 m,s2 2=-3 m,=-3 m,则两位移的大小关系为则两位移的大小关系为s s1 1sLL乙乙.根据平均速度公式根据平均速度公式v=,v=,可知两物体的平均速度相可知两物体的平均速度相同同,即即v v甲甲=v=v乙乙.答案答案:=针针对对训训练练3 3-1 1(2017(2017福福建建师师大大附附中中高高一一期期末末)()(多多选选)甲甲和和乙乙两两个个物物体体同同时时同同地地做做同同向向直直线线运运动动,它它们们的的位位移移s s随随时时间间t t变变化化的的关关系系图图象象如如图图所所示示,则在则在0 0t t1 1时间内时间内()A.A.甲的速度始终比乙的速度大甲的速度始终比乙的速度大B.B.甲的平均速度等于乙的平均速度甲的平均速度等于乙的平均速度C.C.甲始终在乙的前面甲始终在乙的前面,直到直到t t1 1时刻相遇时刻相遇D.0D.0t t0 0时间内时间内,甲在乙的前面甲在乙的前面,t,t0 0t t1 1时间内时间内,乙在甲的前面乙在甲的前面解解析析:在在s s-t t图图象象中中,斜斜率率代代表表速速度度大大小小,故故在在0 0t t0 0时时间间内内,甲甲的的速速度度大大于于乙乙的的速速度度,在在t t0 0t t1 1时时间间内内,甲甲的的速速度度小小于于乙乙的的速速度度,故故A A错错误误;平平均均速速度度为为位位移移与与时时间间的的比比值值,在在0 0t t1 1时时间间内内,甲甲、乙乙位位移移相相同同,时时间间相相同同,故故平平均均速速度度相相同同,故故B B正正确确;由由图图象象可可知知,甲甲的的位位移移始始终终大大于于乙乙的的位位移移,故故甲甲在在乙乙的前面的前面,故故C C正确正确,D,D错误错误.BCBC测评学习效果测评学习效果演练当堂技法演练当堂技法1.1.(2017(2017青海省平安县高一测试青海省平安县高一测试)关于质点关于质点,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.质量很小的物体都可以看成质点质量很小的物体都可以看成质点B.B.体积很小的物体都可以看成质点体积很小的物体都可以看成质点C.C.质量和体积都很小的物体才能看成质点质量和体积都很小的物体才能看成质点D.D.质量和体积都很大的物体有时也可以看成质点质量和体积都很大的物体有时也可以看成质点D D 解析解析:能否看成质点能否看成质点,不是根据物体的体积、质量大小来判断的不是根据物体的体积、质量大小来判断的,而是根据而是根据所研究的问题来判断的所研究的问题来判断的,如地球体积和质量都很大如地球体积和质量都很大,但研究地球的公转时但研究地球的公转时,可以将地球看成质点可以将地球看成质点;原子核体积和质量都很小原子核体积和质量都很小,但是研究内部结构时但是研究内部结构时,不不能看成质点能看成质点,故故D D正确正确.2.2.关于位移和路程关于位移和路程,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.几个物体通过的路程不等几个物体通过的路程不等,但它们的位移可能相同但它们的位移可能相同B.B.几个物体有相同的位移时几个物体有相同的位移时,它们的路程也一定相同它们的路程也一定相同C.C.物体沿某一直线向某一方向运动物体沿某一直线向某一方向运动,通过的路程就是位移通过的路程就是位移D.D.物体通过的路程不等于零物体通过的路程不等于零,其位移也一定不等于零其位移也一定不等于零A A 解析解析:几个物体通过的路程不等几个物体通过的路程不等,但位移可能相等但位移可能相等,故选项故选项A A正确正确.几个物几个物体有相同的位移时体有相同的位移时,它们的路程不一定相同它们的路程不一定相同,故选项故选项B B错误错误.当单向直线运当单向直线运动时动时,则位移大小等于路程则位移大小等于路程,而不能说通过的路程就是位移而不能说通过的路程就是位移,故选项故选项C C错误错误.物体通过的路程不为零物体通过的路程不为零,初、末位置可能重合初、末位置可能重合,位移可能为零位移可能为零,故选项故选项D D错错误误.3.3.(2017(2017南宁高一段考南宁高一段考)下列关于位移和路程的说法中正确的是下列关于位移和路程的说法中正确的是()A.A.位移的大小和路程总是相等的位移的大小和路程总是相等的,只不过位移是矢量只不过位移是矢量,而路程是标量而路程是标量B.B.位移是描述直线运动的位移是描述直线运动的,路程可以描述曲线运动路程可以描述曲线运动C.C.只要物体发生了一段位移只要物体发生了一段位移,则它一定通过了一段路程则它一定通过了一段路程D.D.运动会上参加运动会上参加400 m400 m比赛的同一组的比赛的同一组的8 8位同学位同学,他们通过的路程和位移都他们通过的路程和位移都是相同的是相同的C C 解解析析:当当物物体体做做单单向向直直线线运运动动时时,位位移移的的大大小小等等于于路路程程,故故选选项项A A错错误误.路路程程和和位位移移都都可可以以描描述述直直线线运运动动和和曲曲线线运运动动,故故选选项项B B错错误误.只只要要物物体体发发生生了了一一段段位位移移,知知道道物物体体一一定定运运动动,则则路路程程一一定定不不为为零零,故故选选项项C C正正确确.运运动动会会上上参参加加400 400 m m比比赛赛的的同同一一组组的的8 8位位同同学学,因因为为起起始始点点不不同同,则则位位移移不不同同.但但是是路路程程相同相同,故选项故选项D D错误错误.4.4.(2017(2017湖南省娄底市高一联考湖南省娄底市高一联考)目前我国高铁总里程已经达到目前我国高铁总里程已经达到1.91.9万千米万千米,位居世界第一位居世界第一.小王暑期乘高铁从娄底到北京旅游小王暑期乘高铁从娄底到北京旅游,全程全程1 6001 600千米只花了千米只花了8 8个个小时小时.对小王的此次出行下列说法正确的是对小王的此次出行下列说法正确的是()A.A.娄底到北京位移小于娄底到北京位移小于1 6001 600千米千米B.B.娄底到北京位移大于娄底到北京位移大于1 6001 600千米千米C.C.娄底到北京路程大于娄底到北京路程大于1 6001 600千米千米D.D.去北京时的位移与回娄底时的位移相同去北京时的位移与回娄底时的位移相同解析解析:“1 600“1 600千米千米”指的是路程指的是路程,即娄底到北京路程等于即娄底到北京路程等于1 6001 600千米千米,而娄而娄底到北京位移小于底到北京位移小于1 6001 600千米千米,选项选项A A正确正确,B,C,B,C错误错误;去北京时的位移与回去北京时的位移与回娄底时的位移大小相同娄底时的位移大小相同,方向相反方向相反,故位移不同故位移不同,选项选项D D错误错误.A A 5.5.(2017(2017湖北省襄阳市四校高一联考湖北省襄阳市四校高一联考)()(多选多选)在研究物体的运动时在研究物体的运动时,下列说下列说法中正确的是法中正确的是()A.A.研究哈雷彗星绕太阳公转时研究哈雷彗星绕太阳公转时,哈雷彗星可以当作质点处理哈雷彗星可以当作质点处理B.B.研究一端固定可绕该端转动的木杆的运动时研究一端固定可绕该端转动的木杆的运动时,可以将此杆作为质点处理可以将此杆作为质点处理C.C.研究火车通过一座桥的时间时研究火车通过一座桥的时间时,火车可以当作质点来处理火车可以当作质点来处理D.D.用用GPSGPS定位系统确定汽车位置时定位系统确定汽车位置时,汽车可以当作质点处理汽车可以当作质点处理ADAD解解析析:研研究究哈哈雷雷彗彗星星绕绕太太阳阳公公转转时时,哈哈雷雷彗彗星星的的大大小小及及形形状状可可以以忽忽略略不不计计,故故可可以以当当作作质质点点处处理理,选选项项A A正正确确;研研究究一一端端固固定定可可绕绕该该端端转转动动的的木木杆杆的的运运动动时时,杆杆的的大大小小及及形形状状不不能能忽忽略略不不计计,故故不不可可以以将将此此杆杆作作为为质质点点处处理理,选选项项B B错错误误;研研究究火火车车通通过过一一座座桥桥的的时时间间时时,火火车车的的大大小小及及形形状状不不能能忽忽略略,故故不不可可以以当当作作质质点点来来处处理理,选选项项C C错错误误;用用GPSGPS定定位位系系统统确确定定汽汽车车位位置置时时,汽车的大小和形状可以忽略不计汽车的大小和形状可以忽略不计,故可以当作质点处理故可以当作质点处理,选项选项D D正确正确.