描述运动的基本概念》.ppt
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1、第一章 运动的描述 匀变速 直线运动的研究第第1 1课时课时 描述运动的基本概念描述运动的基本概念考点自清考点自清1.1.质点质点 用来代替物体的有用来代替物体的有 的点叫做质点,研究的点叫做质点,研究 一个物体的运动时,如果物体的一个物体的运动时,如果物体的 和和 对对 问题的影响可以忽略,就可以看做质点问题的影响可以忽略,就可以看做质点.质量质量形状形状大小大小2.2.参考系和坐标系参考系和坐标系 (1 1)为为了了研研究究物物体体的的运运动动而而假假定定 的的物物体体,叫叫做做参参考考系系.对对同同一一物物体体的的运运动动,所所选选择择的的参参考考 系不同,对它的运动的描述就会系不同,对
2、它的运动的描述就会 .通常以通常以 为参考系来研究物体的运动为参考系来研究物体的运动.(2 2)为为了了定定量量地地描描述述物物体体的的位位置置及及位位置置的的变变化化,需需要要在在参参考考系系上上建建立立适适当当的的坐坐标标系系.中中学学物物理理中中 常常用用的的坐坐标标系系有有直直线线坐坐标标系系和和平平面面直直角角坐坐标标系系,可可分分别别用用来来研研究究物物体体沿沿直直线线的的运运动动和和在在平平面面内内 的运动的运动.不动不动不同不同地面地面3.3.时刻和时间时隔时刻和时间时隔 (1 1)时时刻刻指指的的是是某某一一瞬瞬时时,在在时时间间轴轴上上用用 来来 表表示示,对对应应的的是是
3、位位置置、速速度度、动动能能等等状状态态量量.(2 2)时时间间间间隔隔是是两两个个时时刻刻间间的的间间隔隔,在在时时间间轴轴上上 用用 来表示,对应的是位移、路程、功等来表示,对应的是位移、路程、功等 过程量过程量.4.4.位移和路程位移和路程 (1)(1)位移描述物体位移描述物体 的变化,用从的变化,用从 指指 向向 的有向线段表示,是矢量的有向线段表示,是矢量.(2)(2)路程是物体运动路程是物体运动 的长度,是标量的长度,是标量.点点线段线段位置位置初位置初位置末位置末位置轨迹轨迹5.5.速度速度 物物理理学学中中用用位位移移与与发发生生这这段段位位移移所所用用时时间间的的比比 值表示
4、物体运动的值表示物体运动的 ,即,即v v=,=,是是描述物体描述物体 运动的运动的 和和方向方向的物理量的物理量.(1)(1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间平均速度:在变速运动中,物体在某段时间 内的内的 与发生这段位移所用时间的比值叫做与发生这段位移所用时间的比值叫做 这段时间内的平均速度,即这段时间内的平均速度,即 ,其方向与其方向与 的方向相同的方向相同.(2)(2)瞬时速度:运动物体在瞬时速度:运动物体在 的速度,方向沿轨迹上物体所在点的的速度,方向沿轨迹上物体所在点的 切线方向指向前进的一侧是矢量切线方向指向前进的一侧是矢量.瞬时速度的大瞬时速度的大 小叫小叫 ,是标量,是
5、标量.快慢快慢快慢快慢位移位移位移位移某一时刻(或某一某一时刻(或某一一位置)一位置)速率速率6.6.加速度加速度 加速度是描述加速度是描述 的物理量的物理量,是是 与与 的比值,即的比值,即 a a=.加速度是矢量,其方向与加速度是矢量,其方向与 的的 方向相同方向相同.速度变化快慢速度变化快慢速度的速度的发生这一变化所用时间发生这一变化所用时间速度变化速度变化变化量变化量热点聚焦热点聚焦热点一热点一 质点概念的理解与应用质点概念的理解与应用1 1.质质点点是是对对实实际际物物体体的的科科学学抽抽象象,是是研研究究物物体体运运 动动时时,抓抓住住主主要要因因素素,忽忽略略次次要要因因素素,对
6、对实实际际物物体体 进进行行的的近近似似,是是一一种种理理想想化化的的模模型型,真真正正的的质质点点是是 不存在的不存在的.2 2.一一个个物物体体能能否否看看做做质质点点,并并非非依依物物体体自自身身大大小小来来 判判断断,而而是是要要看看物物体体的的大大小小、形形状状在在所所讨讨论论的的问问 题题中中是是主主要要因因素素还还是是次次要要因因素素.若若是是次次要要因因素素,即即 使使物物体体很很大大,也也能能看看做做质质点点.相相反反,若若物物体体的的大大小小、形形状状是是主主要要因因素素,即即使使物物体体很很小小,也也不不能能看看做做质质点点.3 3.质质点点与与几几何何中中的的“点点”不
7、不同同.质质点点是是对对实实际际物物体体 进进行行科科学学抽抽象象的的模模型型,具具有有质质量量,只只是是忽忽略略了了物物 体体的的大大小小和和形形状状:几几何何中中的的点点仅仅仅仅表表示示空空间间中中的的 某一位置某一位置.热点二热点二 平均速度与瞬时速度的区别和联系平均速度与瞬时速度的区别和联系1 1.平平均均速速度度反反映映一一段段时时间间内内物物体体运运动动的的平平均均快快慢慢 程程度度,它它与与一一段段时时间间或或一一段段位位移移相相对对应应.瞬瞬时时速速 度度能能精精确确描描述述物物体体运运动动的的快快慢慢,它它是是在在运运动动时时间间 t t0 0时时的的平平均均速速度度,与与某
8、某一一时时刻刻或或某某一一位位置置相相 对应对应.2.2.瞬时速度的大小叫速率瞬时速度的大小叫速率,但平均速度的大小不能但平均速度的大小不能 称为平均速率称为平均速率,因为平均速率是路程与时间的比因为平均速率是路程与时间的比 值值,它与平均速度的大小没有对应关系它与平均速度的大小没有对应关系.思考与讨论思考与讨论:什么情况下什么情况下,平均速度与瞬时速度相等平均速度与瞬时速度相等?提提示示:在在匀匀速速直直线线运运动动中中,瞬瞬时时速速度度保保持持不不变变,与与 平平 均速度相等均速度相等.热点三热点三 关于加速度的理解关于加速度的理解1 1.从从a a=可可知知,加加速速度度是是速速度度的的
9、变变化化率率,加加速速度度 大大,意味着速度变化快意味着速度变化快,并不表示速度变化大并不表示速度变化大.2 2.只只要要物物体体的的速速度度在在变变化化,就就说说明明存存在在加加速速度度;反反之之,有有加加速速度度,物物体体的的速速度度就就在在变变化化.只只是是加加速速度度衡衡量量 了速度变化的快慢程度而已了速度变化的快慢程度而已.3 3.当当加加速速度度方方向向与与速速度度方方向向一一致致时时,物物体体做做加加速速直直 线线运运动动;当当加加速速度度方方向向与与速速度度方方向向相相反反时时,物物体体做做 减减速速直直线线运运动动.因因此此,判判断断物物体体速速度度是是增增大大还还是是减减
10、小小,要要看看加加速速度度方方向向与与速速度度方方向向的的关关系系,而而“增增 大大”或或“减小减小”的快慢就要看加速度的大小了的快慢就要看加速度的大小了.思考与讨论思考与讨论:物体由于发生了位移而具有速度物体由于发生了位移而具有速度,同理同理,由于速度发生了变化由于速度发生了变化,物体就产生了加速物体就产生了加速 度度,你认为这种对速度和加速度的理解是否你认为这种对速度和加速度的理解是否 正确?正确?提提示示:物物体体运运动动时时,物物体体的的位位置置发发生生变变动动,产产 生生 位位 移移.当当物物体体受受到到力力的的作作用用时时,就就会会产产生生加加速速度度,物物 体体的的速速度度也也就
11、就随随之之发发生生变变化化.可可 见见,速速度度和和位位移移、加加速速度度和和速速度度变变化化存存在在着着因因果果关关系系,若若将将其其因因果果 关系颠倒就会导致错误关系颠倒就会导致错误.题型探究题型探究题型题型1 1 质点概念的理解质点概念的理解【例例1 1】如图如图1 1为我国田径名将刘翔为我国田径名将刘翔,曾多次获得曾多次获得110110米栏冠军米栏冠军,下列有下列有 关说法正确的是关说法正确的是 ()()A.A.刘翔在飞奔的刘翔在飞奔的110110米中米中,可以看可以看 做质点做质点 B.B.教练为了分析其动作要领教练为了分析其动作要领,可以将其看做质点可以将其看做质点 C.C.无论研
12、究什么问题无论研究什么问题,均不能把刘翔看做质点均不能把刘翔看做质点 D.D.是否能将刘翔看做质点是否能将刘翔看做质点,决定于我们所研究的决定于我们所研究的 问题问题图图1 思思路路点点拨拨 分分析析刘刘翔翔的的尺尺寸寸在在研研究究的的问问题题中中属属 于于次次要要因因素素还还是是主主要要因因素素,从从而而确确定定是是否否可可以以 将刘翔看做质点将刘翔看做质点.解解析析 在在刘刘翔翔飞飞奔奔的的 1 11 10 0米米 中中,我我们们如如果果只只关关心心 他他的的速速度度,则则无无需需关关注注其其跨跨栏栏动动作作的的细细节节,故故可可以以 将将其其看看做做质质点点.教教练练为为了了分分析析其其
13、动动作作要要领领时时,如如 果果 作作为为质质点点,则则其其摆摆臂臂、跨跨栏栏等等动动作作细细节节将将被被掩掩盖盖,无无法法研研究究,所所以以就就不不能能看看做做质质点点.因因 此此,能能否否将将一一 个个物物体体看看做做质质点点,关关键键是是物物体体自自身身因因素素对对我我们们所所 研究问题的影响研究问题的影响,而不能笼统地说行或不行而不能笼统地说行或不行.答案答案 AD 规律总结规律总结 判断物体是否可看作质点应注意以下两点判断物体是否可看作质点应注意以下两点 (1)(1)明确题目中所要研究的问题是什么明确题目中所要研究的问题是什么.(2)(2)分析物体的大小和形状对所研究的问题而言分析物
14、体的大小和形状对所研究的问题而言 能否忽略能否忽略.变变式式练练习习1 1 2 20 00 08 8年年北北京京奥奥运运会会已已落落下下帷帷幕幕,世世 人人瞩瞩目目,中中国国代代表表团团参参加加了了包包括括田田径径、体体操操、柔柔 道道在在内内的的所所有有2 28 8个个大大项项的的比比赛赛,下下列列几几种种奥奥运运比比 赛赛项项目目中中的的研研究究对对象象可可视视为为质质点点的的是是 ()A.A.在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆 在支撑地面过程中的转动情况时在支撑地面过程中的转动情况时 B.B.帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时帆船比赛中确定帆船在
15、大海中的位置时 C.C.跆拳道比赛中研究运动员的动作时跆拳道比赛中研究运动员的动作时 D.D.铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行 时间时时间时 解析解析 A A、C C项中的研究对象的大小和形状忽略项中的研究对象的大小和形状忽略 后后,所研究的问题将无法继续所研究的问题将无法继续,故故A A、C C错错,而而B B、D D 项中的研究对象的大小和形状忽略后项中的研究对象的大小和形状忽略后,所研究的所研究的 问题不受影响问题不受影响,故故B B、D D正确正确.答案答案 BD题型题型2 2 对平均速度的理解对平均速度的理解【例例2 2】汽汽车车沿沿直直线
16、线从从甲甲地地开开往往乙乙地地,若若前前一一半半路路 程程的的平平均均速速度度为为v v1 1,后后一一半半路路程程的的平平均均速速度度为为v v2 2,则则汽汽车车全全程程的的平平均均速速度度 为为多多少少?若若汽汽车车在在全全程程 的的前前一一半半时时间间的的平平均均速速度度为为v v1 1,后后一一半半时时间间的的平平 均均速速度度为为v v2 2,则则全全程程的的平平均均速速度度 为为多多少少?哪哪种种情情 况下的平均速度大?况下的平均速度大?思思维维快快车车 本本题题考考查查平平均均速速度度的的运运算算,对对一一般般变变 速速运运动动平平均均速速度度的的计计算算必必须须牢牢牢牢抓抓住
17、住平平均均速速度度 的定义式的定义式.解析解析 (1)(1)(2)(2)对两种情况下的平均速度作差有对两种情况下的平均速度作差有 0,0,即即v v1 1v v2 2时,后一种情况的平均速度大时,后一种情况的平均速度大.答案答案 第二种情况平均速度大第二种情况平均速度大 规律总结规律总结 对平均速度的计算应注意以下几点:对平均速度的计算应注意以下几点:(1)(1)平均速度是矢量平均速度是矢量,方向与位移方向相同方向与位移方向相同.(2 2)平平均均速速度度的的大大小小与与物物体体不不同同的的运运动动阶阶段段有有关关.(3 3)是是平平均均速速度度的的定定义义式式,适适用用于于所所有有的的运运
18、动动,而而 适适用用于于匀匀变变速速直直线线运运动动,但但 若若 v v=,却不能判定该物体做匀变速直线运动却不能判定该物体做匀变速直线运动.变变式式练练习习2 2 某某同同学学在在百百米米比比赛赛中中,以以6 6 m m/s s2 2的的 加加速速度度迅迅速速从从起起点点冲冲出出,到到5 50 0 m m处处的的速速度度是是 8 8.2 2 m m/s s,在在他他跑跑完完全全程程中中间间时时刻刻t t1 1=6 6.2 25 5 s s时时速速 度度为为8 8.3 3 m m/s s,最最后后以以8 8.4 4 m m/s s的的速速度度冲冲过过终终点点,他的百米平均速度大小为他的百米平均
19、速度大小为 m/sm/s.解解析析 本本题题交交代代了了许许多多速速度度,但但那那些些都都是是瞬瞬时时速速 度度,求求平平均均速速度度是是否否用用 来来求求解解呢呢?显显然然 不不 是是,因因为为该该运运动动不不是是匀匀变变速速直直线线运运动动,所所以以只只 能能 用用 来来求求解解,其其 中中 x x=1 10 00 0 m m,而而时时间间 t t可可 由由 “全程中间时刻全程中间时刻t t1 1=6.25 s=6.25 s”得出得出t t=2=2t t1 1=12.5 s,=12.5 s,因此平均速度因此平均速度 答案答案 8 8 m/sm/s变变式式练练习习3 3 下下表表是是在在北北
20、京京西西与与长长沙沙区区间间运运行行的的 T T1 1/T T2 2次次列列车车运运行行时时刻刻表表.假假设设列列车车准准点点到到达达和和 准点开出准点开出,且做直线运动且做直线运动.求:求:(1)(1)列车由长沙开出至到达武昌的过程中的平均列车由长沙开出至到达武昌的过程中的平均 速度速度;(2 2)列列车车由由郑郑州州开开出出至至到到达达岳岳阳阳的的过过程程中中的的平平均均 速度;速度;(3 3)T T1 1次次列列车车在在5 50 05 5的的速速度度和和全全程程的的平平均均 速度速度.北京西长沙(T1次)自北京西起里程(km)站名北京西长沙(T2次)17000北京西81423292335
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