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(共27張PPT)
第
節(jié)
2
質(zhì)點(diǎn)和位移
高中物理 必修第一冊(cè)
第1章
1.知道質(zhì)點(diǎn)、位移、矢量、標(biāo)量的概念。
2.理解質(zhì)點(diǎn)是理想化模型，會(huì)根據(jù)具體實(shí)例掌握將物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件。理解并會(huì)應(yīng)用圖像。
3.學(xué)會(huì)從實(shí)際問(wèn)題的角度理解位移與路程的區(qū)別和聯(lián)系，理解矢量與標(biāo)量。
4.理解理想化模型的建立是抓住主要因素忽略次要因素的科學(xué)思想。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
飛翔的雄鷹
繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的地球
奔馳的列車(chē)
如何描述它們的運(yùn)動(dòng)呢？
引入
籃球在空中向上運(yùn)動(dòng)同時(shí)還在轉(zhuǎn)動(dòng)
為何難以準(zhǔn)確描述籃球的運(yùn)動(dòng)？
思考討論：如何用上節(jié)課學(xué)過(guò)的知識(shí)，作圖來(lái)描述籃球的運(yùn)動(dòng)。
我們發(fā)現(xiàn)不管是以任何參考系，由于籃球有一定的形狀和大小，運(yùn)動(dòng)路徑十分復(fù)雜，籃球拋出后同一時(shí)刻籃球上每一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況不同，并且位置變化也不近相同，所以很難描述籃球的運(yùn)動(dòng)。
那如果我們只研究投籃時(shí)籃球的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，形狀大小對(duì)軌跡有影響嗎？每個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況對(duì)軌跡有影響嗎？
可以怎么研究來(lái)簡(jiǎn)化問(wèn)題？
籃球的形狀大小對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡沒(méi)有影響，并且各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也不會(huì)影響到軌跡，只考慮籃球的整體運(yùn)動(dòng)情況，為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化畫(huà)圖簡(jiǎn)便，我們可以將籃球抽象為一個(gè)只有質(zhì)量沒(méi)有大小的點(diǎn)，用這個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)來(lái)代替整體的運(yùn)動(dòng)，使問(wèn)題得到了簡(jiǎn)化
對(duì)同一個(gè)物體，根據(jù)問(wèn)題的不同，在研究某些問(wèn)題時(shí)，可以忽略形狀、大小等因素，用一個(gè)具有質(zhì)量的點(diǎn)代替整個(gè)
物體。物理學(xué)上把這種用來(lái)代替物
體的具有質(zhì)量的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)
（mass point），顯然質(zhì)點(diǎn)不
是真實(shí)的物體，它是一種
理想化的物理模型
所以只有小物體可以看成質(zhì)點(diǎn)，太大的物體不能看成質(zhì)點(diǎn)嗎？
1、定義：用來(lái)替代物體的具有質(zhì)量的點(diǎn)
2、質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化的“物理模型”
忽略次要因素：形狀、大小等
突出主要因素：質(zhì)量、位置
什么條件下物體可以看成質(zhì)點(diǎn)？
一、質(zhì)點(diǎn)
問(wèn)題1：研究雄鷹在遠(yuǎn)距離飛行中的運(yùn)動(dòng)情況
問(wèn)題2：研究雄鷹在飛行中的飛行姿勢(shì)
問(wèn)題3：研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)
問(wèn)題4：研究地球自轉(zhuǎn)
地球公轉(zhuǎn)
忽略地球的大小、形狀
對(duì)研究地球公轉(zhuǎn)沒(méi)影響
可以把地球看作質(zhì)點(diǎn)
地球自轉(zhuǎn)
假設(shè)忽略地球的大小、形狀
無(wú)法研究地球的自轉(zhuǎn)
不能把地球看作質(zhì)點(diǎn)
飛行姿勢(shì)
假設(shè)忽略雄鷹的大小、形狀
無(wú)法研究雄鷹的飛行姿勢(shì)
不能把雄鷹看作質(zhì)點(diǎn)
雄鷹遠(yuǎn)距離飛行
忽略雄鷹的大小、形狀
對(duì)研究雄鷹的運(yùn)動(dòng)沒(méi)影響
可以把雄鷹看作質(zhì)點(diǎn)
當(dāng)物體的大小與形狀在研究的問(wèn)題中影響很小,可忽略不計(jì)時(shí),可看成質(zhì)點(diǎn)。
討論與交流
物體能被看作質(zhì)點(diǎn)的兩種情況
1.像書(shū)本這類(lèi)的平動(dòng)，任意一點(diǎn)位置變化一樣，運(yùn)動(dòng)情況相同，任一點(diǎn)都可以代替整個(gè)物體運(yùn)動(dòng)，所以形狀大小可以忽略。或者是研究汽車(chē)行駛速度，雖然車(chē)輪有轉(zhuǎn)動(dòng)，但是我們關(guān)心的是車(chē)輛整體運(yùn)動(dòng)快慢，故可以忽略車(chē)輪運(yùn)動(dòng)把汽車(chē)看成質(zhì)點(diǎn)
2.并不是只有小物體可以看成質(zhì)點(diǎn)，像地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，雖然地球形狀和大小都很大，但是由于距離太遠(yuǎn)，可以忽略不計(jì)，也可以看作是質(zhì)點(diǎn)
物體能否看作質(zhì)點(diǎn)，取決于它的形狀和大小在所研究的問(wèn)題中是否可以忽略不計(jì)，而跟物體自身體積的大小，質(zhì)量的多少和運(yùn)動(dòng)速度的大小無(wú)關(guān)。
結(jié)論
1、沿一個(gè)方向推動(dòng)桌面上的教材（如圖），若要測(cè)量書(shū)本移動(dòng)的距離，能否將它視為質(zhì)點(diǎn)？為什么？
2、教材圍繞自身某點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。若要討論教材邊緣某點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況，是否可以將教材視為質(zhì)點(diǎn)？為什么？
3、踢足球時(shí)，足球在向前運(yùn)動(dòng)同時(shí)還在轉(zhuǎn)動(dòng)，若要描述足球的軌跡，能否將它視為質(zhì)點(diǎn)？為什么？
1、沿著一個(gè)方向推動(dòng)桌面上的教材，教材上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況一致，可以用一個(gè)點(diǎn)來(lái)代替整本書(shū)，因此可以將教材看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。
2、如果討論教材圍繞自身某點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況時(shí)，教材的大小和形狀不能忽略，所以不能將書(shū)本視為質(zhì)點(diǎn)。
3、研究足球的軌跡時(shí)，足球的大小、方向?qū)λ芯康膯?wèn)題影響較小，可視為質(zhì)點(diǎn)。
4、下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法中，正確的是（ ）
A 體積很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)
B 質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)
C 不論物體的質(zhì)量多大，只要物體的尺寸跟物體間距相比甚小時(shí)，就可以看成質(zhì)點(diǎn)
D 只有低速運(yùn)動(dòng)的物體才可看成質(zhì)點(diǎn)，高速運(yùn)動(dòng)的物體不可看作質(zhì)點(diǎn)
C
提出問(wèn)題：有了質(zhì)點(diǎn)我們就可以方便的研究像火車(chē)這類(lèi)體型大的物體的運(yùn)動(dòng)軌跡了，那么當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)后，我們?cè)撊绾蚊枋鑫矬w的位置變化？
想一想：如圖C路線(xiàn)是乘坐火車(chē)從上海到北京，D路線(xiàn)是乘船從上海到北京，試著用初中的知識(shí)描述下船和火車(chē)的位置變化
1084km
1463km
1262km
由圖像可知，從上海到北京，火車(chē)的路程是1463km，輪船的路程是1262km，輪船的路程最短，但是他們的目的地都一樣，出發(fā)點(diǎn)與目的地直線(xiàn)距離1084km
從上面的例子可以發(fā)現(xiàn)，路程與運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)，是運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，用路程來(lái)確定物體的位置變化不僅麻煩而且不夠精確，像上海到北京無(wú)論采用什么方法終點(diǎn)和起點(diǎn)的位置始終都是距離E,所以我們可以用帶箭頭，并且從初位置指向末位置大小等于E的有向線(xiàn)段來(lái)表示上海到北京的位置變化，位置的變化，與運(yùn)動(dòng)方向和路程無(wú)關(guān)。
在物理學(xué)中，采用位移（displacement）來(lái)描述運(yùn)動(dòng)物體空間位置的變化。位移是由初位置指向末位置的有向線(xiàn)段，它是一個(gè)既有大小又有方向的物理量，通常用符號(hào)s表示
1、定義：質(zhì)點(diǎn)由初位置指向末位置的有向線(xiàn)段
反映物體位置的變化
2、大小： 線(xiàn)段的長(zhǎng)度
3、方向： 從初位置指向末位置
位移
有大小，有方向
那如何表示這一特性呢？
二、位移
試一試：借助一維坐標(biāo)分別描述小車(chē)運(yùn)動(dòng)的位移和路程
在直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中路程和位移的大小是相等的
思考：位移不會(huì)等于路程嗎？
路程= 位移=
對(duì)A車(chē)：路程=
我們雖然知道直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)位移大小等于路程大小，但是路程沒(méi)有負(fù)數(shù)只能表示大小，位移可以有負(fù)數(shù)，符號(hào)代表以O(shè)為原點(diǎn)左方向
在物理學(xué)中，有一類(lèi)物理量只有大小就能描述（如物體質(zhì)量）。還有一類(lèi)像位移這樣的物理量不僅要有大小還要指明方向。為了區(qū)別這兩種物理量，人們把像質(zhì)量這樣用大小就能描述的物理量叫做標(biāo)量；把像位移這樣既有大小又有方向的物理量叫做矢量
對(duì)B車(chē)：路程=
5.關(guān)于位移和路程，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A.沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，位移和路程是相等的
B.質(zhì)點(diǎn)沿不同的路徑由A到B，其路程可能 不同而位移是相同的
C.質(zhì)點(diǎn)通過(guò)一段路程，其位移可能等于零
D.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移大小可能大于路程
BC
位移 路程
區(qū)別 物理意義
大小
有無(wú)方向
聯(lián)系 表示質(zhì)點(diǎn)位置的變化
表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度
有向線(xiàn)段的長(zhǎng)度
軌跡的長(zhǎng)度
有方向
（1）單位相同
（2）單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，位移大小等于路程
無(wú)方向
矢量：既有大小又有方向的物理量。如位移、速度、力等
標(biāo)量：只有大小沒(méi)有方向的物理量。如路程、密度、時(shí)間等
一位同學(xué)從操場(chǎng)中心A出發(fā)，向東走了40 m，到達(dá)B點(diǎn)，然后又向北走了30m，到達(dá)C點(diǎn)。用有向線(xiàn)段表明他第一次、第二次的位移、路程和兩次行走的合位移、合路程么？
A
東
北
40m
B
C
30m
總結(jié)：標(biāo)量的運(yùn)算為簡(jiǎn)單的代數(shù)運(yùn)算。而矢量的運(yùn)算則不能代數(shù)相加
矢量相加和標(biāo)量相加的運(yùn)算方法相同么？
BD
一、質(zhì)點(diǎn)
1、質(zhì)點(diǎn)是用來(lái)替代物體的具有質(zhì)量的點(diǎn)，是一個(gè)理想化的“物理模型”
2.當(dāng)物體的大小與形狀在研究的問(wèn)題中影響很小,可忽略不計(jì)時(shí),可看成質(zhì)點(diǎn)。
二、位移
1、位移是用來(lái)表示物體位置變化的物理量，是一段由初位置指向末位置的有向線(xiàn)段。
2、矢量：有大小、有方向。標(biāo)量：只有大小，無(wú)方向。
3、圖像的功能
①判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)（靜止、勻速、變速）
②判斷運(yùn)動(dòng)的方向，并能通過(guò)斜率求速度
③確定物體任意時(shí)刻的位移和時(shí)間
本課小結(jié)
謝 謝！

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