高一物理鲁科版（2019）必修一同步课件 1.2 质点和位移(共29张PPT)

(共29张PPT)
如图所示，雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔，如果研究雄鹰从北方飞到南方的时间，是否要考虑雄鹰本身的大小和形状？
不需要
雄鹰翅膀的上下振动需要考虑吗？
不需要
1.定义：用来代替物体的具有质量的点，称为质点。质点不是(填“是”或“不是”)真实的物体，它是一种理想化的物理模型。
质点
2.将物体看作质点的条件
(1)物体的大小、形状对研究结果没有影响或影响可以忽略时。
(2)运动的物体：当物体上各部分的运动情况完全相同时，物体上任何一点的运动情况都能反映该物体的运动。
(3)当所研究物体的运动涉及的空间远大于物体的尺寸时。
由福州到北京的汽车
绕太阳公转的地球
被水平推动的课桌
1.当研究地球绕太阳公转时，可否把地球看成质点？(已知地球直径约1.3×107 m，地球与太阳之间的距离约1.5×1011 m)
可以
不可以
研究地球的自转引起的昼夜交替等现象时，可否把地球看成质点？
2.当研究运动员如何踢出“香蕉球”时，可否将足球看成质点？当研究足球在空中的运动轨迹时，可否将足球看成质点？
不可以
可以
(1)只有体积很小的物体才可以看成质点，体积较大的物体不能看成质点。(　　)
(2)质点和几何中心的点是相同的。(　　)
(3)质量很大的物体在任何情况下都不能看成质点。(　　)
×
×
×
1.(2023·福建厦门市第二中学高一月考)下列情况中加点的物体，可以看成质点的是
√
2.(多选)(来自教材)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
√
√
如图所示，两位同学从A位置出发经相同路程分别到达B、C位置，两同学的位置变化相同吗？
不相同
假如你要从厦门到福州，以不同的交通方式出行，物理量上有什么不同？
路径不同，轨迹的长度不同，所用时间不同
不同的出行方式，有没有物理量是相同的？
起始位置、终点位置相同
1.路程：物体运动轨迹的长度。
2.位移：用来描述物体的位置变化的物理量。可以用一条从初位置指向末位置的有向线段表示。线段的长度表示位移的大小，箭头的方向表示位移的方向。
位移
3.矢量和标量：标量只有大小，没有方向。矢量既有大小，又有方向。位移是矢量。
4.直线运动的物体可以用一维坐标系确定物体发生的位移，可用末位置坐标减去初位置坐标，即s＝x2－x1。
的绝对值表示位移大小，正负号表示位移的方向。
0
x1
x2
x/m
位移 s＝x2－x1
位移
从北京到重庆与从重庆到北京的位移相同吗？
不相同。因为位移是矢量，方向不同。　
1.物体在前半段的位移大小是3 m，后半段的位移大小是4 m，则总位移大小一定是7 m吗？
不一定。
2.用一维坐标系s＝x2－x1确定物体的位移时，位移有时为负值，位移的正负与坐标轴方向之间的关系是什么？
位移为正，表示位移的方向与规定的坐标轴正方向相同；位移为负，表示位移的方向与规定的坐标轴正方向相反。
(1)从北京到重庆与从重庆到北京的位移相同。(　　)
(2)一个物体一段时间内的位移为零，路程也一定为零。(　　)
(3)位移是描述直线运动的，路程是描述曲线运动的。(　　)
(4)路程就是位移的大小。(　　)
(5)在一维坐标系中，汽车A的位移为－3 m，汽车B的位移为2 m，则sB>sA。(　　)
×
×
×
×
×
3.如图所示，学校田径场跑道周长为400 m。校运会100 m短跑赛选用了跑道的直道部分，那么运动员们跑完全程的路程是多少？位移的大小是多少？进行800 m跑时，某运动员沿内道跑了2圈，他通过的路程是多少？位移大小是多少？
答案　见解析
百米赛跑是单向直线运动，位移大小等于路程，所以均为100 m，800米比赛沿内道跑2圈，路程是800 m，位移大小是0。
4.(2023·山东济宁一中月考)煤矿安检员在一次巡检中，乘坐矿井电梯从A井竖直向下运动了120 m到达井底，然后在井底又沿着水平隧道向东走了160 m到达B井，最后从B井乘坐电梯竖直向上返回地面。若A、B两个井口恰在同一水平面上，则此次巡检中安检员
A.发生的位移是200 m，方向向东；通过的路程是160 m
B.发生的位移是400 m，方向向东；通过的路程是160 m
C.发生的位移是160 m，方向向东；通过的路程是400 m
D.发生的位移是160 m，方向向东；通过的路程是200 m
√
位移和路程的区别与联系
　　项目 比较　　 位移 路程
区别 物理意义 描述物体的位置变化，是由初位置指向末位置的有向线段 描述物体运动轨迹的长度
矢标性 矢量 标量
相关因素 由物体的初、末位置决定，与物体运动路径无关 既与物体的初、末位置有关，也与物体运动路径有关
联系 位移的大小不大于相应的路程，只有物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程
2.位移的两种计算方法
(1)几何法：根据位移的定义先画出初位置到末位置的有向线段，再根据几何知识计算。
(2)坐标法：末位置坐标减初位置坐标，结果中的正负号表示位移方向。
汽车做匀速直线运动
汽车做匀速直线运动的位置随时间变化的数据：
t/s 0 1 2 3 4 5
s/m 0 5 10 15 20 25
③用平滑的曲线尽可能地把绝大部分点连接起来(如图)
①以时刻t为横轴，以位置坐标x为纵轴，建立平面直角坐标系；
②将小车的时刻、位置信息描点；
t/s
0
1
2
3
4
5
s/m
5
0
10
15
20
25
1.位移—时间图像：纵轴表示相对起始位置的位移s，横轴表示时间t.根据数据在平面直角坐标系中描点，并用平滑曲线将数据点连接起来，所得图像称为位移－时间图像(s－t 图像)．
2.匀速直线运动的s－t 图像是一条倾斜直线，表示质点的位移随时间均匀变化。
位移－时间图像
3．s－t 图像的物理意义：s－t 图像反映了物体的位移随时间的变化关系，图像上的某一点表示物体在某时刻所处的位置。
4．由s－t 图像可求：
(1)任一时刻所对应的位置；
(2)任意一段时间内的位移；
(3)发生一段位移所用的时间。
位移－时间图像
5．x－t 图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动。
1.如图所示为甲、乙两物体的位移随时间变化的图像。
(1)甲、乙两物体是不是同时出发？是不是同一位置出发？
出发点的位置坐标是多少？
不是同时出发，甲在t＝0时刻出发，乙在t＝5 s时刻出发；不是同一位置出发，甲从s＝15 m处出发，乙从坐标原点处出发。
(2)甲、乙两个物体在0～10 s内位移各为多少？
甲的位移大小s甲＝20 m－15 m＝5 m，乙的位移大小s乙＝20 m。
(3)两图线的交点表示什么？
t＝10 s时刻，甲、乙的位置相同，即两物体相遇。
2.物体的位移—时间图像是物体的运动轨迹吗？
不是。物体的s－t图像表示的是物体的位移随时间变化的规律，而不是物体的运动轨迹。
5.一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶，以s表示它相对于出发点的位移。如图近似描写了汽车在0时刻到50 s这段时间的s－t图像。通过分析回答以下问题。
(1)汽车最远位置距离出发点为____ m；
(2)汽车在________时间内没有行驶；
(3)汽车在_________________时间内驶离出发点，
在________时间内驶向出发点；
(4)汽车前50 s内的路程为____ m，位移为_____ m。
30
10～20 s
0～10 s，40～50 s
20～40 s
75
－15
6.(多选)如图所示为甲、乙两质点做直线运动的位移—时间图像，由图像可知
A.甲、乙两质点在1 s末相遇
B.甲、乙两质点出发点相同
C.甲、乙两质点在第1 s内运动方向相反
D.在第4 s内，甲的位移比乙的位移大
√
√
质点和位移
质点
位移
路程：物体运动轨迹的长度
用来代替物体的具有质量的点
理想化模型，是对实际物体的一种科学抽象
位移：物体的位置变化．初位置指向末位置的有向线段
矢量和标量
直线运动的物体发生的位移s＝x2－x1
s-t图像
匀速直线运动的s－t图像是一条倾斜直线
物体能视为质点的条件
纵轴表示相对起始位置的位移s，横轴表示时间t.