1.2 质点和位移（24页）课件 2024-2025学年高一物理鲁科版（2019）必修第一册(共24张PPT)

(共24张PPT)
第2节 质点和位移
第一章 运动的描述
学习目标
1.了解质点的含义,知道将物体看成质点的条件。
2.知道位移是矢量，会用有向线段表示位移的大小和方向。
3.知道矢量和标量的含义及二者的区别。
4.认识位移-时间（s-t）图像并能进行分析。
上节课我们用坐标系描述汽车的位置时，实际上是吧汽车视为一个点。运动的物体是否都可视为一个点？如何不是，什么情况下才能视为一个点？
如果我们只是要研究篮球抛出在空中的运动轨迹，那么篮球是否旋转，它的形状大小这两个因素就可以忽略。这两个因素，对所研究的问题影响很小，可以不考虑。
如果我们只是要研究篮球抛出在空中的运动轨迹,可以将物体看成一个点吗？
当不需要考虑篮球的形状大小时，篮球就可以用一个有质量点来代替。其轨迹也就是一条较为简单的曲线。
物理学中用来代替物体的有质量的点----质点
1.定义：用来代替物体的具有质量的点，称为质点。质点不是真实的物体，它是一种理想化的物理模型。
质点
2.质点的特点
(1)有质量的点
(2)没有大小和形状
(3)理想化模型，实际上不存在
3.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。
被水平推动的课桌
地球到太阳的距离1.5×108 km，而地球的直径只有1.3×104 km， 还不到它与太阳距离的万分之一.
若只研究地球公转的时候，可以忽略地球的大小和形状，而把它视为“点”。
如果研究地球的自转，就不能看成一个点了。
(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。(　　)
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×
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以下说法正确的是( )
A.分析体操运动员在单杠上的翻杠动作时，可将运动员视为质点
B.站在铁路旁的人，若测定一列火车通过他所用的时间，则火车不可视为质点
C.描述乘客在火车车厢内的运动情况，则以地面为参考系最好
D.铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时，可将铅球视为质点
BD
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 .路程和位移的区别与联系：
①位移是表示质点位置的变动的物理量。
路程是表示质点通过的实际轨迹长度的物理量。
②位移与质点的运动路径无关，只与初位置、末位置有关。
路程与运动路径有关。
③ 路程≥位移的大小
④ 只有当质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程。
思考2：路程和位移相等吗？
思考3：路程和位移的大小什么时候相等？
在一维坐标系中用坐标表示物体的位置，那么，你知道位移应该如何表示吗？
位移：用坐标变化来表示
如图：汽车在t1时刻处于位置x1，在t2时刻处于位置x2 ,得到汽车位移
若两坐标之差为正，则位移的方向指向x轴的正方向；
若两坐标之差为负，则位移的方向指向x轴的负方向。
思考讨论：某物体从A点运动到B点，坐标xA为5m，xB为2m，物体的位移大小等于多少？方向如何？
s＝ xB xA= 2 m 5m= 3m，位移的方向指向x轴的负方向。
x
x
xA
xB
O
1 2 3 4 5
4.矢量和标量
（1）标量：只用大小就能描述的物理量叫做标量。
例如：时间、路程、质量、温度、电流等
（2）矢量：既有大小又有方向的物理量叫做矢量。
例如：力、位移、速度等
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。(　　)
×
×
×
×
×
5.位移—时间（s-t）图像
t/s 0 1 2 3 4 5
s/m 0 5 10 15 20 25
汽车做匀速直线运动的位置随时间变化的数据
汽车做匀速直线运动
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；
1.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
2．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。
3．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。
4．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。
(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
AC
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
质点的特点
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
将物体看成质点的条件
纵轴表示相对起始位置的位移s，横轴表示时间t.