2.2 质点和位移 学案 (5)

2.2
质点和位移
学案5
学习目标:
1.
知道位移的概念。知道它是表示质点位置变动的物理量，知道它是矢量，可以用有向线段来表示。
2.
知道路程和位移的区别。
学习重点:
1．质点的概念
2．位移的概念、矢量性。
学习难点:
1．对质点的理解。
2．位移和路程的区别.
主要内容:
一、质点：
定义：用来代替物体的具有质量的点，叫做质点。
质点是一种科学的抽象，是在研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，是对实际物体的近似，是一个理想化模型。一个物体是否可以视为质点，要具体的研究情况具体分析。
二、路程和位移
1．路程：质点实际运动轨迹的长度，它只有大小没有方向，是标量。
2．位移：是表示质点位置变化的物理量，有大小和方向，是矢量。它是用一条自初始位置指向末位置的有向线段表示，位移的大小等于质点始末位置间的距离，位移的方向由初位置指向末位置，位移只取决于初末位置，与运动路径无关。
3.
位移和路程的区别：
4．一般来说，位移的大小不等于路程。只有质点做方向不变的直线运动时大小才等于路程。例1
下列情况的物体，哪些情况可将物体当作质点来处理（
）
A．放在地面上的木箱，在上面的箱角处用水平推力推它，木箱可绕下面的箱角转动
B．放在地面上的木箱，在木箱高的中点处用水平推力推它，木箱在地面上滑动
C．做花样滑冰的运动员
D．研究钟表的时针转动的情况
[析与解]如果物体的大小、形状在所研究的问题中属于次要因素，可忽略不计，该物体就可看作质点.A项中箱子的转动，B项中花样滑冰运动员，有着不可忽略的旋转等动作，身体各部分运动情况不同，所以不能看作质点.同理，钟表的时针转动也不能当作质点，D项错误；B项中箱子平动，可视作质点，故B项正确.
答案：B
例2
如图1-2-1所示，一辆汽车在马路上行驶，t=0时，汽车在十字路口中心的左侧20m处，过了2秒钟，汽车正好到达十字路口的中心，再过3秒钟，汽车行驶到了十字路口中心右侧30m处，如果把这条马路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向，试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表，并说出前2秒内、后3秒内汽车的位移分别为多少？这5秒内的位移又是多少？
观测时刻
t=0时
过2秒钟
再过3秒钟
位置坐标

x1=

x2=

x3=
解析：马路演化为坐标轴，因为向右为x轴的正方向，
所以，在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值。右侧的点的坐标为正值，即：
x1=－20m，
x2=0，
x3=30m。
前2秒内的位移s1=x2―x1=0―(―20)m=20m
后3秒内的位移s2=x3―x2=30m―0m=30m。
这5秒内的位移s3=x3―x1=30m―(―20)m=50m
上述位移s1、s2和s3都是矢量，大小分别为20、30和50m，方向都向右，即与x轴同方向。
课堂训练：
1．如图甲，一根细长的弹簧系着一个小球，放在光滑的桌面上．手握小球把弹簧拉长，放手后小球便左右来回运动，B为小球向右到达的最远位置．小球向右经过中间位置O时开始计时，其经过各点的时刻如图乙所示。若测得OA=OC=7cm，AB=3cm，则自0时刻开始：
a．0.2s内小球发生的位移大小是____，方向向____，经过的路程是_____．
b．0.6s内小球发生的位移大小是_____，方向向____，经过的路程是____．
a．7cm，向右；7cm
b．7cm，向右；13cm
2．以下说法中正确的是（　BD）
A．两个物体通过的路程相同，则它们的位移的大小也一定相同。
B．两个物体通过的路程不相同，但位移的大小和方向可能相同。
C．一个物体在某一运动中，位移大小可能大于所通过的路程。
D．若物体做单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程。
3．关于质点运动的位移和路程，下列说法正确的是（　ABD　　）
A．质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量。
B．路程就是质点运动时实际轨迹的长度，是标量。
C．任何质点只要做直线运动，其位移的大小就和路程相等。
D．位移是矢量，而路程是标量，因而位移不可能和路程相等。
4．下列关于位移和路程的说法，正确的是（
C
）
A．位移和路程的大小总相等，但位移是矢量，路程是标量。
B．位移描述的是直线运动，路程描述的是曲线运动。
C．位移取决于始、末位置，路程取决于实际运动路径。
D．运动物体的路程总大于位移。
5．以下运动物体可以看成质点的是：（
B
）
A．研究地球公转时的地球
B．研究自行车在公路上行驶速度时的自行车
C．研究地球自转时的地球
D．研究列车通过某座大桥所用时间时的列车
【反思】
收获
疑问