第一章第1节 质点 坐标 时刻
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质点参考系和坐标系时间和位移一、学习目标:1.了解理想模型-质点的应用2.知道时间与时刻的应用,知道位移与路程的应用3. 掌握位移的求法二、重点、难点:重点:时间与时刻的异同,位移与路程的异同难点:质点的判断条件一、质点物体可看成质点的条件:当物体的形状和大小对所研究的问题的影响可忽略不计时,物体可以看作质点。
这是判断物体能否作为质点的惟一条件。
二、时间与时刻1. 时间可以用来展示某一个运动过程(录像)。
时刻只显示运动过程的某一个瞬间(照相)。
在时间轴上时间用线段表示,时刻用点表示;2. 时间表示的是一个时间段,时刻表示的是一个时间点,用图标表示,则时间是线段,时刻是端点,时间用“前几秒”“后几秒”“内”“间”“中”表述,时刻用“时间点”“初”“末”“时”表述。
三、位移与路程1. 位移决定于物体位置的改变,路程则决定于实际路径的长度,路程只有大小没有方向。
位移既有大小又有方向,路程和位移的大小一般不相等,只有单向直线运动时才相等。
2. 标量的运算为简单的代数运算。
而矢量的运算则是根据平行四边形定则进行的运算,在计算位移大小时要用矢量法则计算。
知识点一:质点例1:下列说法正确的是()A. 质点一定是体积很小、质量很小的物体B. 当研究一列火车全部通过桥所需的时间时,因为火车上各点的运动状态相同,所以可以把火车视为质点C. 研究自行车的运动时,因为车轮在转动,所以无论在什么情况下,自行车都不能看成质点D. 地球虽大,且有自转,但有时仍可将地球看作质点例2:车辆在行进中,要研究车轮的运动,下列选项中正确的是()A. 车轮只做平动B. 车轮只做转动C. 车轮的平动可以用质点模型分析D. 车轮的转动可以用质点模型分析例3:下列情况中的物体可以视为质点的是()A. 研究小孩沿滑梯下滑B. 研究地球自转运动的规律C. 研究手榴弹被抛出后的运动轨迹D. 研究人造地球卫星做圆周运动知识点二:时间与时刻的应用例1:在下图中所示的时间轴上标出的代表()A. 第4s初B. 第6s末C. 第3sD. 前3s例2:下列关于时刻和时间的说法正确的是()A. 3s末指的是时间,共经历了3sB. 最后2s指的是时间,共经历了2sC. 第4s内指的是时间,共经历了5sD. 第5s末指的是时刻,已经历了4s例3:下列说法中,关于时间的是(),关于时刻的是()A. 学校上午8点开始上第一节课,到8点45分下课B. 小学每节课只有40分钟C. 我走不动了,休息一下吧D. 邢慧娜获得雅典奥运会女子10000m冠军,成绩是30分24秒36知识点三:位移与路程的应用例1:下列关于质点的位移和路程的说法中,正确的是()A. 位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向B. 路程是标量,即位移的大小C. 质点沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小D. 物体通过的路程不等,位移可能相同例2:一个质点沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C(如图),则它的位移和路程分别为()A. 4R,2πRB. 4R向东,2πR向东C. 4πR向东,4RD. 4R向东,2πR。
1.1质点、参考系和坐标系一、教材分析本节教科书的第一段道出了全章教科书的目标,就是研究“怎样描述物体的机械运动”。
教科书一开始就从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念,指导思想是强调一般性的科学方法,即为这样的思想作准备:解决问题时首先把实际问题抽象成物理模型,然后用数学方法描述这个模型,并寻求解决的方法。
要研究物体位置的变化问题,首先必须解决位置确定问题,教科书把“物体和质点”当作一个知识点,说明质点是针对物体而言的,实际的“物体”都“占有一定的空间”,在通常的运动过程中,“不同部位的运动情况是不相同的”,从而“给描述运动带来了困难”,解决问题的关键是“能否用一个点来代替物体”。
二、教学目标1、知道参考系的概念。
知道对同一物体选择不同的参考系时,观察的结果可能不同。
2、理解质点的概念,知道它是一种科学的抽象,知道科学抽象是一种普遍的研究方法。
三、教学重点1、在研究问题时,如何选取参考系。
2、质点概念的理解。
四、教学难点在什么情况下可把物体看出质点五、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
在研究某一问题时,对影响结果非常小的因素常忽略。
常建立一些物理模型,这是一种科学抽象。
那以前接触过这样的物理模型吗?如:光滑的水平面、轻质弹簧。
这些都是把摩擦、弹簧质量对研究问题影响极小的因素忽略掉了。
今天我们又要建立一种新的物理模型——质点。
质点,并完成下列问题:设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。
(三)合作探究、精讲点拨。
1、物体和质点填写:(1)质点就是没有,没有,只具有物体的点。
(2)能否把物体看作质点,与物体的大小、形状有关吗?(3)研究一辆汽车在平直公路上的运动,能否把汽车看作质点?要研究这辆汽车车轮的转动情况,能否把汽车看作质点?(4)原子核很小,可以把原子核看作质点吗?(5)运动的质点通过的路线,叫质点的运动;是直线,叫直线运动;是曲线,叫。
【典型例题】1.类型一、关于质点的理解例1、做下列运动的物体,能当作质点处理的是()A.绕太阳公转的地球B.从北京往上海运动的火车C.旋转中的风力发电机叶片D.在冰面上旋转的花样滑冰运动员【★答案★】A、B【解析】研究地球绕太阳公转时,太阳的体积相对于和地球之间的距离来说是很小的,所以可看作质点,故A正确;火车的长度相对于北京到上海的距离是很小的,可以忽略,此时的火车可以看做质点,所以B正确;研究旋转中的风力发电机叶片,不能看成质点,否则就没有转动了,故选项C错误;在冰面上旋转的花样滑冰运动员,要看其动作,也不能看成质点,故D错误.【总结升华】根据质点的定义,能否将问题看做质点,关键是物体自身因素对我们研究问题的影响,物体的大小不是判断物体可否视为质点的重要依据.举一反三【变式】如在研究下述问题中,能够把研究对象当作质点的是()A.研究某学生骑车由学校回家的速度B.对这名学生骑车姿势进行生理学分析C.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D.研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面E.研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少F.研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化G.一枚硬币用力上抛,猜测它落地时正面朝上还是反面朝上H.正在进行花样溜冰的运动员【★答案★】ACE类型二、关于参考系的理解例2、如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是()A.大地B.太阳C.滑板运动员D.步行的人【★答案★】C【解析】摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,显然是选择滑板运动员为参考系。
【总结升华】参考系是认为固定不动的物体,以它为参考判断其它物体的运动与否。
举一反三【变式】敦煌曲子词中有这样的诗句:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行.”其中“看山恰似走来迎”和“仔细看山山不动”所选的参考系分别是()A.船和地面B.地面和船C.船和山D.河岸和流水【★答案★】A【变式】两辆汽车在平直公路上匀速并排行驶,甲车内一个人看见窗外树木向东移动,乙车内一个人发现甲车没有动,如果以大地为参考系,上述事实说明()A、甲车向西运动,乙车不动B、乙车向西运动,甲车不动C、甲车向西运动,乙车向东运动D、甲乙两车以相同的速度同时向西运动【★答案★】D类型三、关于坐标系的理解例3、如图甲所示,某人从学校门口A处开始散步,先向南走了50 m到达B处,再向东走100m到达C处,最后又向北走了150m到达D处,则A、B、C、D各点位置如何表示?【解析】本题考查坐标系的建立方法.可以以A点为坐标原点,向东为x轴的正方向,向北为y轴的正方向,如图乙所示,则各点坐标为A(0,0),B(0,-50m),C(100m,-50m),D(100m,100m).【总结升华】本题★答案★不是唯一的.我们选择的坐标原点不同,x,y轴的正方向不同,各点的位置也不同.正确建立坐标系是正确描述物体位置的前提.举一反三【变式】如图是为了定量描述物体的位置变化作出的坐标轴(x轴),在画该坐标轴时规定原点在一平直公路上某路标所在处。
物理必修一知识点总结
⑴、任一时刻物体运动的位移
⑵、物体运动速度的大小(直线或切线的斜率........大小) ⑴、 图线向上倾斜表示物体沿正向作直线运动,图线向下倾斜表示物体沿反向作直线运动。
⑵、 两图线相交表示两物体在这一时刻相遇
⑶、
比较两物体运动速度大小的关系(看两物体S —t 图象中直线或切线的斜率........
大小) 2、从V —t 图象中可求:
⑴、任一时刻物体运动的速度 ⑵、物体运动的加速度(a>0...表示加速,.....a<0...表示减速....) ⑴、 图线纵坐标的截距表示........t=0...时刻的速度(即初速度..........
0V ) ⑵、 图线与横坐标所围的面积表示....相应时间内的位移..。
在t .轴上方的位移为正........,在t .轴下方的....
位移为负....。
某段时间内的总位移等于各段时间位移的代数和.....................。
⑶、 两图线相交表示两物体在这一时刻速度相同
⑷、
比较两物体运动加速度大小的关系
补充:速度与加速度的关系.........
1、速度与加速度没有必然的关系,即:
⑴速度大,加速度不一定也大;⑵加速度大,速度不一定也大;
⑶速度为零,加速度不一定也为零;⑷加速度为零,速度不一定也为零。
2、当加速度a 与速度V 方向的关系确定时,则有: ⑴若a 与V 方向相同....时,不管..a .如何变化,.....V .都增大...。
⑵若a 与V 方向相反....时,不管..a .如何变化,.....V .都减小...。
★思维拓展:有大小和方向的物理量一定是矢量吗?如:电流强度。
第一节质点、参考系和坐标系1.物体和质点(1)质点的定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点。
即没有形状、大小、体积而具有质量的一个点,质点具有物体的全部质量。
(2)质点是人们为了使实际问题简化而引入的理想化模型。
引入理想化模型,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,尽可能把复杂问题简单化,是物理学上经常用到的一种研究问题的方法——科学抽象。
物理学对实际问题的简化,必须从实际出发,撇开不考虑的只能是与当前考察无关的因素,和对当前考察影响很小的次要因素。
(3)关于质点简化的条件性一个物体能否抽象成质点,并不是取决于物体的形状和体积大小,这要看具体情况而定。
①平动的物体一般可以看作质点②有转动但转动为次要因素③物体的形状、大小可忽略例1、下列关于质点的说法中,正确的是()A. 体积很小的物体都可看成质点B. 质量很小的物体都可看成质点C. 不论物体的质量多大,只要对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计,就可以看成质点D. 只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不可看作质点例2、.在下列物体的运动中,可视作质点的物体有( )A. 从北京开往广州的一列火车B. 研究转动的汽车轮胎C. 研究绕地球运动时的航天飞机D. 表演精彩芭蕾舞的演员E. 参加百米跑竞赛的运动员F. 在斜下推力的作用下,沿水平面运动的箱子例3、判断下列说法正确的是()A.质点一定是体积、质量都极小的物体B.当研究一列火车全部通过桥所需的时间时,因为火车上各点的运动状态相同,所以可以将火车视为质点C.研究自行车的运动时,因为车轮在转动,所以无论研究哪方面,自行车都不能被视为质点D,地球虽大,且有自转和公转,但有时可被视为质点2.参考系参考系是研究机械运动的标准,要研究一个物体的运动,首先必须选取参考系。
(1)要描述一个物体的运动,就必须选择另外一个物体作为标准,这个被选来作为标准的另外的物体就叫做参考系。
一个物体一旦被选为参考系,就认为它是静止的。