质点、时间与时刻、位移

例级高一章节§1.1质点、位移和时间教师史文君1课时教材分析重点质点概念的建立；矢量概念的建立难点教学目标知识能力能够说出什么是质点；能够辨别哪些情况可以看成质点；能够利用坐标系表示位置和位移；能够知道矢量和标量的区别；能够在时间轴上找到时间与时刻过程方法通过对插图的分析，体会物理模型对于物理研究的重要地位；情感态度价值观通过对路程与位移，时间与时刻的比较体会物理研究的严谨态度；通过对GPS的了解，能够感受到物理的地位和价值教法教具教学过程一、课题引入上海是一座美丽的大都市，尤其是上海的晚上更是璀璨诱人。

下面请同学们看一幅照片（图1—4）首先我先来解释一下这张照片是怎么来的……接着请大家仔细观察这幅图片，你能从里面得到哪些信息呢？a)五条红线中哪条车辆多？b)车辆是否在做直线运动？c)哪条车道汽车运动较快？d)能否估算汽车的速度？e)可否判断汽车是否做匀速运动？f)为什么只有光没有车？g)为什么能从静止的照片中立即判断光带所表示的物体在运动h)为什么远处的白线亮近处的白线暗？i)光是沿直线传播的，为什么图中的光线不是直的呢？j)如果加快暴光时间情况会变成什么样呢？从大家的回答中我们找出一些相近的信息，把它们放在一起发现，这些信息好象都反映了一个共同的问题，就是汽车的运动，今天我们就要开始学习机械运动二、课题展开1、机械运动[讨论1]：什么是机械运动？物体在空间位置随时间发生的变化的现象。

运动是绝对的，静止是相对的。

[讨论2]：运动可以分为拿几种呢？直线与曲线运动；匀速和变速运动；单向和往复运动；平面和空间运动……2、质点[讨论3]：从图1—4中你看的清楚汽车吗？我们有必要知道汽车的形状和大小吗？生活中我们在研究运动的时候有时是不需要知道物体的形状和大小的，比如你从家里到学校需要多少时间？是不需要区分你哪只脚先迈进学校的。

你还能举出其它的例子吗？质点：在某些条件下，把整个物体看作一个有质量的点，这种用来代替物体的，有质量的点叫做质点。

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。

时间和位移举例引出时间和位移火车从北京到上海，需多长时间，走了多远例如：13时开始上课，14时20分下课，中间休息10分钟，14时30分上课1.时刻指的是某个时间点，指某一瞬间。

时间间隔又是指两个不同瞬时之间的一段时间时间间隔就是两个时间点之间的部分也就是通常人们所说的时间的长短。

时间和时间间隔可在时间数轴上表示出来，时刻用点表示，时间间隔用线段表示，我们平时所说的时间，有时指的是时刻，有时指的是时间间隔，要根据上下文认清它的含义！属于时刻的有：第几秒初；第几秒末；前几秒末；后几秒初属于时间间隔的有：第几秒内；几秒内；前几秒；后几秒内。

注意：第一秒末也是第三秒出第一秒是从0到1 第二秒内是从1到2 前三秒是从0到3举例：火车从上海到北京，坐飞机，坐火车，轨迹不一样2.初中就知道，路程是物体运动轨迹的长度，可见他所经过的路程是不相同的，但都是从北京到上海，位置的变动是相同的，当物体从某一点运动到另一点时，尽管可以沿不同的轨迹、走过不同的路程，但位置的变动是相同的，物理学中用一个叫位移的物理量来表示位置的变化。

位移：描述质点位置改变的物理量，方向由初位置指向末位置；大小是从初位置到末位置的线段长度。

3.矢量：既有大小，又有方向例：位移力速度标量：只有大小，没有方向例：路程质量、密度、温度、功、功率、动能、势能、体积、时间、热量、电阻、力矩、电流等等矢量加减用平行四边形定则或三角形定则标量的加减，用代数求和4.位移-时间图像在平面直角坐标系中，用横轴表示时间t，用纵轴表示位移x，给据给出的数据，作出几个点的坐标，用平滑的曲线将几个点连接起来，则这条曲线就表示了物体的运动特点，这种图像就叫做位移-时间图像.如图甲表示的位移-时间图像（1）x-t图像描述的是物体运动的位移随时间变化的规律。

一般以出发点为坐标原点来描述物体的位移，所以在直线运动中位移-时间图像有时可以理解为位置-时间图像，但并不表示图像是物体运动的轨迹。

第1讲 A单元质点、位移和时间知识点1 基本概念1.机械运动：物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动（ mechanical motion ) ,简称为运动．如:车辆的行驶，机器的运转是机械运动；树叶摇摆，雄鹰振翅也是机械运动；河水流动、风（空气的流动）等等，位置发生变化，都是机械运动．2.质点：(1)质点的定义：不考虑物体的形状和大小，这时，我们突出“物休具有质量”这一要素，把它简化为一个有质量的点，称为质点（nass point ) ．于是，对实际物体运动的描述，就转化成对质点运动的描述．它是运动物体的理想化模型。

注意：质量不可忽略。

（2）哪些情况可以看做质点：①运动物体上各点的运动情况都相同，那么它任何一点的运动都可以代表整个物体的运动。

②物体之间的距离远远大于物体本身的大小，即可忽略形状和大小，而看做质点。

(比如：研究地球绕太阳公转时即可看成质点，而研究地球自转时就不能看成质点)（3）一个物体能否看作质点需要具体情况具体分析一个物体能否看作质点，一定要对具体情况进行具体分析，要看其大小、形状在所研究的问题中起的作用而定．例如：一列火车从北京开往上海，在计算运行时间的时候，可以忽略列车的长度，把它视为质点：但是同样这列火车要计算它通过黄河铁路大桥所需时间时，则必须考虑列车的长度，不可把列车视为质点．3.时刻和时间：（1）时刻指的是某一________，在时间轴上用一个确定的________表示，对应的运动量是位置、瞬时速度、瞬时加速度；（2）时间是两个________间的一段间隔，在时间轴上用一段________表示，对应的运动量是位移、平均速度、速度变化量;（3）在课本和资料中常见到一些关于时间和时刻的表述，对这些表述要能正确理解．如：第 2s 末、 2s 时（即第 2s 末）、第 3s 初（也为第 2s末）等均为时刻；4s内(0至第4s 末）、第4s（第3s末至4s 末）、第2s至第4s内（第2s末至4s末）等均为时间．4．路程和位移在初中的课本中我们就己经知道，路程（path）是物体运动轨迹的长度，它只有大小，没有方向；一般来说，当物体从某一点 A 运动到另一点 B 时，尽管可能沿不同的轨迹，走过不同的路程，但位置的变动是相同的．在物理学中用一个叫做位移（displacement）的物理量来表示物体（质点）的位置变化。

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。

知识点分析1. 质点（1）定义：用来代替物体的有质量的点（2）将物体看成质点的条件。

物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，可视物体为质点，如地球够大，但地球绕太阳公转时，地球的大小就变成次要因素，我们完全可以把地球当作质点看待。

当然，在研究地球自转时，就不能把地球看成质点了。

研究火车从北京到上海的运动时可以把火车视为质点，但研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点了。

质点是一个理想模型，要区别于几何学中的点。

（3）质点的物理意义。

实际存在的物体都有一定的形状和大小，有质量而无大小的点是不存在的，那么定义和研究质点的意义何在？质点是一个理想的物理模型，尽管不是实际存在的物体，但它是实际物体的一种近似，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象，它突出了事物的主要特征，抓住了主要因素，忽略了次要因素，使所研究的复杂问题得到了简化。

在物理的研究中，“理想模型”的建立具有十分重要的意义，引入“理想模型”，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差，在现实世界中，有许多实际的事物与这种“理想模型”十分接近，在一定条件下，作为一种近似，可以把实际事物当作“理想模型”来处理，即可以将“理想模型”的结果直接地应用于实际事物。

例如在研究地球绕太阳公转的运动时，由于地球的直径（约）比地球和太阳之间的距离（约）小得多，地球上各点相对于太阳的运动可以看作是相同的，即地球的形状、大小可以忽略不计，在这种情况下，就可以直接把地球当作一个“质点”来处理。

在高中物理必修课中，我们只研究能够简化质点的物体的运动，因此，如果没有特别说明都可以把物体视为质点来处理。

2. 参考系（1）为了确定一个物体的位置和描述它的运动，要选择另外的物体作为标准，这个被选作参考标准的物体叫做参照物，也称参考系。

一个物体一旦被选为参考系，就必须认为它是静止的。

（2）选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，观察的结果可能会有所不同。

比如，生活在地球上的人，觉得地球是静止不动的，其实地球以的巨大速度绕太阳公转。

质点、参考系和坐标系、时间和时刻、位移和路程（一）主要内容1、机械运动（1）定义：物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。

（2）运动的绝对性和静止的相对性：宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子，都处在永恒的运动之中。

运动是绝对的，静止是相对的。

2、物体和质点（1）定义：用来代替物体的有质量的点。

第一、质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量。

第二、质点没有体积，因而质点是不可能转动的。

任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。

第三、质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点。

同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析。

（2）物体可以看成质点的条件：如果在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看做一个质点。

（3）突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法。

质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。

3、时刻和时间间隔（1）时刻和时间间隔可以在时间轴上表示出来。

时间轴上的每一点都表示一个不同的时刻，时间轴上一段线段表示的是一段时间间隔（画出一个时间轴加以说明）。

（2）在学校实验室里常用秒表，电磁打点计时器或频闪照相的方法测量时间。

例：下列说法中指的是时间的有（），指的是时刻的有（）。

A．第5秒内B．第6秒初C．前2秒内D．3秒末E．最后一秒内F．第三个2秒G．第五个1秒的时间中点。

2、路程和位移4、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：是表示质点位置变动的物理量，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来表示，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。

新高考物理必考知识点归纳新高考物理作为高中物理教学的重要组成部分，其必考知识点覆盖了力学、热学、电磁学、光学和原子物理学等多个领域。

以下是对这些知识点的归纳总结：一、力学基础- 质点和参考系：理解质点的概念，掌握参考系的选取。

- 时间和时刻、位移和路程：区分时间与时刻，位移与路程的概念。

- 速度和加速度：掌握速度和加速度的定义、公式及其物理意义。

- 牛顿运动定律：深入理解牛顿三大定律，包括惯性定律、力的作用与反作用定律、作用力与反作用力定律。

二、运动学- 直线运动：包括匀速直线运动、匀变速直线运动等。

- 抛体运动：包括平抛运动和斜抛运动，掌握其运动规律和相关公式。

- 圆周运动：理解匀速圆周运动和变速圆周运动的特点，掌握向心力、角速度等概念。

三、动力学- 力的合成与分解：掌握力的矢量性质，学会力的合成与分解方法。

- 功和能：理解功的概念，掌握动能定理、机械能守恒定律。

- 动量守恒定律：理解动量守恒的条件和应用。

四、机械振动与波动- 简谐振动：掌握简谐振动的周期性、振幅、频率等概念。

- 波动：理解机械波的传播方式，掌握波长、频率、波速之间的关系。

五、热学- 分子动理论：理解分子运动的统计规律，掌握温度、内能、热力学第一定律。

- 热力学第二定律：了解热力学第二定律的表述和意义。

六、电磁学- 电场：理解电场强度、电势、电势差等概念，掌握电场力的作用。

- 磁场：理解磁场对运动电荷的作用，掌握洛伦兹力公式。

- 电流：掌握电流的定义、欧姆定律、电阻的计算。

- 电磁感应：理解法拉第电磁感应定律和楞次定律。

七、光学- 光的反射与折射：掌握反射定律、折射定律，理解全反射现象。

- 光的干涉、衍射和偏振：了解光的波动性，掌握干涉、衍射现象的特点。

八、原子物理学- 原子结构：理解原子的核式结构，掌握电子云的概念。

- 原子核：了解原子核的组成、放射性衰变和核反应。

九、相对论基础- 狭义相对论：理解时间膨胀、长度收缩等相对论效应。