第2章 第2節(jié) 質(zhì)點(diǎn)和位移

1、.第2節(jié)質(zhì)點(diǎn)和位移學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1.理解質(zhì)點(diǎn)的概念，能判斷一個(gè)物體在特定的情況下能否視為質(zhì)點(diǎn)重點(diǎn)2理解位移的概念，知道位移與路程的區(qū)別和聯(lián)絡(luò)重點(diǎn)、難點(diǎn)3初步認(rèn)識(shí)位移時(shí)間圖象，嘗試位移與時(shí)間的關(guān)系，畫出st圖象或st圖象表述出位移與時(shí)間的關(guān)系4知道矢量和標(biāo)量.質(zhì) 點(diǎn)先填空1定義：用來代替物體的具有質(zhì)量的點(diǎn)2物體可以視為質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的形狀、大小等因素對(duì)所研究的物理問題的影響可以忽略不計(jì)3物理意義：質(zhì)點(diǎn)是無形狀和大小的具有物體全部質(zhì)量的點(diǎn)，因此質(zhì)點(diǎn)并不真實(shí)存在，是一個(gè)理想化模型再判斷1運(yùn)動(dòng)的物體不能視為質(zhì)點(diǎn)2質(zhì)量小、體積小的物體一定能被視為質(zhì)點(diǎn)3球形的物體可視為質(zhì)點(diǎn)，其他形狀的物體

2、不能視為質(zhì)點(diǎn)后考慮1為什么說質(zhì)點(diǎn)是一種“理想化模型？【提示】在物理學(xué)的研究中，為了突出現(xiàn)象中的主要因素，而忽略次要因素，需要建立起理想的“物理模型，這是研究物理問題的一個(gè)重要方法質(zhì)點(diǎn)就是對(duì)實(shí)際物體的近似，是一個(gè)理想化模型，嚴(yán)格意義上的有質(zhì)量的點(diǎn)實(shí)際是不存在的所謂“理想化，就是指它沒有大小、形狀，卻具有物體的全部質(zhì)量說它是模型，是因?yàn)樗梢源碓瓉淼恼鎸?shí)物體，在空間占有一定位置2實(shí)際物體具備什么條件才能視為質(zhì)點(diǎn)？【提示】一個(gè)物體是否可以視為質(zhì)點(diǎn)，在于物體的大小和形狀對(duì)研究問題的影響是否可忽略不計(jì)要詳細(xì)情況詳細(xì)分析合作討論繼“嫦娥三號(hào)探月衛(wèi)星發(fā)射后，我國于2019年10月24日2時(shí)成功發(fā)射了探月工

3、程三期再入返回飛行器圖221討論1：科學(xué)家在研究飛行器的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，能否把它視為質(zhì)點(diǎn)？【提示】能視為質(zhì)點(diǎn)因航天器各部分運(yùn)動(dòng)情況一樣討論2：適當(dāng)調(diào)整它的姿態(tài)時(shí)，能否把它視為質(zhì)點(diǎn)？【提示】不能視為質(zhì)點(diǎn)因在調(diào)整姿態(tài)時(shí)，飛行器的各部分運(yùn)動(dòng)情況不同核心點(diǎn)擊1質(zhì)點(diǎn)的三個(gè)特點(diǎn)1沒有形狀和大小2具有物體的全部質(zhì)量3是一種理想化的物理模型，實(shí)際并不存在，但在實(shí)際問題中有實(shí)際意義2理想化模型1“理想化模型是為了使研究的問題得以簡(jiǎn)化或研究問題方便而進(jìn)展的一種科學(xué)的抽象，實(shí)際并不存在2“理想化模型是以研究目的為出發(fā)點(diǎn)，抓住問題的主要因素，忽略次要因素，突出事物的主要特征而建立的“物理模型3“理想化模型是在一定程度和范

4、圍內(nèi)對(duì)客觀存在的復(fù)雜事物的一種近似反映，是物理學(xué)中經(jīng)常采用的一種研究方法3可將物體視為質(zhì)點(diǎn)的幾種情況1以下關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中，正確的選項(xiàng)是【導(dǎo)學(xué)號(hào)：21862019】A質(zhì)點(diǎn)就是一個(gè)體積很小的球B只有很小的物體才能視為質(zhì)點(diǎn)C質(zhì)點(diǎn)不是實(shí)際存在的物體，只是一種理想化模型D大的物體不可以被視為質(zhì)點(diǎn)【解析】質(zhì)點(diǎn)不是實(shí)際存在的物體，更不是小球，它是實(shí)際物體的近似，是一種理想化模型某些情況下大的物體也可以被視為質(zhì)點(diǎn)【答案】C2在研究以下四種情況中所提出的問題時(shí)，所涉及到的對(duì)象可視為質(zhì)點(diǎn)的是【解析】繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，地球的大小遠(yuǎn)小于地球到太陽的間隔 ，符合視為質(zhì)點(diǎn)的條件；火車進(jìn)站時(shí)間是從車頭進(jìn)站開場(chǎng)到車尾進(jìn)站為止，

5、不能將火車視為質(zhì)點(diǎn)；把戲滑冰運(yùn)發(fā)動(dòng)比的是身體各部分的動(dòng)作及協(xié)調(diào)性等方面，不能將其視為質(zhì)點(diǎn)；要研究NBA扣籃大賽上的動(dòng)作即動(dòng)作難易及是否優(yōu)美，顯然不能將其視為質(zhì)點(diǎn)，應(yīng)選A.【答案】A3多項(xiàng)選擇以下說法正確的選項(xiàng)是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：21862019】A不能把運(yùn)轉(zhuǎn)中的地球視為質(zhì)點(diǎn)，而可以把原子核視為質(zhì)點(diǎn)B計(jì)算公交車通過路旁的一根電線桿的時(shí)間時(shí)，可以把公交車視為質(zhì)點(diǎn)C研究“神舟十號(hào)繞地球運(yùn)行周期時(shí)，可以把它視為質(zhì)點(diǎn)研究“神舟十號(hào)與“天宮一號(hào)交會(huì)對(duì)接過程，那么不能把它視為質(zhì)點(diǎn)D研究在平直的賽道上奔馳的F1賽車的速度時(shí)，可以把賽車視為質(zhì)點(diǎn)【解析】當(dāng)研究地球的公轉(zhuǎn)時(shí)，由于地球的直徑比地球與太陽之間的間隔 要小得多

6、，可以忽略不計(jì)可以把地球視為質(zhì)點(diǎn)忽略地球的自轉(zhuǎn)；當(dāng)研究地球的自轉(zhuǎn)引起的晝夜交替等現(xiàn)象時(shí)，就不能忽略地球的大小和形狀，當(dāng)然就不能把地球視為質(zhì)點(diǎn)，研究電子繞原子核的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，因?yàn)樵雍说陌霃街幌喈?dāng)于原子半徑的萬分之一，可以把原子核視為質(zhì)點(diǎn)；但假設(shè)研究有關(guān)原子核構(gòu)造的問題時(shí)，就不能把原子核視為質(zhì)點(diǎn)，A錯(cuò)誤；計(jì)算公交車通過路旁的一根電線桿的時(shí)間時(shí)，公交車的長度不能忽略，故不能把公交車視為質(zhì)點(diǎn)，B錯(cuò)誤；研究“神舟十號(hào)繞地球運(yùn)行周期時(shí)，其大小遠(yuǎn)小于軌道半徑，可以忽略不計(jì)，可以把“神舟十號(hào)視為質(zhì)點(diǎn)；在“神舟九號(hào)與“天宮一號(hào)交會(huì)對(duì)接過程中，它的飛行狀態(tài)、形狀、構(gòu)造等，是不可忽略的因素，因此它不能被視為質(zhì)點(diǎn)，

7、C正確；在平直的賽道上奔馳的賽車，盡管車輪在轉(zhuǎn)動(dòng)，但我們研究的是賽車的速度，對(duì)整個(gè)賽車的運(yùn)動(dòng)來講，車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)不是研究的主要問題，可以把賽車視為質(zhì)點(diǎn)，D正確【答案】CD1一個(gè)物體能否看做質(zhì)點(diǎn)，要看物體的形狀和大小對(duì)研究問題的影響是否可以忽略2研究的目的不同，同一個(gè)物體的主、次要因素也會(huì)發(fā)生變化位 移先填空1位移：是由初始位置指向末位置的有向線段，用來描繪運(yùn)動(dòng)物體空間位置的變化2標(biāo)量和矢量：只有大小沒有方向的物理量是標(biāo)量；既有大小又有方向的物理量是矢量3位移時(shí)間圖象：用來描繪物體運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律常用橫坐標(biāo)表示時(shí)間，用縱坐標(biāo)表示位移再判斷1質(zhì)量、長度、位移都是標(biāo)量2出租車司機(jī)按位移大小收費(fèi)

8、3假如兩人所走的路程一樣，他們的位移不一定一樣后考慮1甲物體從A地到B地，乙物體從B地到A地，甲、乙兩物體的位移一樣嗎？【提示】不一樣，位移是矢量，方向不同2位移時(shí)間圖象是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡嗎？【提示】不是位移時(shí)間圖象反映的是物體運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律，不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡合作討論討論1：如圖222所示，三位旅行者從北京到上海，甲乘高鐵直達(dá)，乙乘飛機(jī)直達(dá)，丙先乘汽車到天津，再換乘輪船到上海，三者的路程是否一樣？位置變化是否一樣？圖222【提示】三者的路程不同，但結(jié)果是一樣的，即都是從北京到上海，初位置、末位置一樣，即位置變化一樣討論2：在操場(chǎng)沿400 m的跑道跑一圈，位移是多少？路程是多少？什么

9、情況下位移大小等于路程？【提示】位移是零，路程是400 m，當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小等于路程核心點(diǎn)擊1位移與路程的區(qū)別與聯(lián)絡(luò)可列表如下：工程位移路程引入目的反映物體位置的變化，不能反映物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度反映物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度，不能反映物體位置的變化定義從初始位置指向末位置的有向線段物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長度決定因素只與初、末位置有關(guān)與運(yùn)動(dòng)途徑有關(guān)區(qū)別標(biāo)、矢性1是矢量，有大小和方向2方向：由初始位置指向末位置的方向?yàn)槲灰频姆较?大?。哼@一矢量線段的長為位移的大小4計(jì)算：遵循平行四邊形定那么1是標(biāo)量，只有大小，沒有方向2大小：物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度3計(jì)算：遵循算術(shù)運(yùn)算法那么圖示曲線運(yùn)動(dòng)物體由A點(diǎn)

10、到B點(diǎn)有向線段的大小和方向表示質(zhì)點(diǎn)的位移物體由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，弧AB軌跡的長度為質(zhì)點(diǎn)的路程聯(lián)絡(luò)單位都是長度單位，國際單位都是米m物理意義都是描繪質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的物理量大小關(guān)系位移的大小小于等于路程，只有在單向直線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小才與路程相等2.位移時(shí)間圖象1坐標(biāo)軸的物理意義：橫軸表示時(shí)間，縱軸表示位移，縱坐標(biāo)與位置相對(duì)應(yīng)，因此，縱坐標(biāo)的變化表示位移縱軸的正方向表示位移的正方向，位移的正方向是任意規(guī)定的因?yàn)閟ABsBsA，假設(shè)sBsA0，那么位移為正，說明物體沿正方向運(yùn)動(dòng)2位移時(shí)間圖象中點(diǎn)、線、斜率及截距的意義：點(diǎn)：表示運(yùn)動(dòng)物體在某時(shí)刻處在某位置假設(shè)在同一坐標(biāo)系中兩條運(yùn)動(dòng)圖線相交，交點(diǎn)表示兩物體同時(shí)

11、到達(dá)同一位置，兩物體相遇線：圖線反映了運(yùn)動(dòng)物體的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律運(yùn)動(dòng)圖線不是運(yùn)動(dòng)軌跡斜率：圖線的斜率也就是縱坐標(biāo)變化量與對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)變化量的比值表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢斜率大物體運(yùn)動(dòng)得快，斜率小物體運(yùn)動(dòng)得慢截距：圖線與橫軸的截距表示物體處在規(guī)定的零位置的時(shí)刻；圖線與縱軸的截距表示零時(shí)刻物體所處的位置4關(guān)于位移和路程，以下說法正確的選項(xiàng)是【導(dǎo)學(xué)號(hào)：21862019】A位移和路程是一樣的物理量B路程是標(biāo)量，即表示位移的大小C位移是矢量，位移的方向即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向D假設(shè)物體做單一方向的直線運(yùn)動(dòng)，那么位移的大小等于路程【解析】兩者的物理意義不同，大小一般不同，且路程沒有方向，位移有方向，故A錯(cuò)誤；路程是

12、標(biāo)量，是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長度，與位移的大小一般不相等，故B錯(cuò)誤；位移的方向由初位置指向末位置，并不一定與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向一樣，故C錯(cuò)誤；物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌跡長度等于初、末位置間的直線間隔 ，所以路程與位移大小相等，故D正確【答案】D5小英從家門口打車到車站接上同學(xué)后立即隨車回到家，出租車票如圖223所示，那么此過程中出租車的位移和行駛的路程分別是 圖223A0,0 B12.3 km,0C0,12.3 kmD12.3 km,12.3 km【解析】位移是矢量，大小為初末兩點(diǎn)的直線間隔 ；路程是標(biāo)量，為物體經(jīng)過軌跡的長度由題意可知，出租車返回出發(fā)地，故位移為零，由圖可知，汽車經(jīng)過的路程為12.3 km，C正確【答案】C6某物體運(yùn)動(dòng)的st圖象如圖224所示，那么物體圖224A做下坡運(yùn)動(dòng)B做速度越來越小的直線運(yùn)動(dòng)C朝某一方向做直線運(yùn)動(dòng)，然后反向做直線運(yùn)動(dòng)D做勻速直線運(yùn)動(dòng)【解析】st