物理必修一质点.参考系等教案

龙文教育学科导学案

教师:鲁俊学生: 林翔德日期: 2014-08-15 星期:五_时段: 13:00-15:00 课题对质点时间位移参考系矢量标量概念的理解

学习目标与考点分析1. 理解质点的概念，知道物体可以看成质点的条件，知道它是一种科学的抽象。

2. 知道参考系的概念，知道对同一物体选不同的参考系时，观察的结果可能不同，通常选择参考系时，要考虑研究问题的方便。

3. 知道在描述运动时，建立坐标系的重要性，并能根据物体运动情况建立合适的坐标系。

4. 知道时间和时刻的含义以及它们的区别。知道在实验室中测量时间的方法。

5. 知道位移的概念。知道它是表示质点位置变化的物理量，知道它是矢量。知道位移和路程的区别。

6. 知道矢量、标量的概念，知道二者在计算时方法的不同。

7. 知道直线运动物体的位置及位移，可通过建立直线坐标系后，用坐标及坐标变化来表示。

学习重点质点时间位移参考系矢量标量

学习方法概念理解+配套练习+课堂总结

学习内容与过程

新课导入

（一）机械运动：物体的空间位置随时间的变化称为机械运动。

（二）物体和质点

1. 质点的定义：在某些情况下，不考虑物体的，把它简化成一个，称为质点（masspoint）。

2. 物体可看做质点的条件：

（1）的物体都可以看成质点。

（2）物体的和对所研究的问题可以忽略时，可以把物体看成一质点。

（3）有转动，但转动对所研究的问题影响很小时也可以把物体看成一质点。

例1. 在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（）

A. 地球绕太阳公转一周所需时间是多少

B. 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

C. 一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上

D. 正在进行花样滑冰的运动员

（三）参考系

1. 定义：在描述一个物体的时，选来作为的物体，叫做参考系（reference frame）。

2. 说明：

（1）选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，结果往往是不同的。如行驶的汽车，若以路旁的树为参考系，车是的；若以车中的人为参考系，则车就是的。

（2）参考系的选取是任意的，可以取高山、树木为参考系，也可以取运动的车辆为参考系。但在以后研究的问题中，我们通常取相对地面静止的物体为参考系。

（3）选择参考系时，应以方便观测和使运动的描述尽可能简单为原则。

（四）坐标系

1. 为了定量地描述物体的及，需要在参考系上建立适当的坐标系。

2. 如果物体沿直线运动，为了定量描述物体的位置及变化，可以以这条直线为x轴，在直线上规定、和，建立直线坐标系，如图所示，若物体运动到A点，此时它的位置坐标x A= ，若它运动到B点，则此时它的位置坐标x B = 。

*例2. 甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动，乙中乘客看甲在向下运动。丙中乘客

看甲、乙都在向上运动。这三架电梯相对地面的运动情况可能是（）

A. 甲向上、乙向下、丙不动

B. 甲向上、乙向上、丙不动

C. 甲向上、乙向上、丙向下

D. 甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢

（五）时刻和时间间隔

时间和时刻有区别，也有联系，在时间轴上，时间表示一段，时刻表示一个点。如图所示，0点表示开始计时，0～3表示3s的时间，即前3s。2～3表示第3s，不管是前3s，还是第3s，这都是指。3s所对应的点计为3s末，也为4s初，这就是。

例3在下图甲中时间轴上标出第2s末，第5s末和第2s，第4s，并说明它们表示的是时间还是时刻。

甲乙

（六）路程和位移

1. 路程（path）表示实际轨迹的，只有，没有，是标量。

2. 位置：质点的位置对应坐标系中的点

3. 位移（displacement）是表示物体的物理量，可以用由位置到位置

的有向线段表示，位移的方向是从初位置指向位移的大小则是初位置到末位置

的线段长度。位移既有，又有，是矢量。

当物体运动的轨迹是一条直线且运动方向不变时，路程与位移的大小，其他情况下路程的数值都位移的数值。

绕圆运动一周回到初始位置，它走的路程等于圆的，而它的位移却是。

*例4关于位移和路程，下列说法中正确的是（）

A. 在某一段时间内质点运动的位移为零，该质点不一定是静止的

B. 在某一段时间内质点运动的路程为零，该质点一定是静止的

C. 在直线运动中，质点位移的大小一定等于其路程

D. 在曲线运动中，质点位移的大小一定小于其路程

【变式练习】从高为5m 处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，在与地面相碰后弹起，上升到高为2m 处被接住，则在这段过程中（ ）

A. 小球的位移为3m ，方向竖直向下，路程为7m

B. 小球的位移为7m ，方向竖直向上，路程为7m

C. 小球的位移为3m ，方向竖直向下，路程为3m

D. 小球的位移为7m ，方向竖直向上，路程为3m

（七）矢量和标量

1. 既有 又有 的物理量叫矢量（vector ），例如 。

2. 只有 没有 的物理量叫标量（scalar ），例如 。

3. 矢量运算遵从 的运算法则；标量的运算遵从 的运算法则。

（八）直线运动的位置和位移

1. 在直线运动中，建立直线坐标系后，用x 表示物体的 ，用21x x x ∆=-表示物体的 。

2. x ∆为正时表示物体位移方向与x 轴 。x ∆为负时表示物体位移方向与x 轴 。 （九）对运动图像s-t 的认识

*例5 如图所示是质点A 与B 在同一直线上沿同一方向运动的s-t 图像.由图可知( )

A.t ＝0时，A 在B 的前面

B.B 在t 2秒追上A ，此后B 在A 的前面

C.在开始阶段B 的速度比A 大

D.在开始阶段B 的速度比A 小，t 2秒以后B 的速度超过A 的速度

课内练习与训练

【基础提升】

1. 下列关于质点的说法中，正确的是 （ ） A. 质点是一个理想化的模型，实际并不存在

B. 因为质点没有大小，所以与几何中心的点没有区别

C. 凡是轻小的物体，都可看作质点

D. 如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关或次要因素，就可以把物体看作质点 2. 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，在其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

3. 关于参考系的选取，下列说法正确的是 （ ） A. 参考系必须选取静止不动的物体 B. 参考系必须是和地面联系在一起的 C. 在空中运动的物体不能作为参考系 D. 任何物体都可以作为参考系

4. 甲物体以乙物体为参考系是静止的，甲物体以丙物体为参考系又是运动的，那么，以乙物体为参考系，丙物体的运动情况是 （ ）

A. 一定是静止的

B. 运动或静止都有可能

C. 一定是运动的

D. 条件不足，无法判断 5. 以下的计时数据指时间的是 （ ）

A. 天津开往德州的625次列车于13h35min 从天津发车

B. 某人用15s 跑完l00m

C. 中央电视台新闻联播节目19h 开播

D. 1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权