01-机械运动

教学目标知识目标1、知道什么是机械运动，什么是参考系，知道运动和静止的相对性．2、理解质点的概念，知道质点是用来代替实际物体的有质量的点，是一种理想化的物理模型，知道是否能把研究对象看作质点要根据研究的问题决定．3、知道时间和时刻的区别与联系．4、理解位移的概念，知道位移是表示质点位置变化的物理量，是矢量，能够区别位移和路程．能力目标1、培养学生自主学习的能力，训练学生发现问题，提出问题，解决问题的能力．2、培养学生的实验能力，学会使用打点计时器，并会通过分析纸带上的数据得出相应的结论．情感目标1、激发学生学习兴趣，培养学生良好的意志品质．教学建议教材分析本节教材主要有以下一些概念：机械运动，参考系，质点，时刻和时间间隔，位移和路程，重点是质点和位移的概念，难点是位移概念．教材在本章开始处列举了大量的实例，给出机械运动的概念，在本节一开始，也是通过生动的实例，给出参考系的概念，接着从研究对象的角度，学习质点的概念，渗透理想化思维方法；再进一步学习时刻与时间，位移和路程等概念．每一小节重点突出，又相互关联，实例鲜明，配图恰当，便于学生的接受，是进一步学习的基础．教法建议本节教材的特点是概念较多，很多知识初中时学过，并且这些知识与生活实际密切相关，建议让同学自学讨论的方法进行，可让同学提前预习或课上给出时间看书，教师提出一些问题，或让同学看书后提出问题，展开讨论，达到掌握知识，提高能力的目的，并结合多媒体资料加深理解和巩固.教学设计示例教学重点：质点和位移的概念教学难点：位移概念的引入与理解主要设计：一、参考系：（一）提出问题，引起思考和讨论．1、什么叫机械运动？请举一些实例说明．2、描述物体是否运动，先要选定什么？看什么量是否在改变？什么叫参考系？为什么说运动是绝对的，静止是相对的？3、同一运动，如果选取的参考系不同，运动情况一般不同，请举例说明．4、选择参考系的原则是什么？（虽然参考系可以任意选取，但实际上总是本着观测方便和使运动的描述尽可能简单的原则选取）（二）展示多媒体资料，加深理解（穿插在讨论问题之间进行）1、太阳系资料：行星绕太阳运转情况．2、银河系资料：星系旋转情况．3、电子绕原子核运转情况．4、飞机空投物资情况．二、质点：（一）提出问题，引起思考和讨论：1、投掷手榴弹时怎样测量投掷距离？把教室的椅子从第五排移到第一排怎样测量椅子移动的距高？汽车绕操场一周怎样测量它经过的距离？以上几种情况用不用考虑这些物体的形状和大小？2、什么叫质点？3、小物体一定能看成质点吗？大物体一定不能看成质点吗？请举例说明？4、什么叫轨迹？什么叫直线运动？什么叫曲线运动？（二）展示多媒体资料，加深理解．1、火车（200米长）穿山洞（100米长）情况．2、地球公转及自转情况．（三）总结提高：1、对于什么样的物体才可以看成质点的问题，关键在于对物体的运动情况进行具体分析，在我们研究的问题中，物体的形状、大小，各部分运动的差异等，如果对我们研究的问题影响不大，就可以把该物体看成一个质点．2、学习质点概念时，要有意识地向学生介绍一种科学抽象的方法，我们抓住问题中物体的主要特征，简化对物体的研究，把物体看成一个点，这是实际物体的一种理想化模型，是实际物体的一种近似．三、时刻和时间间隔提出问题，引起思考和讨论．1、“上午8时开始上课”，到“8时45分下课”，这里“8时”和“8时45分”的含义各是什么？“每一节课45分”的含义又是什么？2、“现在是北京时间8点整”中“8点”的含义是什么？3、校百米纪录是10.21s、第2s末、第2s内的含义各是什么？四、位移和路程（一）提出问题引起思考和讨论：1、说“物体由A点移动500米到达B点”，清楚吗？2、如何描述物体位置的变化？3、什么叫位移？为什么说位移是矢量？4、位移和路程有什么区别？它们之间有关系吗？（二）展示多媒体资料，加深理解．1、从天津到上海，海、陆、空三种路线抵达情况．2、在400米跑道上进行200米跑和400米跑情况．典型例题关于位移和路程一辆汽车从A点出发，向东行驶了40km，到达C点，又向南行驶了30km到达B点，此过程中它通过的路程多大？它的位移大小、方向如何？分析与解：路程为标量，是质点运动轨迹的长度，故汽车在上述过程中通过的路程为，即70km；位移为矢量，可用从初位置A到末位置B的有向线段AB来表示，故汽车在上述过程中的位移大小为km，，即汽车位移方向为东偏南成的角习题精选一、选择题1、下列关于质点的说法中正确的是（）A、只有体积很小的物体才能看成是质点B、只有质量很小的物体才能看成是质点C、质点一定代表一个小球D、质点不一定代表一个很小的物体E、无论大物体还是小物体，在机械运动中一律看成质点。

F、当物体的大小远小于运动的距离时，可以把物体看成质点2、关于位移和路程，下述说法正确的是（）A、位移的大小与路程相等，只是位移有方向B、位移比路程小C、位移用来描述直线运动，路程用来描述曲线运动D、位移取决于物体始末位置间的距离和方向参考答案1、D F2、D二、计算题1、沿平直公路行驶的汽车中，坐着两位乘客，试说明选择哪个物体为参考系，两位乘客都是运动的？选择哪个物体作参考系，两位乘客都是静止的？2、把一个皮球由距地面2m高处释放，球接触水平地面后又跳起到距地面1m高处，在这个过程中，球的位移大小和路程各是多少？3、一位同学沿着东西方向的马路向西走了400m，买了信封、信纸，又向东走了100m来到邮局，他总共走了多少路程？邮局离他出发点直线距离多远？他的位移大小和方向如何？参考答案：1、略2、1m 3m3、500m 300m 300m向西扩展资料点与质点“点”是几何学中的一个概念．几何中的“点”是没有长度、宽度和厚度，而只有位置的最简几何图形．几何上的点的意思如此，那物理上的质点的概念又如何呢？它们有区别吗？下面我们就来看质点的涵义．在物理研究中，为了能方便地研究某些问题，有时我们可以抓住物体运动的主要矛盾，把物体抽象成一个理想化模型，这就是质点．当我们描述“运动员在10秒内跑了100米”时．我们只描述了运动员的整体运动，也就是运动的主要方面．至于运动员的手脚如何相对于他的身体运动，相对只是细节或次要方面而不予注意．这时可以把运动物体抽象成一个点，即为质点．物体是否能看成质点，视我们所研究的问题性质而定．当我们研究炮弹飞行的距离时，可以把炮弹看成质点，因为炮弹本身的大小和它飞行的距离相比；是微乎其微的，可以忽略不计．但是，如果我们研究空气阻力对炮弹旋转的作用，那就不能把炮弹当作质点，因为这时炮弹大小和形状对所研究的问题是有密切关系的，必须予以考虑．另外，当物体作平动时，物体上各点的速度和加速度是完全相同的，因此，在研究物体作平动时，我们只须研究它的任何一点就够了，而不必考虑它的大小和形状．这时，我们把平动的物体当作质点看待也未尝不可．事实上，我们也正是这样做了．概括以上对质点概念的论述可得出两点结论：（1）质点是用来代替整个物体的点，是一种理想化的物理模型．（2）使用质点概念是有条件的，它们是物体的大小、形状在研究的问题中所起的作用可以忽略，或者是物体上的各点运动情况相同．扩展资料时间和长度的计量物理学是一门定量的学科．它通过物理量间的关系描述自然界的规律． 所谓物理量的大小多少，即指规定一定单位，用该单位与研究客体相比所得的倍数． 物理公式即这些量或“倍数”间的相互关系． 因此，计量对物理学很重要、随物理学的发展，对计量精度的要求越来越高，由于微观物理和激光技术的发展又为满足这一要求创造条件，不断有关于长度、时间、质量以及各种基本常数和物理量测量的研究文章在《物理评论》（Physical Review）或《计量学》（Metrologia）等杂志上发表． 计量需规定单位，现在谈时间和长度的单位和计量．（一）时间的计量我国古代用“刻漏”计时． 在一容器中保持恒定水位，由通道向另一容器注水使液面升高，液体使浮子升起指示时间． 沈括（北宋，1031？—1095？）设法减小温度影响及粘性造成的误差，使计时达到较高精度．伽利略发现摆的周期性，荷兰的惠更斯（C、Huygens，1629—1695）发明了擒纵机构保持摆的摆动，使得用摆这一周期现象计时成为可能． 经过不断改进，用于实验室的精确的摆钟，其误差在一年中仅几秒，它的稳定性达1/（60×60×24×365）≈．20世纪初叶，开始运用石英晶体的压电效应计时，所谓压电效应指晶体可将机械变形振荡转变为电振荡． 到20世纪40年代，已发展为主要的计时标准；每天内的误差约为0.1ms（毫秒），其稳定性为．20世纪原子物理学的发展表明：原子从一能级跃迁至另一能级发出或吸收的电磁波的频率很稳定．利用其振荡次数可计量时间． 经过不断改进，现在采用铯－133原子基态的两个超精细能级间跃迁相对应的辐射的9 192 631 770个周期的持续时间作为1s（秒）．用同样标准制成若干这样的铯原子钟，用不同钟测出值的差别除以被测时间称该计时装置的重现性．铯钟的重现性达．为协调全世界计量标准，现有国际计量大会（Conférence Générale des Poids et Mesures，缩写C GPM）．它过去曾定义平均太阳日的1/86400为1s． 鉴于原子跃迁频率的稳定性，1967年第十三届国际计量大会将铯－133原子钟按上述定义为秒标准． 物理学研究对象的时间尺度见表1．（二）长度的计量18世纪末，法国规定通过巴黎的子午线的为1m（米）．到19世纪末，一些国家在巴黎开会，公认米为通用的长度单位．按上面标准制成的铂铱合金米原器保存在巴黎国际度量衡局，它的强度高，温度和化学的稳定性都比较好，保证了较高的精确度．后来，随着测量精度的提高，发现通过巴黎子午线自北极至赤道的距离不是准确地等于m，于是便径直以米原器为标准，规定0.00℃时米原器端部细线间的距离为1m． 然而，这样就违背了原来以自然常数作为米标准的意图，用实物基准代替了自然常数．然而自然界中很多物体的物理性质都会发生变化，以子午线为基础定义的米标准即为一例．与此相比，原子的某些性质却可以合理地假定它不随时间变化，于是便试图用自然界中的原子基准重新定义米单位，1960年第11届国际计量大会正式定义：米等于氪－86原子的2和5能级之间跃迁所对应的辐射（橙红色）在真空中的1650763.73个波长的长度． 以此标准计量1m的长度，复现的相对误差有可能达到．1983年17届国际计量大会考虑到已有长度计量标准已不能满足要求，重新规定米的新定义：光在真空中传播（1/299 792 458）s时间间隔内所经路径的长度，所以这样规定有其客观条件． 首先，由于激光技术的发展，激光的频率和波长已非常稳定且比氪－86灯的波长更容易重现． 此外，激光频率与波长的测量技术发展足以达到新米定义要求的精度． 为保持真空中光速不变，1975年15届国际计量大会曾推荐光速为m/s．新米定义恰好与此推荐协调一致．有好多方法均可复现新米定义，相对误差仅约；这些方法包括测量光在给定时间内传播的距离和测量指定激光的频率和波长．第17届国际计量大会对多种复现方法均作了规定．规定多种复现方法还有个好处：可形成竞争态势，看谁复现得更好．表2给出我们周围世界典型事物的空间尺度．天文学还用“光年”和“秒差距”描述距离、1光年为光在真空中经一年走过的距离，缩写为“ly”，1．秒差距记作“pc”，．。