(完整版)第一讲运动的描述(教师版)
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第一讲运动的描述
1、机械运动物体相对于其他物体的位置变化,是自然界中最简单、最基本的运动形态,称为机械运动。运动是绝对的,静止是相对的。
2、质点我们在研究物体的运动时,在某些特定情况下,可以不考虑物体的大小和形状,把它简化为一个有质量的点,称为质点,质点是一个理想化的物理模型。
⑴为什么要引入质点的概念?
⑵物理中的“质点”跟几何中的点有什么相同和不同之处?
相同之处为:都是没有形状和大小的点。
不同之处为:质点是实际物体的抽象,它具有一定的物理内涵,不仅具有物体的全部质量,而且是一个相对的概念;几何学中的点没有质量,仅表示一个位置,而且应该是“绝对的小”.
⑶什么样的物体才能被看作质点?
没有运动就没有质点——只有在研究物体运动时,才考虑物体能否看成质点
没有比较就没有质点——物体自身的尺寸与物体的运动空间范围相比较,当物体自身的尺寸远小于物体的运动范围时,物体才能被看成质
点。
当我们不能确定物体能否被看作质点时,可运用反证法进行理解。即先假定物体被看作质点,再看题目中所研究的问题是否能进行下去。若不能进行,则说明物体不能被看作质点。
【实战训练一】下列关于质点的说法中,正确的是(CD)
A、质点就是质量很小的物体
B、质点就是体积很小的物体
C、质点是一种理想化模型,实际上并不存在
D、如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时,即可把物体看成质点
【实战训练二】在以下的哪些情况中可将物体看成质点(AC)
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
3.参考系在描述物体的运动时,要选定某个其他物体做参考,观察物体相对于它的位置是否随时间变化,以及怎样变化,这种用来做参考的物体称为参考系。为了定量地描述物体的位置及位置变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
【实战训练三】指出以下所描述的各运动的参考系是什么?
⑴太阳从东方升起,西方落下;
⑵月亮在云中穿行;
⑶汽车外的树木向后倒退。
【实战训练四】一物体从O点出发,沿东偏北30度的方向运动10 m至A点,然后又向正南方向运动5 m至B点。(sin30°=0.5)
⑴建立适当坐标系,描述出该物体的运动轨迹;
⑵依据建立的坐标系,分别求出A、B两点的坐标。
4、时刻和时间间隔时刻和时间间隔既有联系又有区别,在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间间隔用线段表示,在物体的运动过程中,时刻与物体的位置相对应,表示某一瞬间;时间间隔
与物体的位移相对应,表示某一过程(即两个时刻之间的间隔)。
【实战训练五】学习了时间与时刻,蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法,正确的是( A )
A 、蓝仔说,下午2点上课,2点是我们上课的时刻
B 、红孩说,下午2点上课,2点是我们上课的时间
C 、紫珠说,下午2点上课,2点45分下课,上课的时刻是45分钟
D 、黑柱说,2点45分下课,2点45分是我们下课的时间 【实战训练六】关于时刻和时间,下列说法中正确的是( BC )
A 、时刻表示时间较短,时间表示时间较长
B 、时刻对应位置,时间对应位移
C 、作息时间表上的数字表示时刻
D 、1 min 内有60个时刻
5、路程和位移 路程是物体运动轨迹的长度,位移是用来表示物体(质点)的位置变化的物理量,位移只与物体的始末位置有关,而与质点在运动过程中所经历的路径无关,物体的位移可以这样表示:从初位置到末位置作一条有向线段,有向线段的长度表示位移的大小,有向线段的箭头所指的方向表示位移的方向。
【实战训练七】一质点绕半径为R 的圆周运动了一周,则其位移大小为 ,路程是 。若质点运动了4
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周,则其位移大小为 ,路程是 。此运动过程中最大位移是________,最大路程是___________。
【实战训练八】气球升到离地面80 m 高空时,从气球上掉下一物体,物体又上升了10 m 高后才开始下落,规定向上方向为正方向.讨论并回答下列问题,体会矢量的表示方向.
(1)物体从离开气球开始到落到地面时的位移大小是多少米?方向如何? (2)表示物体的位移有几种方式?其他矢量是否都能这样表示?
语言表述法,如“位移的大小为80 m ,方向竖直向下”; 矢量图法;
“+”“-”号法,如“规定竖直向上为正方向,则物体的位移为-80 m ”. 【实战训练九】下列关于位移和路程的说法,正确的是( CD )
A 、位移和路程总是大小相等,但位移是矢量,路程是标量
B 、位移是描述直线运动的,路程是描述曲线运动的
C 、位移只取决于始末位置,而路程还与实际路径有关
D 、物体的路程总大于或等于位移的大小
6、矢量和标量 既有大小又有方向的物理量叫做矢量,只有大小没有方向的物理量叫做标量。矢
量相加与标量相加遵守不同的法则,两个标量相加遵从代数运算法则,矢量相加遵从平行四边形定则。
7、坐标与坐标的变化量
物体沿直线运动,并以这条直线为x坐标轴,这样,物体的位置就可以用坐标来表示,物体的位移就可以通过坐标的变化Δx=x2-x1来表示,Δx的大小表示位移的大小,Δx的正负表示位移的方向。
8、位移—时间图象用来反映做直线运动的物体的位移随时间变化规律的图象
【实战训练十】根据右图,试分析甲、乙、丙三物体的运动特点
(1)甲做______向______线运动;
(2)乙做______向______线运动;
(3)丙做______向______线运动;
9、速度表示质点运动快慢和方向的物理量。
⑴定义:质点的位移跟发生这段位移所用时间的比值。
⑵定义式:V=△X/△t。
⑶单位:m/s、km/h、km/s等。
⑷矢量性:速度的大小用公式计算,在数值上等于单位时间内物体位移的大小,速度的方向就
是物体的运动方向。
10、平均速度
(1)定义:在变速运动中,运动质点的位移和所用时间的比值,叫做这段时间内的平均速度,平均速度只能粗略地描述运动的快慢。
(2)理解:在变速直线运动中,平均速度的大小跟选定的时间或位移有关,不同时间间隔或不同位移内的平均速度一般不同,必须指明求出的平均速度是哪段时间间隔或哪段位移内的平均速度。
11、瞬时速度