高中物理必修1 第一章 运动的描述 之质点、时间和位移

高中物理必修1 第一章运动的描述之

质点、时间和位移

课程导读

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

三、考点分析：

位移的特点及求法

（掌握）

知识梳理

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。

位移与路程的区别与联系可列表如下：

典型例题

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

思路分析：

1）题意分析：此题主要考查物体可看成质点的条件：在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。

2）解题思路：从物体的形状和大小对所研究的问题是否有影响进行判断

解答过程：是否可看作质点的判断不是依据体积和质量的大小，而是依据所研究的问题跟它的形状和大小有无关系，所以A不对，但对于D选项中的地球，虽然它的体积、质量很大，但如果要研究地球绕太阳的公转周期，周期的大小与地球是圆的还是方的没关系，与地球是大的还是小的也没关系，只要快慢不变，周期都一样，故在研究公转周期问题时地球可看成质点，但要研究地球自转，地球半径不同，地球自转速度就不同，所以形状对地球自转有影响，故此问题中的球不能看成质点，所以D正确。同样道理对于C选项中的自行车而言，要看研究的问题是什么，若要研究自行车车轮的转动情况，自行车就不能看成质点，因为没有了形状也就没有了轮子，还怎么研究形状对所研究的问题有影响，但如果我们研究骑自行车从你家到学校用多长时间，对于这个问题，自行车是大的还是小的新的还是旧的对研究的问题无影响，形状可忽略，此时自行车可看成质点，所以C不对，故要看研究的问题是什么。对于B选项而言，火车的长度对走过的距离有影响，故不能忽略形状对所研究问题的影响，故不能看成质点，B不对。

解题后的思考：判断物体是否能看成质点，不是看物体的大小，而是看研究的问题和物体的形状和大小是否有关系，能不能看成质点以所研究的问题而定。

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

思路分析：

1）题意分析：理解平动、转动的区别，然后根据质点的条件进行判断

2）解题思路：从质点的条件结合转动和平动来分析

解答过程：车辆行进时，车轮一边随车轴向前平动，一边绕车轴转动，故A、B均错；研究车轮的平动时，可以把车轮看作质点，但研究车轮的转动时，绝不能用质点模型分析，故C对，D错

解题后的思考：知道平动和转动的区别，运动物体上任意两点所连成的直线，在整个运动过程中，始终保持平行，这种运动叫做“平动”；在同一时刻，平动物体上各点的运动情况都相同。如果运动物体上任意两点所连成的直线，在整个运动过程中，不能始终保持平行，这种运动叫做“转动”；一般平动的物体，物体的长度远小于两物体间距的物体，都可以视为质点，一般研究物体的转动时不能把物体看作质点。但物体的转动不是我们所要研究的主要问题时，物体本身的形状和大小变成了次要因素，则可看作质点。

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

思路分析：

1）题意分析：看清情境，找准问题

2）解题思路：在题意给出的情境下看研究的问题和物体的形状和大小是否有关系

答案：A、C、D

解题后的思考：做题一定要理解情境，分析清问题，根据条件判断。

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3s

D. 前3s

思路分析：

1）题意分析：从时间轴上认识时间和时刻

2）解题思路：时间轴上“一段线段”表示时间，“一个点”表示某一个时刻

解答过程：D

解题后的思考：时间表示的是一个时间段，时刻表示的是一个时间点，图标表示的时间是线段，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

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3s

B. 最后2s指的是时间，共经历了2s

C. 第4s内指的是时间，共经历了5s

D. 第5s末指的是时刻，已经历了4s

思路分析：

1）题意分析：看清选项中的关键词“内”、“间”、“中”“初”、“末”、“时”

2）解题思路：从时间用“前几秒”、“后几秒”、“内”、“间”、“中”表述，时刻用“时间点”“初”“末”“时”表述来判断。

解答过程：A有“末”字是时刻。B中有“后2秒”指时间，共2秒，B正确。C中有“内”是时间，但是第4秒内是第4个1秒内，只有1秒而不是5秒，C错。D选项5秒末是时刻，而经历4秒则错了。

解题后的思考：n秒末、n秒初是指时刻。第n秒内是指1秒的时间。第n秒末和第（n