第2節(jié)質(zhì)點(diǎn)和位移 忽略物體的形狀和大小 用一個(gè)沒有大小 只有質(zhì)量的點(diǎn)來代替整個(gè)物體 這個(gè)點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn) 顯然 質(zhì)點(diǎn)是物體的一種近似 那么 什么情況下可以用質(zhì)點(diǎn)來代替物體呢 有人說 只有物體足夠小 才可以把該物體看作質(zhì)點(diǎn) 你同意這種說法嗎 請(qǐng)發(fā)表你的觀點(diǎn) 注意 能否將物體看成質(zhì)點(diǎn)是根據(jù)物體的形狀和大小在所研究的問題中是否可以忽略 而不是根據(jù)物體的大小 有的物體盡管很小 卻不能視為質(zhì)點(diǎn) 而有的物體盡管很大 卻可以看作質(zhì)點(diǎn) 質(zhì)點(diǎn) 物理方法 根據(jù)所研究問題的性質(zhì)和需要 抓住問題中的主要因素 忽略其次要因素 建立一種理想化的模型 使復(fù)雜問題得到簡(jiǎn)化 這是一種重要的科學(xué)研究方法 質(zhì)點(diǎn)就是這樣一個(gè)理想化模型 這是一種科學(xué)抽象 那以前接觸過這樣的物理模型嗎 光滑的水平面 輕質(zhì)彈簧 結(jié)論 實(shí)際物體在下列三種情況下都可簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn) 如果物體的各部分的運(yùn)動(dòng)情況都相同 此物體可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn) 物體的形狀大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所研究的距離 此物可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn) 物體的自身大小在所研究的問題中不起主要作用 在中學(xué)物理中 所研究的物體 除非涉及到轉(zhuǎn)動(dòng) 一般都可把它們當(dāng)作質(zhì)點(diǎn) 質(zhì)點(diǎn) 問題1 一列火車從北京開往上海 在計(jì)算運(yùn)行時(shí)間時(shí) 可以忽略列車的長(zhǎng)短 把它視為質(zhì)點(diǎn)嗎 同樣這列火車 要計(jì)算它通過黃河鐵路大橋所需時(shí)間時(shí) 能否把列車視為質(zhì)點(diǎn) 問題2 地球雖然很大 但在研究地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)時(shí) 卻可視為質(zhì)點(diǎn) 乒乓球雖然小 在研究它的旋轉(zhuǎn)對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響時(shí) 卻不能看成質(zhì)點(diǎn) 請(qǐng)說明為什么 質(zhì)點(diǎn) 說明 1 質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象 是一種理想化的模型 2 質(zhì)點(diǎn)是實(shí)際物體的近似 這也是物理學(xué)中常用的一種重要的研究方法 3 一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn) 取決于它的形狀和大小在所研究問題中是否可以忽略不計(jì) 而跟自身體積的大小 質(zhì)量的多少和運(yùn)動(dòng)速度的大小無關(guān) 質(zhì)點(diǎn) 一 路程 就是物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際軌跡的長(zhǎng)度 路程與位移 路程與位移 三條軌跡 異 物體 質(zhì)點(diǎn) 的軌跡及其長(zhǎng)度同 物體 質(zhì)點(diǎn) 位置的變化 起始 終了位置及二者的直線距離 二 位移 是用來描述物體位置變化的量 從初位置到末位置作一個(gè)有向線段表示位移 路程與位移 分析 從廈門 福州不管走什么樣的路徑 其位置的改變都是相同的 與運(yùn)動(dòng)方向和路程無關(guān) 則如何表示這一特性呢 三 矢量和標(biāo)量 1 矢量 既有大小又有方向的物理量 如 位移 力 速度 2 標(biāo)量 只有大小沒有方向的物理量 如 溫度 質(zhì)量 時(shí)間 密度 路程與位移 思考與討論 一位同學(xué)從操場(chǎng)上a點(diǎn)出發(fā) 向北走了40m 到達(dá)c點(diǎn) 然后又向東走了30m 到達(dá)b點(diǎn) 用有向線段表明他第一次 第二次的位移和兩次行走的合位移 你能從這個(gè)實(shí)例中總結(jié)出矢量相加的法則嗎 路程與位移 說明 在沒有特殊說明的情況下 求矢量 則必須說明其大小和方向 是矢量需考慮方向 是標(biāo)量不需考慮方向 位移的大小與路徑無關(guān) 一般情況下 路程 位移的大小 只有當(dāng)物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí) 物體的位移大小才等于路程 平行四邊形法則 算術(shù)加法 4 位移和路程的區(qū)別 路程與位移 五 直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移 物體由s1位置運(yùn)動(dòng)到s2位置 則位移為 說明 1 s的正負(fù)號(hào)表示位移的方向2 當(dāng)s1 0時(shí) 則 s s2 這里 s就可以用s表示 路程與位移 s2 s s s1 s2 o 思考 一個(gè)物體由a運(yùn)動(dòng)到b 初位置的坐標(biāo)是xa 3m 末位置的坐標(biāo)是xb 2m 則它運(yùn)動(dòng)的位移為 路程與位移 s xb xa x m 討論 有一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng) 已知各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位置如圖 x m 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 t 3s t 1s t 2s t 4s t 0s t 5s l3 17m s3 1m s3 1m s 3m 4 2 s4 7m s 9m 路程與位移 如表 做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體位移隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù) 1 建立坐標(biāo)系 s m t s 2 描點(diǎn) 3 連線 4 說明特點(diǎn) 圖象的特點(diǎn) 直觀 簡(jiǎn)潔 注意 圖象不是物體的軌跡 而是關(guān)系圖線 0 t s s m 位移 時(shí)間圖象 六 位移 時(shí)間圖象 s t圖像 路程與位移 0 t s s m a b c t1 s1 兩圖象的交點(diǎn)代表兩物體相遇 b 圖線水平代表物體靜止 a 圖線向上走代表物體向正方向運(yùn)動(dòng) c 圖線向下走代表物體向負(fù)方向運(yùn)動(dòng) 路程與位移 作業(yè) p21 3 5 補(bǔ)充 一質(zhì)點(diǎn)在x