第二節

質點和位移第一章

運動的描述1掌握質點這一概念并根據實際問題來判斷物體能否看成質點。2能根據所要研究的實際問題，運用物理思維進行科學抽象，建立理想化質點模型。3了解位移和路程的區別和聯系；掌握矢量和標量的概念，

了解矢量求和和標量求和的不同。教學目標雄鷹拍打著翅膀在空中翱翔時，身體在向前運動，但它的翅膀在向前運動的同時還在上下運動；在籃球拋出后上升的同時又在不停轉動，并且籃球上每個點運動情況也各不相同……要能準確地描述物體的運動，并不是一件容易的事。新課引入思考討論：很難準確地描述一個物體的具體運動的困難和麻煩出在哪里？怎樣解決這一問題？研究雄鷹是如何飛行的。它的翅膀的運動方式很重要；要研究雄鷹在空中的位置、離開地面的高度、飛行的速度、運動軌跡等問題時，它本身的大小和形狀對研究有影響嗎？在某些情況下，不考慮物體的大小和形狀，把它簡化成一個有質量的點——質點，只突出“物體具有質量”這一要素來描述物體運動。思考：“質點”是一個“沒有大小，沒有形狀，但有質量的點”，現實生活中有這樣的物體存在嗎？在物理學中，為突出問題的主要因素，忽略次要因素，而建立理想化的物理模型，并將其作為研究對象，是經常采用的一種科學研究方法。質點這一理想化模型就是這種方法的具體應用。2.質點是一種理想化模型，實際不存在。一、質點1.質點：在某些情況下，確實可以忽略物體的大小和形狀，用來替代物體的具有質量的點。研究飛機在空中的位置、離開地面的高度。研究地球公轉研究地球自轉觀察思考：觀察圖片中物體的運動說說在什么情況下可以看做質點？體操運動員比賽研究火車從上海到南京通過的路程思考：把物體看成質點的條件是什么？3.把物體看成質點的條件：(1)物體的大小和形狀對所研究問題的影響可以忽略不計；(2)物體上各點的運動情況相同，可以用其上某一點的運動代替整個物體的運動，如平動物體。特別提醒：物體能否被視為質點，不是取決于物體的大小，而是看物體的形狀和大小對研究問題的結果的影響是否可忽略。同一物體在不同的問題情景中有的可視為質點，有的則不能視為質點。例1.

以下說法正確的是()A.分析體操運動員在單杠上的翻杠動作時，可將運動員視為質點B.站在鐵路旁的人，若測定一列火車通過他所用的時間，則火車不可視為質點

C.描述乘客在火車車廂內的運動情況，則以地面為參考系最好D.鉛球比賽中研究鉛球被擲出后在空中的飛行時間時，可將鉛球視為質點BD解析：運動員在翻杠時，身體各部分的運動情況是不同的，A選項錯誤；火車通過路旁的人所用時間，跟火車的大小(列車長度)有關，B選項正確；以火車為參考系，乘客在車廂內的運動情況最簡單，C選項錯誤；鉛球的飛行時間跟鉛球的大小、形狀無關，可視為質點，D選項正確。典例精析醫院一中有了質點的概念，我們就可以方便的研究物體的運動軌跡了，那么當物體運動后，我們該如何描述物體的位置變化？一位同學從學校去醫院，可以選擇不同的路線，幾種路線的不同之處？幾種路線的相同之處？答案：運動的軌跡不同，路程長短不同；初末位置一樣，即位置變化一樣。yOxAB2.位移(s)：表示物體(質點)的位置變化的物理量。1.路程(L)：物體運動軌跡的長度。定義：從質點的初位置指向末位置的有向線段。大小：初末位置間有向線段的長度方向：由初位置指向末位置思考1：路程和位移有何不同呢？二、位移3.路程和位移的區別與聯系：①位移是表示質點位置的變動的物理量。路程是表示質點通過的實際軌跡長度的物理量。②位移與質點的運動路徑無關，只與初位置、末位置有關。路程與運動路徑有關。③路程≥位移的大小④只有當質點做單向直線運動時，位移的大小才等于路程。思考2：路程和位移相等嗎？思考3：路程和位移的大小什么時候相等？思考討論在一維坐標系中用坐標表示物體的位置，那么，你知道位移應該如何表示嗎？位移：用坐標變化來表示如圖：汽車在t1時刻處于位置x1，在t2時刻處于位置x2

,得到汽車位移若兩坐標之差為正，則位移的方向指向x軸的正方向；若兩坐標之差為負，則位移的方向指向x軸的負方向。思考討論：某物體從A點運動到B點，坐標xA為5m，xB為2m，物體的位移大小等于多少？方向如何？s＝xB?

xA=2m?

5m=

?3m，位移的方向指向x軸的負方向。xxxAxBO12345

4.矢量和標量物理學中，有一類物理量只有大小就能描述（如物體質量）。還有一類像位移這樣的物理量不僅要有大小還要指明方向。為了區別這兩種物理量，人們把像質量這樣用大小就能描述的物理量叫做標量；把像位移這樣既有大小又有方向的物理量叫做矢量。根據做勻速直線運動的汽車的位移隨時間變化的數據，可以用位移－時間（s-t）直觀地表示物體直線運動。我們看到每一時刻的位移都是不同的，在直線運動中我們可以建立直角坐標系，用縱軸表示位移s，橫軸表示時間t，把這些點在平面直角坐標系中標出，并用光滑的曲線把他們連接起來，也就是位移時間圖像（s-t圖像），來直觀地描述物體的運動，它是通過原點的一條直線。5.從s－t圖像看物體的運動（1）坐標：

(3)交點：相遇縱軸截距：t=0時x=?橫軸截距：x=0時t=?計時初始位置原點處對應的時間（出發時間）兩個圖像的交點有什么含義？(2)截距圖像是一條傾斜的直線表示什么運動？圖像是一條水平的直線表示什么運動？圖像是一條曲線表示什么運動？勻速直線運動靜止變速直線運動特別提醒①s－t圖像只能用來描述直線運動。②s－t圖像描述的是位移x隨時間t變化的情況，不是物體運動的軌跡，因此s－t圖像為曲線時，并不表示物體做曲線運動，而是變速直線運動。思考：例2.物體從A運動到B，初位置的坐標是xA

=

3m

，xB

=﹣2m，它的位移s=？ΔxxOABs=

xB－xA=﹣2m－3m=

﹣5m典例精析一、質點：用來代替物體的具有質量的點二、位移：初位置指向末位置的有向線段，是矢量①判斷運動性質（靜止、勻速、變速）②判斷運動的方向，并能通過斜率求速度③確定物體任意時刻的位移和時間三、s-t圖像的功能1．在下列物體中，可視為質點的是（）A．被運動員切削后旋轉的乒乓球B．做花樣滑冰動作的運動員C．馬拉松比賽中的體育運動員D．轉體翻滾下落的跳水運動員跟蹤練習答案C2．關于位移和路程，下列說法正確的是(

)A．沿直線運動的物體，位移和路程是相等的B．質點沿不同的路徑由A到B，路程可能不同，而位移一定相同C．質點通過一段路程，其位移可能為零D．質點運動位移的大小可能大于路程答案BC3．關于位移和路程，下列說法中正確的是(

)A．跳遠比賽是按位移的大小來計成績的B．出租車是按位移的大小來計費的C．在田徑場1500m長跑比賽中，跑完全程的運動員的位移大小為1500mD．高速公路路牌上顯示“上海100km”，表示該處到上海的路程大小為100km答案AD

答案B

4．如圖所示，是一位晨練者每天早晨進行鍛煉時的行走路