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第1章 怎样描述物体的运动第第1章章 怎样描述物体的运动怎样描述物体的运动11走近运动走近运动目标导航目标导航1.知道参考系的概念和对运动进行正确地描知道参考系的概念和对运动进行正确地描述述2了解质点的概念和看作质点的条件，知了解质点的概念和看作质点的条件，知道它是一种科学抽象道它是一种科学抽象(重点重点)3理解位移概念和物理意义并注意位移的理解位移概念和物理意义并注意位移的矢量性矢量性(重点难点重点难点)4能够区分时刻和时间间隔能够区分时刻和时间间隔新知初探自学导引新知初探自学导引一、怎样判断动与静一、怎样判断动与静1机械运动：机械运动：一个物体相对于其他物体的一个物体相对于其他物体的_叫机械运动，简称运动叫机械运动，简称运动2参考系：参考系：为了描述物体的运动而选取另外为了描述物体的运动而选取另外一物体作为一物体作为_，作为，作为_的物体叫参考的物体叫参考系系位置变化位置变化标准标准标准标准3参考系选取的意义：参考系选取的意义：描述物体的运动必须描述物体的运动必须选取参考系选取参考系,同一种运动选取不同的同一种运动选取不同的_，观察的结果观察的结果_想一想想一想1在汽车经过路边的行人时，车中的人与路在汽车经过路边的行人时，车中的人与路边的人，对车的运动感觉相同吗？边的人，对车的运动感觉相同吗？提示：提示：不相同，车中的人感觉车是静止的，不相同，车中的人感觉车是静止的，路边的人感觉车是运动的路边的人感觉车是运动的参考系参考系不同不同二、怎样对物体进行简化二、怎样对物体进行简化1质点：质点：用来用来_的有的有_的点叫做的点叫做质点质点是一种科学的抽象，是一种理想质点质点是一种科学的抽象，是一种理想化的模型化的模型2物体能看成质点的条件：物体能看成质点的条件：如果在研究物体如果在研究物体的运动时，可以不考虑物体的大小和形状，的运动时，可以不考虑物体的大小和形状，或者物体上各点的运动情况或者物体上各点的运动情况_，那么，那么就可以把物体看成质点就可以把物体看成质点代替物体代替物体质量质量完全相同完全相同想一想想一想2看作质点的物体一定是体积小的物体吗？看作质点的物体一定是体积小的物体吗？提示：提示：不一定，体积大小不是看作质点的决不一定，体积大小不是看作质点的决定因素，关键看其体积对研究问题的影响能定因素，关键看其体积对研究问题的影响能否忽略否忽略三、位移与路程有什么不同三、位移与路程有什么不同1位移：位移：用来表示物体用来表示物体(质点质点)相对相对_的的物理量从质点运动的初位置指向运动的末位物理量从质点运动的初位置指向运动的末位置作一条有向线段，线段的置作一条有向线段，线段的_表示位移的表示位移的大小，线段箭头的大小，线段箭头的_表示位移的方向表示位移的方向2路程：路程：物体物体_的长度，只有的长度，只有_，没有没有_位置变化位置变化长度长度指向指向运动轨迹运动轨迹大小大小方向方向想一想想一想3出租汽车的收费标准有出租汽车的收费标准有1.20元元/千米、千米、1.60元元/千米、千米、2.00元元/千米，其中的千米，其中的“千米千米”指的是路程还是位移？指的是路程还是位移？提示：提示：1.20元元/千米、千米、1.60元元/千米、千米、2.00元元/千米指的是出租汽车每行驶一千米的路程千米指的是出租汽车每行驶一千米的路程(运运动轨迹的长度动轨迹的长度)所收取的费用，故所收取的费用，故“千米千米”指指的是路程，而不是位移的是路程，而不是位移四、用坐标表示位置和位移四、用坐标表示位置和位移1坐标可以表示物体运动的坐标可以表示物体运动的_和和_2如果物体沿直线运动，即一维运动时，只如果物体沿直线运动，即一维运动时，只需用需用_坐标就可以确定物体的位置；当物体坐标就可以确定物体的位置；当物体在平面上运动，即二维运动时，需采用在平面上运动，即二维运动时，需采用_坐坐标确定它的位置；当物体做空间运动，即三维标确定它的位置；当物体做空间运动，即三维运动时，需采用运动时，需采用_坐标确定它的位置坐标确定它的位置位置位置位移位移一个一个两个两个三个三个五、时间和时刻有什么不同五、时间和时刻有什么不同在表示时间的数轴上，时刻用在表示时间的数轴上，时刻用_表示，时表示，时间间隔用间间隔用_表示时刻与物体在运表示时刻与物体在运动过程中的某一位置相对应，时间间隔与物动过程中的某一位置相对应，时间间隔与物体在运动过程中的体在运动过程中的_或或_相对应相对应一点一点一段线段一段线段位移位移路程路程要点探究讲练互动要点探究讲练互动 要点一对质点的理解 学案导引 1为什么要把物体简化成质点这样的理想化模型？ 2某物体在某一运动中能看成质点，那么该物体在其他运动中也一定能看成质点吗？质点是物理学中一个非常重要的模型一般来质点是物理学中一个非常重要的模型一般来说，如果在研究的问题中，物体的形状、大小说，如果在研究的问题中，物体的形状、大小以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的无关因素时，就可把物体看做质点作用的无关因素时，就可把物体看做质点1物体上各部分的运动情况都相同时，物体物体上各部分的运动情况都相同时，物体上任何一点的运动情况都能反映物体的运动，上任何一点的运动情况都能反映物体的运动，此时物体可看做质点如沿斜面下滑的物块此时物体可看做质点如沿斜面下滑的物块2物体的大小、形状对所研究的问题可以物体的大小、形状对所研究的问题可以忽略不计的情况下，可以看做质点研究地忽略不计的情况下，可以看做质点研究地球绕太阳公转时，地球的大小相对太阳到地球绕太阳公转时，地球的大小相对太阳到地球的距离可忽略，故可把地球看成质点球的距离可忽略，故可把地球看成质点3同一个物体在不同的问题中同一个物体在不同的问题中,有时可以看有时可以看做质点，有时不能看做质点如研究北京开做质点，有时不能看做质点如研究北京开往上海的火车往上海的火车,在计算运行的时间时可忽略车在计算运行的时间时可忽略车长长,把火车看成质点但是同样这列火车，要把火车看成质点但是同样这列火车，要计算它通过某座大桥所需要的时间时，不能计算它通过某座大桥所需要的时间时，不能把它看做质点把它看做质点 在图中，你认为哪些对象可以视为在图中，你认为哪些对象可以视为质点？哪些对象不可以视为质点？质点？哪些对象不可以视为质点？例例1【思路点拨思路点拨】根据物体的大小、形状对研根据物体的大小、形状对研究问题的影响能否忽略判断究问题的影响能否忽略判断【精讲精析精讲精析】甲图中，研究地球绕太阳的甲图中，研究地球绕太阳的公转周期时，尽管地球直径为公转周期时，尽管地球直径为1.3104 km，而且本身也在自转，但由于地球和太阳之间而且本身也在自转，但由于地球和太阳之间的距离约为的距离约为1.5108 km，是地球直径的，是地球直径的104倍，因而就地球相对太阳公转来说，地球的倍，因而就地球相对太阳公转来说，地球的大小和自转可以忽略不计，这时我们就可以大小和自转可以忽略不计，这时我们就可以把地球视为一个质点把地球视为一个质点乙图中，自行车运动员的成绩决定于他的骑乙图中，自行车运动员的成绩决定于他的骑行速度，我们关注的是他到达终点的名次，行速度，我们关注的是他到达终点的名次，不关注身体各部位的动作，故可以把自行车不关注身体各部位的动作，故可以把自行车运动员看成一个质点运动员看成一个质点丙图中，地球绕太阳公转时，地球上不同地丙图中，地球绕太阳公转时，地球上不同地区季节的变化、昼夜的变化是不同的，这时区季节的变化、昼夜的变化是不同的，这时地球的大小和形状是不能被忽略的，所以地地球的大小和形状是不能被忽略的，所以地球在此问题中不能看成一个质点球在此问题中不能看成一个质点【答案答案】甲、乙可以看成质点甲、乙可以看成质点丙不可以丙不可以看成质点看成质点【方法指引方法指引】分析一个物体能否看做质点分析一个物体能否看做质点,可按以下思路可按以下思路(1)确定问题的性质，即题中关注的要素是什确定问题的性质，即题中关注的要素是什么，分析、求解的物理量是什么么，分析、求解的物理量是什么(2)假设物体的形状、大小被忽略，思考要求假设物体的形状、大小被忽略，思考要求解的物理量、关注的要素是否受影响若不解的物理量、关注的要素是否受影响若不受影响，物体就能被看成质点；若受影响，受影响，物体就能被看成质点；若受影响，则物体不能被看成质点则物体不能被看成质点变式训练变式训练1(2012上海高一检测上海高一检测)2012年年2月月18日在伯日在伯明翰室内田径赛男子明翰室内田径赛男子60米栏决赛中，飞人刘米栏决赛中，飞人刘翔以翔以7秒秒41的成绩勇夺冠军，关于刘翔的运动的成绩勇夺冠军，关于刘翔的运动，下列说法正确的是，下列说法正确的是()A刘翔在飞奔的刘翔在飞奔的60米中可以看成质点米中可以看成质点B教练为了分析其动作要领，可以将其看成教练为了分析其动作要领，可以将其看成质点质点C无论研究什么问题，均不能把刘翔看无论研究什么问题，均不能把刘翔看成质点成质点D是否能将刘翔看成质点，取决于我们是否能将刘翔看成质点，取决于我们所研究的问题所研究的问题解析：选解析：选AD.刘翔飞奔时我们无需关注其跨刘翔飞奔时我们无需关注其跨栏动作的细节，可以看成质点，故选项栏动作的细节，可以看成质点，故选项A正正确分析其动作要领时，如果作为质点，其确分析其动作要领时，如果作为质点，其摆臂、跨栏等动作将被掩盖，无法研究，故摆臂、跨栏等动作将被掩盖，无法研究，故选项选项B错误根据质点定义，能否将物体看错误根据质点定义，能否将物体看成质点，关键是物体自身因素对我们所研究成质点，关键是物体自身因素对我们所研究问题的影响，而不能笼统地说能或不能，故问题的影响，而不能笼统地说能或不能，故选项选项C错误，错误，D正确故选正确故选AD. 要点二路程和位移的理解 学案导引 1一个物体的位移为零，其路程也一定为零吗？路程越大，位移也越大吗？反之呢？ 2物体怎样运动时,位移的大小才等于路程？1.对位移概念的理解对位移概念的理解：位移是描述质点位置：位移是描述质点位置变化的物理量，是从初始位置指向末位置的变化的物理量，是从初始位置指向末位置的有向线段，既有大小，又有方向，是矢量有向线段，既有大小，又有方向，是矢量有向线段的长度表示位移的大小，有向线段有向线段的长度表示位移的大小，有向线段方向表示位移的方向，它是一个与运动路径方向表示位移的方向，它是一个与运动路径无关，仅由初末位置决定的物理量无关，仅由初末位置决定的物理量2位移与路程的比较位移与路程的比较位移位移路程路程不不同同点点含义含义是一条由起点指向是一条由起点指向终点的有向线段，终点的有向线段，用来表示质点的位用来表示质点的位置变化，与质点运置变化，与质点运动的路径无关动的路径无关是质点运动轨是质点运动轨迹的长度，不迹的长度，不能描述质点位能描述质点位置的变化，与置的变化，与质点运动的路质点运动的路径有关径有关标矢标矢性性矢矢量量,有有向线段的指向线段的指向表示位移的方向向表示位移的方向标量，只有大标量，只有大小，没有方向小，没有方向位移位移路程路程联联系系都用来描述质点运动的空间特征都用来描述质点运动的空间特征都是过程量都是过程量一般来说，位移的大小不等于路程，一般来说，位移的大小不等于路程，在一个运动过程中，位移的大小不大于在一个运动过程中，位移的大小不大于相应的路程只有质点做单向直线运动相应的路程只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程时，位移的大小才等于路程3位移在坐标系中的表示方法位移在坐标系中的表示方法(1)当物体做直线运动时，我们可以借助一维当物体做直线运动时，我们可以借助一维坐标系，利用坐标的变化来描述其位移若坐标系，利用坐标的变化来描述其位移若物体的初始位置坐标为物体的初始位置坐标为x1，一段时间后末位，一段时间后末位置坐标为置坐标为x2,则该段时间的位移为则该段时间的位移为sx2x1，s的数值大小表示位移的大小，正、负号分的数值大小表示位移的大小，正、负号分别表示位移的方向与坐标轴的正方向相同或别表示位移的方向与坐标轴的正方向相同或相反相反例例2【思路点拨思路点拨】解此题要注意两点：解此题要注意两点：(1)正确理解位移和路程的概念正确理解位移和路程的概念(2)同一位移路程具有多解性同一位移路程具有多解性【答案答案】 CD【规律方法规律方法】位移是矢量，路程是标量，位移是矢量，路程是标量，计算时明确两条：计算时明确两条：(1)计算位移时应先确定物体的起点与终点计算位移时应先确定物体的起点与终点，再确定方向，再确定方向(2)计算路程时应找出轨迹的长度计算路程时应找出轨迹的长度变式训练变式训练2某人晨练，按如图所示走半径为某人晨练，按如图所示走半径为R的中国的中国古代八卦图，中央古代八卦图，中央S部分是两个直径为部分是两个直径为R的半的半圆，圆，BD、CA分别为西东、南北指向他从分别为西东、南北指向他从A点出发沿曲线点出发沿曲线ABCOADC行进，行进，则当他到则当他到D点时，他的路程和点时，他的路程和位移大小及位移的方向分别位移大小及位移的方向分别为为() 要点三时间和时刻的区别与联系 学案导引 1怎样在时间轴上区分时间和时刻？ 2第2秒指的是时间还是时刻？是1 s还是2 s？1.时间、时刻在时间轴上的表示时间、时刻在时间轴上的表示如果用一条一维坐标轴来表示时间轴，时刻如果用一条一维坐标轴来表示时间轴，时刻表示某一瞬间，用时间轴上的点表示；时间表示某一瞬间，用时间轴上的点表示；时间(间隔间隔)表示两个时刻的间隔，用时间轴上的一表示两个时刻的间隔，用时间轴上的一段线段表示段线段表示如图所示，第如图所示，第2 s末和第末和第6 s初都是时刻，第初都是时刻，第6 s初和第初和第5 s末是同一时刻末是同一时刻(在时间轴上是同一个在时间轴上是同一个点点)，第，第2 s末到第末到第6 s初两个时刻之间的时间初两个时刻之间的时间是是3 s再如第再如第3 s内是时间，第内是时间，第2 s末到第末到第3 s末之间的时间是末之间的时间是1 s；前；前3 s是时间，是从第是时间，是从第1 s初到第初到第3 s末之间的时间是末之间的时间是 3 s.2时间和时刻的区别与联系时间和时刻的区别与联系时间时间时刻时刻区区别别物理意物理意义义时间是事物运时间是事物运动、发展、变动、发展、变化所经历的过化所经历的过程长短的量度程长短的量度时刻是事物运动、时刻是事物运动、发展、变化过程所发展、变化过程所经历的各个状态先经历的各个状态先后顺序的标志后顺序的标志时间轴时间轴上的表上的表示方法示方法时间轴上的一时间轴上的一段线段表示一段线段表示一段时间段时间时间轴上的一个点时间轴上的一个点表示一个时刻表示一个时刻时间时间时刻时刻区区别别表述表述方法方法示例示例“3秒内秒内”、“前前3秒内秒内”、“后后3秒秒内内”、“第一秒第一秒内内”、“第第1秒末秒末到第到第3秒初秒初”指时指时间间“3秒末秒末”、“第第3秒末秒末”、“第第4秒初秒初”、“八点八点半半”等均指时刻等均指时刻联系联系两个时刻的间隔即为一段时间，时间两个时刻的间隔即为一段时间，时间是一系列连续时刻的积累过程，时间是一系列连续时刻的积累过程，时间能展示运动的一个过程，好比是一段能展示运动的一个过程，好比是一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比是一张照片好比是一张照片 以下计时数据中指时间的是() A2010年10月1日18时59分57秒，世界瞩目的中国“嫦娥二号”成功发射 B第三十届奥运会于2012年7月27日20时12分在伦敦开幕 C罗伯斯创造了12.87秒的110米栏最好成绩 D在一场NBA篮球公开赛8分钟时，姚明投中第三个球例例3【思路点拨思路点拨】解此题关键有两点：解此题关键有两点：(1)时刻是指某一瞬时，时刻是指某一瞬时，(2)时间是两时刻间的间隔时间是两时刻间的间隔【精讲精析精讲精析】A选项中的数据指的是选项中的数据指的是“嫦嫦娥二号娥二号”成功发射的瞬间成功发射的瞬间,是时刻，故是时刻，故A错；错；B选项中的数据是奥运会宣布开幕的一瞬间选项中的数据是奥运会宣布开幕的一瞬间,所所以也是时刻，故以也是时刻，故B错；错；C选项中的选项中的12.87秒是秒是指罗伯斯从起跑到到达终点所用的时间，所指罗伯斯从起跑到到达终点所用的时间，所以它是时间，故以它是时间，故C正确；正确；D选项中的数据是指选项中的数据是指姚明投中第三个球的瞬间姚明投中第三个球的瞬间,所以是时刻所以是时刻,故故D错错【答案答案】 C【规律方法规律方法】时刻指某一瞬时，在时间轴时刻指某一瞬时，在时间轴上用一个点表示上用一个点表示;时间指两时刻之间的间隔时间指两时刻之间的间隔,在时间轴上用一线段表示在具体问题中，在时间轴上用一线段表示在具体问题中，可先画时间轴，将各数据标记在时间轴上，可先画时间轴，将各数据标记在时间轴上，看是与一点对应，还是与一线段对应看是与一点对应，还是与一线段对应变式训练变式训练3关于时间和时刻，下列说法正确的是关于时间和时刻，下列说法正确的是()A第第4 s末就是第末就是第5 s初，指的是时刻初，指的是时刻B物体在物体在5 s时指的是物体在时指的是物体在5 s末时，指的是末时，指的是时刻时刻C物体在物体在5 s内指的是物体在内指的是物体在4 s末到末到5 s末这末这1 s的时间的时间D物体在第物体在第5 s内指的是物体在内指的是物体在4 s末到末到5 s末末这这1 s的时间的时间解析：选解析：选ABD.前一秒末和后一秒初是同一前一秒末和后一秒初是同一时刻，即第时刻，即第4 s末就是第末就是第5 s初；初；5 s时指的时指的是是5 s末这一时刻；末这一时刻；5 s内指的是从零时刻到内指的是从零时刻到5 s末这一段时间；第末这一段时间；第5 s内指的是从内指的是从4 s末末到到5 s末这末这1 s的时间，故选的时间，故选ABD.热点示例创新拓展热点示例创新拓展相对运动的理解相对运动的理解经典案例经典案例太阳从东边升起，西边落下，太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高的地区上空飞行的飞机上，旅客可纬度较高的地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象这些条以看到太阳从西边升起的奇妙现象这些条件是件是()A时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大行，飞机的速度必须较大B时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大行，飞机的速度必须较大C时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大行，飞机的速度必须较大D时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大行，飞机的速度不能太大【审题指导审题指导】解此题要掌握以下两点：解此题要掌握以下两点：(1)地球自转方向由西向东，地球自转方向由西向东，(2)飞机沿地球自转方向飞为向东，反之向西飞机沿地球自转方向飞为向东，反之向西.【解题样板解题样板】obo为晨线，为晨线，odo为昏线为昏线(右半球为白天，左半球为夜右半球为白天，左半球为夜晚晚).设飞机飞行的速度为设飞机飞行的速度为v1，地球在该点的自转速度为地球在该点的自转速度为v2，若在纬度较高的若在纬度较高的b点，飞机向东点，飞机向东(如图向右如图向右)，旅客看到的太阳仍是是从东方升起飞机向旅客看到的太阳仍是是从东方升起飞机向西西(如图上向左如图上向左)飞行时，若飞行时，若v1v2，飞机处于，飞机处于地球上黑夜区域；若地球上黑夜区域；若v1v2，旅客可看到太阳从西边升起，旅客可看到太阳从西边升起,若若v1v2，飞机在黑夜区域因此，飞机必须在傍晚，飞机在黑夜区域因此，飞机必须在傍晚向西飞行，并且速度要足够大时才能看到太向西飞行，并且速度要足够大时才能看到太阳从西边升起的奇景答案只有阳从西边升起的奇景答案只有C项项【答案答案】C【借题发挥借题发挥】本题主要考查对本题主要考查对“速度、参速度、参考系考系”等基本概念的理解常见的错误有两等基本概念的理解常见的错误有两点：其一，空间想象力不够，抽象不出太阳点：其一，空间想象力不够，抽象不出太阳与地球之间的空间关系，特别是太阳光的照与地球之间的空间关系，特别是太阳光的照射情景；其二，弄不清地球上的晨昏线，不射情景；其二，弄不清地球上的晨昏线，不理解飞机顺着地球自转方向运动为向东，逆理解飞机顺着地球自转方向运动为向东，逆着地球自转方向运动为向西着地球自转方向运动为向西
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