质点参考系时间空间.ppt

第一章运动的描述 第一节质点参考系空间时间 课标解读 1 理解质点的概念 知道它是一种科学抽象 知道物体在什么情况下可以看作质点 知道这种科学抽象是一种普遍的研究方法 2 知道参考系的概念 知道对同一物体选择不同的参考系时 观察的结果可能不同 通常选择参考系时 要考虑研究问题的方便 4 认识到正确地选择物理模型和恰当选择参考系是科学的研究方法 3 知道时间与时刻的含义及它们的区别 学会用时间轴来描述物体运动过程中的时间与时刻 教学地位 1 质点 质点是为了简化研究对象而引入的理想模型 使学生体会 突出研究对象的主要因素 忽略次要因素 建立理想化模型的思维方法 通过实例分析得出简化为质点的条件 2 参考系 参考系 就是初中所学的 参照物 参考系是科学的名称 参考系是为了简化物体的运动形式而引入的 同一物体在不同参考系中的运动形式往往不同 使学生认识到参考系对描述运动的重要性 本节知识在高考中尽管很少直接命题 但它是学习高中物理的最基本的知识 是以后学习的基础 3 时间和时间间隔 学生在实际问题中 对时刻和时间间隔会有障碍 用时间坐标来区别时刻和时间间隔是很好的方法 基本概念 1 机械运动 一个物体相对于另一个物体的改变叫机械运动 简称 它包括平动 转动和振动等运动形式 位置 运动 运动是绝对的 静止是相对的 2 质点 定义 用来代替物体的具有叫做质点 视为质点的条件 当运动物体的对所研究的问题没有影响或影响很小时 物体才可以被视为质点 实质 质点是一种模型 是无形状和的而具有物体的点 因此 质点并不真实存在 质量的点 大小 理想化 全部质量 大小 形状 3 思考判断 1 质点就是质量小 体积小的物体 2 一个物体能否看做质点 关键是其大小和形状对所研究的问题可否忽略 3 研究火车车轮的转动时 车轮不可看做质点 基本概念 4 参考系 为了研究物体的运动而假定为的物体叫参考系 同一个物体由于选择的参考系 观察的结果往往是不同的 所以研究运动时 必须指明 通常取作为参考系 不动 不同 参考系 大地 5 思考判断 1 研究同一物体运动时 不论选取怎样的参考系 其结论是相同的 2 参考系可任意选取 通常研究物体的运动时 如汽车 以地面为参考系 3 参考系是为了简化物体的运动形式而引入的物理量 例1 下列物体中 可当作 质点 的有 A 做花样滑冰的运动员B 远洋航行的巨轮C 环绕地球的人造卫星D 转动着的砂轮 BC 随堂习题 随堂习题 例2 下列关于质点的说法中 正确的是 A 质点是一个理想化模型 实际上并不存在 所以 引入这个概念没有多大意义B 只有体积很小的物体才能看作质点C 凡轻小的物体 皆可看作质点D 如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时 即可把物体看作质点 D 随堂习题 例3 我们所说的 日出东方 夕阳西下 是以 作为参考系的 小小竹排江中游 巍巍青山两岸走 第一句以为参考系 第二句是以为参考系 地面 地面 小船 4 时刻与时间 时刻指的是某一瞬时 在时间轴上用一个点来表示 对应的是位置 速度 动能等量 时间是两个时刻间的间隔 在时间轴上用一段长度来表示 对应的是位移 路程 功等量 状态 过程 初始时刻零时刻 第3秒末第4秒初 第1秒 前2秒 第3秒 后2秒 例4 某同学去看电影 8 30开映 10 00结束 此过程的初时刻是末时刻是此过程经历的时间是 同学们在上午有四节课 学校安排第二 三节课间做操 这课间指的是 为迅速整好队形 各班主任要求本班同学 第二节课末立即离开教室 这又指的是 8 30 时刻 10 00 时间 1 5小时 5 路程和位移 1 路程 物体的长度 是标量 2 位移 描述物体变化的物理量 是从物体运动的指向的有向线段 是矢量 位移大小 位移方向 如果物体做单方向直线运动 则位移大小就等于路程 运动轨迹 位置 初位置 末位置 初位置到末位置的距离 由初位置指向末位置 6 矢量与标量 叫做矢量 只有大小没有方向的物理量叫做标量 矢量与标量不仅定义不同 也遵从不同的运算法则 标量相加遵从的法则 矢量相加遵从定则 有大小有方向的物理量 代数相加 平行四边形 随堂习题 例5 在一个半径为R的圆轨道上 物体由A点出发顺时针运动的过程中 当转过 2时 路程 位移的大小是 当转过 时 路程 位移的大小是 当转过2 时 路程 位移的大小是 这个过程中 路程的最大值为 位移的最大值 R 2 R 2R 2 R 2R 2 R 0 2R 随堂习题 例6 关于位移和路程的下列说法中 正确的是 A 物体沿直线向某一方向运动 通过的路程就是位移 B 几个运动物体有相同位移时 它们的路程也一定相同 C 几个运动物体通过的路程不等 但它们的位移可能相同 D 物体通过的路程不等于零 其位移也一定不等于零 C 随堂习题 例7 下列选项中物理量全是矢量的是 A 速度加速度路程B 重力动量线速度C 功速率场强D 时间势能温度 B 7 速度和速率 1 平均速度 运动物体的位移和所用时间的比值 叫做这段时间内的平均速度 即 平均速度是矢量 其方向跟的方向相同 速度 是描述物体运动方向和运动的物理量 快慢 位移 2 瞬时速度 运动物体经过某一时刻 或某一位置 的速度 叫瞬时速度 只能粗略地描述运动的快慢程度 瞬时速度能精确描述物体在某一时刻运动的快慢程度 3 速率 瞬时速度的叫速率 是标量 4 平均速率 物体在某段时间内通过的与所用时间的比值 叫做这段时间内的平均速率 它是标量 它并不是平均速度的大小 7 速度和速率 大小 路程 随堂习题 例8 测得百米运动员6s末的速度为8m s 10s末冲过终点的速度为10 2m s 该运动员在全程的平均速度为 A 8m sB 9 1m sC 10m sD 10 2m s C 例9 下面的几个速度中表示平均速度的是 A 子弹射出枪口的速度是800m s 以790m s的速度击中目标B 汽车从甲站行驶到乙站的速度是40km hC 汽车通过站牌时的速度是72km hD 小球第3s末的速度是6m s B 随堂习题 8 加速度 意义 是描述速度变化的物理量 是矢量 定义 是速度变化和所用时间的比值 方向 加速度a的方向与速度变化 v的方向相同 快慢 当a与v方向相同时加速当a与v方向相反时减速 速度v 速度的变化量 v 加速度a 加速度不是速度的增加 加速度是描述速度变化快慢与变化方向的物理量 也叫速度的变化率 1 a的大小是由 v和 t两个因素共同决定的 a与v v大小无关 2 从本质上讲 加速度是由作用在物体上的合外力和物体的质量两个因素决定的 3 a的方向一定与 v的方向相同 也一定与物体所受合外力的方向相同 而与速度方向没有必然的联系 可见 速度 速度的变化量和速度变化率 即加速度 为三个不同的物理量 没有直接关系 例10 以下说法中正确的是 A 物体速度越大 加速度一定越大B 物体速度变化越快 加速度一定大C 物体加速度不断减小 速度一定越来越小D 物体在某时刻速度为零 加速度也一定为零 B 随堂习题 例11 下列关于加速度的描述中 正确的是 A 加速度在数值上等于单位时间里速度的变化B 当加速度与速度方向相同且又减小时 物体做减速运动C 速度方向为正 加速度方向一定为负D 速度变化越来越快 加速度越来越小 随堂习题 A 随堂习题 例12 在下面所说的物体的运动情况中 不可能出现的是 A 物体在某一时刻运动速度很大 而加速度为零B 物体在某一时刻运动速度很小 而加速度很大C 运动的物体在某一时刻速度为零 而其加速度不为零D 做变速直线运动的物体 加速度方向与运动方向相同 当加速度减小时 它的速度也减小 D 例13 一物体做匀变速直线运动 某时刻的速度大小为4m s 1s后速度的大小变为10m s 则在这1s内该物体 A 位移大小可能小于4mB 位移大小可能大于10m C 加速度的大小可能小于4m s2D 加速度的大小可能小于10m s2 AD 例14 篮球以10m s的速度水平地撞击篮板后以8m s的速度反向弹回 球与板的接触时间为1s 则篮球在水平方向的平均加速度为m s2 方向为 18 与撞击后方向相同 9 匀速直线运动 物体在一条直线上运动 如果在相等的时间内相等 这种运动就叫做匀速直线运动 位移 议一议 若物体在第1秒内的位移为1m 第2秒内的位移为1m 第3秒内的位移为1m 依次类推 这个物体的运动时匀速直线运动吗 答 不一定 定义中的 相等时间 应理解为 任意的相等时间 匀速直线运动的特点 速度时刻保持不变 匀速直线运动中 物体的位移与时间成正比 即x vt