高中物理《走进运动》课件3（44张PPT）（沪科版必修1）

机械运动 机械运动 物体的空间位置随时间的变化叫机械运动 简称运动 机械运动是自然界最普遍 最基本的运动形式 一 参考系 第一次世界大战期间 一名法国飞行员在2000米的高空飞行时 发现旁边有一个小东西 他以为是一只小飞虫 敏捷地把它抓过来 令他吃惊的是 抓到的竟是一颗子弹 恐怖份子在失控的汽车上安置炸弹 如何安全转移乘客 怎样判断动与静 下面围绕几个例子进行讨论 1 你和一位同伴正坐在一辆火车上 铁路边的人看到火车中的乘客是什么情况 而同伴认为你是怎样的 2 地面上的人观察跳伞运动员运动是怎样的下落情况 而飞机驾驶员看跳伞员是怎样下落的 3 地球在绕太阳转到 而我们却没有感觉到 这又是为什么呢 讨论分析 要描述一个物体的运动即位置随时间的变化 首先要选定 某个其他物体 做参考 然后再观察研究对象相对于这个选定物体的位置是否随时间变化及怎样变化 像以上分析的 用来做参考的物体称为参考系 参考系 为了描述一个物体的运动 而选定的 认为 不动的别的物体 参考系的选择是任意的 1 如何选取参考系 一 理论上是任意的 二 实际选取时的原则 本着解决问题的方便进行选取 能够反映人们所关心的实际问题 4 敦煌曲子词中有这样的诗句 满眼风波多闪烁 看山恰似走来迎 仔细看山山不动 是船行 其中 看山恰似走来迎 和 是船行 所选的参考系分别是什么 5 坐在校园读毛泽东的诗句 坐地日行八万里 巡天遥看一天河 时 感觉是静止不动的 这与诗句里的描述是是否矛盾 说明理由 2 对参考系的小结 1 运动和静止都是相对于参考系而言的 2 参考系的选取是任意的 3 选择不同的参考系对同一物体的运动的描述可能不一样 也可能一样 4 选择参考系时 应使物体运动的描述尽可能简单 方便 5 比较两个物体的运动时 必须选同一参考系才有意义 1 关于参考系的选取 下列说法正确的是 A 参考系必须选取静止不动的物体B 参考系必须是和地面联系在一起的C 在空中运动的物体不能作为参考系D 任何物体都可以作为参考系 D 2 在公路上向左匀速运动的汽车 经过一棵果树时 恰有树上一个果子从上面自由落下 下图为运动的轨迹 在地面上观察到的运动轨迹是 车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是 A B C D A D 研究飞机在空中的位置 离开地面的高度 飞行的速度 运动轨道等问题时 可以用一个小点代替这个 庞大 的飞机 因为飞机的大小与形状在研究的问题中影响很小 可忽略不计 二 怎样对物体进行简化 研究飞机在空中的位置 离开地面的高度 飞行的速度 运动轨道等问题时 它本身的大小和形状是次要因素可忽略 这时飞机可看成一个小点 而当我们研究飞机轮胎的转动时 能否把飞机轮胎看成一个点 不能 因为研究飞机轮胎的转动时 把飞机轮胎的大小与形状在研究的问题中不可忽略 问题一 地球可不可以看成一个点 研究地球公转时 地球本身的大小和形状是次要因素可忽略 可看成一个点 研究地球自转时 地球本身的大小和形状不可忽略 不能看成一个点 问题二 忽略地球的大小和形状把地球看作一个点时 能不能忽略地球的质量 讨论 在研究某一问题时 对结果影响非常小的因素把它忽略掉 突出研究对象的主要方面 这是一种科学抽象 物理学中称之为物理模型 比如上例中研究地球的公转 把地球本身的大小和形状忽略不计 突出地球具有质量 而把地球简化为一个有质量的点就建立了物理模型 物理学中称这种不考虑物体的大小和形状 而突出物体具有质量的点 称为质点 问题二 乒乓球可不可以看成质点 1 研究乒乓球的运动轨迹时 物体能否看成质点与物体本身的大小和形状无关 2 在研究上旋球或下旋球对接球的影响时 问题三 什么情况可以把物体看作质点 质点又有那些特征 1 一个物体能否被看作质点 取决于它的大小和形状在所研究问题中是否可以忽略不计 而跟自身体积的大小 质量的多少和运动速度的大小无关 2 一个物体能否被看作质点 取决于所研究问题的性质 即使是同一物体 在研究的问题不同时 有的情况下可以看作质点 而有的情况可能不可以看作质点 3 质点是没有大小 没有形状 具有物体全部质量的点 4 质点是一种科学抽象 是一种理想化的模型 总结 质点 当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小 可忽略不计时 可看成质点 质点 用来代替物体的有质量的点 质点是一个理想物理模型 是实际物体的一种近似 它抓住了事物的主要因素 忽略了次要因素 是对客观复杂事物近似的理性的反映 三 位移和路程有什么不同 我在哪里 我要去哪里 选哪条路线最佳 人们在出行时总要搞清三个问题 比如 你现在要从天津到上海去 看地图选路线 从北京去重庆 路程 相同吗 能说明运动方吗 路程的局限性 1 不能反应运动的某些本质 共同点 2 描述不够精确 方向 路程与位移的定义 路程 是质点实际运动轨迹的长度 位移 从物体运动的起点指向终点的有向线段 位移是表示物体位置变化的物理量 物体从A运动到B 不管沿着什么轨迹 它的位移都是一样的 这个位移可以用一条有方向的 箭头 线段AB表示 看课本P24页 讨论与思考 例如 位移与路程的区别 1 位移表示质点位置的变动的物理量 路程则是表示质点通过的实际轨迹长度的物理量 3 位移与质点的运动路径无关 只与初位置 末位置有关 路程不仅与质点的初末位置有关 还与路径有关 2 位移是矢量 即有大小又有方向 大小为有向线段的长度 方向为有向线段的方向路程是标量 只有大小没有方向 只有当质点做单向直线运动时 位移的大小才等于路程 矢量和标量 标量 在物理学中 只有大小而没有方向的物理量叫标量 如质量 温度 矢量 在物理学中 既有大小又有方向的物理量叫矢量 如位移 速度 为了定量地描述物体的位置及位置的变化 需要在参考系上建立适当的坐标系 四 坐标系 如果物体沿直线运动 可以以这条直线为x轴 在直线上规定原点 正方向和单位长度 建立直线坐标系 X O A点坐标XA 3m X m O 如图所示 汽车沿X轴做直线运动 从A点运动到B点 由图判断A点坐标 B点坐标和走过的路程 1 1 2 3 4 2 3 4 A B B点坐标XB 2m 走过的路程 B m 四 用坐标表示位置和位移 问题 我们怎样用数学的方法描述直线运动的位置和位移 如果物体做的是直线运动 运动中的某一时刻对应的是物体处在某一位置 如果是一段时间 对应的是这段时间内物体的位移 如图1 2 6所示 物体在时刻t1处于 位置 x1 在时刻t2运动到 位置 x2那么 x2 x1 就是物体的 位移 记为 x x2 x1可见 要描述直线运动的位置和位移 只需建立一维坐标系 用坐标表示位置 用位置坐标的变化量表示物体位移 在一维坐标系中 用正 负表示运动物体位移的方向 如图1 2 7所示汽车A的位移为负值 B的位移则为正值 表明汽车B的位移方向为x轴正向 汽车A的位移方向为x轴负向 一维坐标系如果物体沿一条直线运动 可以沿这条直线X为轴 在直线上规定原点 正方向和长度单位 建立直线坐标系 二维坐标系如果物体的运动不是沿直线 而是在一个平面内 则可以在这个平面内画两条互相垂直的数轴 分别叫做X Y轴 它们的交点叫做坐标原点 一般情况下有相同的长度单位 五 时刻和时间间隔 宜君高中作息时间表 早读 7 10 7 50第一节 8 00 8 45第二节 8 55 9 40课间操 9 40 10 00第三节 10 00 10 45 在我校的作息时间表上 你能找出更多的时刻和时间间隔吗 40min 45min 45min 20min 45min 能否说出时刻与时间的概念 时刻 指某一瞬时 时间 两个时刻的间隔 平时说的 时间 有时指的是时刻 有时指的是时间间隔 要根据上下文认清它的含义 怎样用时间轴表示时间和时刻 时刻 在时间坐标轴上用一点来表示时刻 时间 在时间坐标轴上用一条线段表示时间间隔 为了用具体数字说明时间 必须选择某一时刻作为计时起点 计时起点的选择是人为的 如何用数轴表示时刻和时间 t h 6 7 8 9 10 早读 下课 第二节 下课 30min 40min 说说怎样用时间轴表示时间和时刻 时间和时刻有什么不同 2 时间间隔 是指两时刻的间隔 在表示时间的数轴上用线段来表示 时间间隔简称时间 1 时刻 是指某一瞬时 在表示时间的数轴上 用点来表示 上课 上课 下课 下课 45min 45min 10min 上午前两节课开始与结束的时刻及两节课与课间休息的时间间隔 前一秒 前二秒 前三秒 3 时间的测量 在实验室中常用秒表和打点计时器 区分以下名词的含义 第3秒 前3秒 第3秒初 第2秒末 第3秒末 时间轴所标数字n表示 t s 0 1 2 3 4 5 计时起点 第2秒末 第一秒末 第二秒末 第三秒末 第一秒 第二秒 第三秒 练习 有一质点在X轴上运动 已知各时刻质点位置如图 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 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全