《質(zhì)點(diǎn)和位移》課件（1）

第第2節(jié)節(jié) 忽略物體的形狀和大小，用一個(gè)沒(méi)有大小、只有質(zhì)量的點(diǎn)忽略物體的形狀和大小，用一個(gè)沒(méi)有大小、只有質(zhì)量的點(diǎn)來(lái)代替整個(gè)物體，這個(gè)點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)。來(lái)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。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(lái)代替物體呢？那么，什么情況下可以用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替物體呢？ 有人說(shuō)：只有物體足夠小，才可以把該物體看作質(zhì)點(diǎn)。你有人說(shuō)：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(shuō)法嗎？請(qǐng)發(fā)表你的觀點(diǎn)。同意這種說(shuō)法嗎？請(qǐng)發(fā)表你的觀點(diǎn)。 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(wèn)題中是否可以忽略，而不是根據(jù)物體的大小，有的物體盡管問(wèn)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)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)。點(diǎn)。 1物理方法物理方法根據(jù)所研究問(wèn)題的性質(zhì)和需要，抓住問(wèn)題中的主要根據(jù)所研究問(wèn)題的性質(zhì)和需要，抓住問(wèn)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(wèn)題得因素，忽略其次要因素，建立一種理想化的模型，使復(fù)雜問(wèn)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?；Ｐ?。 這是一種科學(xué)抽象。那以前接觸過(guò)這樣的物理模型嗎？這是一種科學(xué)抽象。那以前接觸過(guò)這樣的物理模型嗎？ 光滑的水平面、輕質(zhì)彈簧。光滑的水平面、輕質(zhì)彈簧。結(jié)論：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)：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)。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(wèn)題中不起主要作用。物體的自身大小在所研究的問(wèn)題中不起主要作用。在中學(xué)物理中，所研究的物體，除非涉及到在中學(xué)物理中，所研究的物體，除非涉及到，一般都可，一般都可把它們當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。把它們當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。1【問(wèn)題問(wèn)題1 1】 一列火車(chē)從北京開(kāi)往上海，在計(jì)算運(yùn)行時(shí)間時(shí)，可以忽一列火車(chē)從北京開(kāi)往上海，在計(jì)算運(yùn)行時(shí)間時(shí)，可以忽略列車(chē)的長(zhǎng)短，把它視為質(zhì)點(diǎn)嗎？同樣這列火車(chē)，要計(jì)算它通過(guò)略列車(chē)的長(zhǎng)短，把它視為質(zhì)點(diǎn)嗎？同樣這列火車(chē)，要計(jì)算它通過(guò)黃河鐵路大橋所需時(shí)間時(shí)，能否把列車(chē)視為質(zhì)點(diǎn)？黃河鐵路大橋所需時(shí)間時(shí)，能否把列車(chē)視為質(zhì)點(diǎn)？【問(wèn)題問(wèn)題2 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，在為質(zhì)點(diǎn)；乒乓球雖然小，在研究研究它的旋轉(zhuǎn)對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響時(shí)，卻不它的旋轉(zhuǎn)對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響時(shí)，卻不能看成質(zhì)點(diǎn)。請(qǐng)說(shuō)明為什么？能看成質(zhì)點(diǎn)。請(qǐng)說(shuō)明為什么？1說(shuō)明：說(shuō)明：1 1、質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)、質(zhì)點(diǎn)是一種科學(xué)抽象抽象，是一種，是一種理想化的模型理想化的模型2 2、質(zhì)點(diǎn)是實(shí)際物體的、質(zhì)點(diǎn)是實(shí)際物體的近似近似，這也是物理學(xué)中常用的一種重要，這也是物理學(xué)中常用的一種重要的研究方法的研究方法3 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、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(wèn)題中是否可以忽略不計(jì)，而跟自身體積的大小、質(zhì)量的多問(wèn)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(wú)關(guān)。少和運(yùn)動(dòng)速度的大小無(wú)關(guān)。1一、路程：就是物體運(yùn)動(dòng)的一、路程：就是物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際軌跡實(shí)際軌跡的長(zhǎng)度。的長(zhǎng)度。22 三條軌跡：三條軌跡： 異：物體（質(zhì)點(diǎn)）的軌跡異：物體（質(zhì)點(diǎn)）的軌跡及其長(zhǎng)度及其長(zhǎng)度 同：物體（質(zhì)點(diǎn)）位置的同：物體（質(zhì)點(diǎn)）位置的變化。（起始、終了位置變化。（起始、終了位置及二者的直線(xiàn)距離）。及二者的直線(xiàn)距離）。思考：從廈門(mén)到福州，思考：從廈門(mén)到福州，有幾種走法？有幾種走法？二、位移：是用來(lái)描述二、位移：是用來(lái)描述物體位置變化物體位置變化的量。的量。從初位置到末位置作一個(gè)從初位置到末位置作一個(gè)有向線(xiàn)段有向線(xiàn)段表示位移表示位移 大小：從起點(diǎn)指向終點(diǎn)的直線(xiàn)長(zhǎng)度位移：方向：從起點(diǎn)指向終點(diǎn)2分析：從廈門(mén)分析：從廈門(mén)福州不管走什么樣的路徑，其位置的改變都是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(wú)關(guān)。則如何表示這一特性呢？相同的，與運(yùn)動(dòng)方向和路程無(wú)關(guān)。則如何表示這一特性呢？三、矢量和標(biāo)量三、矢量和標(biāo)量1、矢量：、矢量：既有大小又有方向既有大小又有方向的物理量。的物理量。如：位移、力、速度如：位移、力、速度2、標(biāo)量：、標(biāo)量：只有大小沒(méi)有方向只有大小沒(méi)有方向的物理量。的物理量。如：溫度、質(zhì)量、時(shí)間、密度如：溫度、質(zhì)量、時(shí)間、密度2思考與討論思考與討論一位同學(xué)從操場(chǎng)上一位同學(xué)從操場(chǎng)上A點(diǎn)點(diǎn)出發(fā)，向北走了出發(fā)，向北走了40m，到達(dá)，到達(dá)C點(diǎn)，然后又向東走了點(diǎn)，然后又向東走了30m，到達(dá)，到達(dá)B點(diǎn)。用有向線(xiàn)段表點(diǎn)。用有向線(xiàn)段表明他第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移。明他第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移。A東北C40mB30m?你能從這個(gè)實(shí)例你能從這個(gè)實(shí)例中總結(jié)出矢量相中總結(jié)出矢量相加的法則嗎？加的法則嗎？2說(shuō)明說(shuō)明在沒(méi)有特殊說(shuō)明的情況下，求矢量，則在沒(méi)有特殊說(shuō)明的情況下，求矢量，則必須說(shuō)明其必須說(shuō)明其大小和方向大小和方向。位移位移路程路程方向方向大小大小運(yùn)算法則運(yùn)算法則是矢量是矢量需考慮方向需考慮方向是標(biāo)量是標(biāo)量不需考慮方向不需考慮方向位移的大小與路徑無(wú)關(guān)；位移的大小與路徑無(wú)關(guān)；一般情況下：路程一般情況下：路程位移的大小；位移的大小；只有當(dāng)物體做單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的只有當(dāng)物體做單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的位移大小才等于路程。位移大小才等于路程。平行四邊形法則平行四邊形法則算術(shù)加法算術(shù)加法4、位移和路程的區(qū)別、位移和路程的區(qū)別2五、直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位置和位移五、直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位置和位移物體由物體由s1位置運(yùn)動(dòng)到位置運(yùn)動(dòng)到s2位置，則位移為：位置，則位移為：21sss 說(shuō)明：說(shuō)明：1 1、s s的正負(fù)號(hào)表示位移的方向的正負(fù)號(hào)表示位移的方向2、當(dāng)當(dāng)s s1 10 0時(shí)，則時(shí)，則s ss s2 2，這里，這里s s就可以用就可以用s s表示。表示。2s2sss1s2O思考思考一個(gè)物體由一個(gè)物體由A運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到B，初位置的坐標(biāo)是，初位置的坐標(biāo)是xA3m，末，末位置的坐標(biāo)是位置的坐標(biāo)是xB2m，則它運(yùn)動(dòng)的位移為？，則它運(yùn)動(dòng)的位移為？2sxBxAx/m討論討論:有一質(zhì)點(diǎn)在有一質(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-7-6-5-4-3-2-1012345t=3st=1st=2st=4st=0st=5sL3=17m質(zhì)點(diǎn)在質(zhì)點(diǎn)在3s 內(nèi)的路程內(nèi)的路程; 質(zhì)點(diǎn)在質(zhì)點(diǎn)在3s內(nèi)的位移內(nèi)的位移質(zhì)點(diǎn)在前質(zhì)點(diǎn)在前3s內(nèi)的位移內(nèi)的位移質(zhì)點(diǎn)在第質(zhì)點(diǎn)在第3s內(nèi)的位移內(nèi)的位移質(zhì)點(diǎn)在質(zhì)點(diǎn)在_s內(nèi)位移最大內(nèi)位移最大質(zhì)點(diǎn)在第質(zhì)點(diǎn)在第_s內(nèi)位移最大內(nèi)位移最大s3=1ms 3=1ms=3m42s4=7ms=9m2 如表如表,做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體位移隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體位移隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。t/ss/m002345610.015.119.825.030.0（1）建立坐標(biāo)系；）建立坐標(biāo)系；s/mt/s（2）描點(diǎn)；）描點(diǎn)；（3）連線(xiàn)；）連線(xiàn)；（4）說(shuō)明特點(diǎn)。）說(shuō)明特點(diǎn)。圖象的特點(diǎn)：圖象的特點(diǎn)： 直觀、簡(jiǎn)潔直觀、簡(jiǎn)潔注意：注意：圖象不是物體的軌跡，而是關(guān)系圖線(xiàn)圖象不是物體的軌跡，而是關(guān)系圖線(xiàn)0t / sS / m位移位移時(shí)間圖象時(shí)間圖象六、位移六、位移- -時(shí)間圖象（時(shí)間圖象（s s- -t t圖像）圖像）20t / ss / mabct1S1兩圖象的交點(diǎn)代表兩物體相遇兩圖象的交點(diǎn)代表兩物體相遇b.圖線(xiàn)水平代表物體靜止圖線(xiàn)水平代表物體靜止a.圖線(xiàn)向上走代表物體向正方向運(yùn)動(dòng)圖線(xiàn)向上走代表物體向正方向運(yùn)動(dòng)c.圖線(xiàn)向下走代表物體向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。圖線(xiàn)向下走代表物體向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。2t/s012345x/m05-4-1-71