物理1.1 运动与质点模型课前预习课件ppt

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一、怎样判断动与静1.机械运动:一个物体相对于其他物体的位置变化,叫机械运动。2.参考系:(1)参考系的定义:描述物体运动时,需要选取另外一个物体作为参照,这个作为参照的物体叫参考系。(2)描述同一个运动,选择不同的参考系,观察的结果会有所不同。
二、怎样把物体简化为质点1.在物理学中,用来代替物体的有质量的点叫质点。2.质点是实际物体的一种理想模型。3.物体视为质点的条件:如果在研究物体的运动时,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完全相同,那么就可以把这个物体看成质点。
三、时间和时刻有什么不同1.时刻:时光流逝过程中的每一瞬间叫时刻,它没有长短。2.时间:两个时刻之间的间隔叫时间。3.在表示时间的坐标轴上,时刻用点表示,时间用线段表示。四、位移和路程有什么不同1.位移是为了描述物体相对位置的变化而引入的。它是从初位置指向末位置的一根有向线段,这根有向线段的长度表示位移的大小,它的方向表示位移的方向。2.路程:是指物体运动轨迹的长度,它只有大小,没有方向。
五、用坐标表示位置和位移1.物体做直线运动(一维运动)时,只需用一个坐标就可以确定物体的位置,如图所示:
物体由A点沿直线运动到B点,则:(1)物体的初、末位置可以用位置坐标x1、x2表示。(2)物体的位移s=x2-x1,一般以x轴的正方向为位移的正方向,若s>0,则位移的方向指向x轴的正方向,若s<0,则位移的方向指向x轴的负方向。2.当物体做平面运动,即二维运动时,需采用两个坐标来确定它的位置;当物体做空间运动,即三维运动时,需要用三个坐标来确定它的位置。
1.正误辨析(1)很小的物体总可以看成质点,较大的物体有时也能看成质点。(　　)答案 ×(2)参考系必须选取地面或相对于地面静止的其他物体。(　　)答案 ×(3)时刻就是时间,两者没有本质区别。(　　)答案 ×
(4)在时间轴上,时刻用线段表示,时间用点表示。(　　)答案 ×(5)两物体在运动过程中的路程相等,位移一定也相等。(　　)答案 ×
2.如图所示,词人曾写下这样的词句:“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(　　)A.山和船B.船和山C.河岸和流水D.山和地面
3.(多选)为增强学生的体质,某校高一和高二学生组织了一场足球比赛,下列关于比赛表述中涉及的计时数据,指时刻的是(　　)A.比赛于2021年4月13日下午2点30分开始B.开场20 s时,高一队率先进球C.比赛第30 min,高二队换人D.整场比赛共踢了90 min答案 ABC
如图所示,雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,如果我们研究雄鹰从北方飞到南方的位置变化情况,雄鹰的大小和形状对所研究的问题有影响吗?此时能否把雄鹰当成一个点?研究雄鹰的翅膀是如何拍打时,能把雄鹰当成一个点吗?
要点提示 研究雄鹰从北方飞到南方的位置变化,它的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略,可以把雄鹰看成一个点来描述它的运动;研究雄鹰的翅膀如何拍打时,雄鹰的翅膀在运动过程中各点的运动情况不同,若把雄鹰当成一个点,我们无法研究雄鹰翅膀的运动情况,因此这时不能把雄鹰看成一个点。
2.物体可以看成质点的条件:物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计。3.对物理模型的理解(1)物理模型是在物理研究中,突出问题的主要因素忽略次要因素而建立的。(2)物理模型作为一种理想化模型,是为了研究问题的方便而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在。
要点笔记 物体能否被视为质点,不是取决于物体的大小,而是看物体的形状和大小对所研究问题的影响是否可忽略。同一物体在不同的问题情境中有的可视为质点,有的则不能视为质点。
例1在研究以下四种情况中所提出的问题时,所涉及的对象能看成质点的是(　　)A.地球绕太阳公转的时间B.火车进站时所用的时间C.花样滑冰运动员的动作D.运动员跨栏的姿势
解析 地球绕太阳公转时,地球的大小远小于地球到太阳的距离,研究地球绕太阳公转的时间时,地球能看成质点;火车进站时间是从车头进站开始到车尾进站为止,不能将火车看成质点;研究花样滑冰运动员的动作时不能将运动员看成质点;要研究运动员跨栏的姿势(即身体各部分的位置及协调性),不能将其视为质点;只有选项A正确。答案 A
规律方法 假设法判断物体能否被看成质点(1)确定问题的性质,即研究目的、观察的重点。(2)假设物体的形状、大小被忽略,成了一个有质量的“点”。(3)思考所要研究的问题、所进行的观察是否受影响。若受影响,物体不能被看成质点;若不受影响,物体就能被看成质点。
变式训练1下列关于质点的说法,正确的是(　　)A.研究乒乓球运动员所发的球如何旋转时,可以把乒乓球看成质点B.研究第五十四颗北斗卫星绕地球飞行的轨道时,可以把卫星看成质点C.研究地球的自转时,可以把地球看成质点D.研究跳水运动员在空中的动作时,可以把运动员看成质点
解析 研究乒乓球运动员所发的球如何旋转时,乒乓球的大小不能忽略不计,不可以把乒乓球看成质点,选项A错误;研究第五十四颗北斗卫星绕地球飞行的轨道时,卫星的大小可以忽略不计,可以把卫星看成质点,选项B正确;研究地球自转时,不能把地球看成质点,选项C错误;研究跳水运动员在空中的动作时,运动员的形状不能忽略,所以不能把运动员看成质点,选项D错误。答案 B
如图所示,坐在火车里的乘客为什么说火车没有动呢?站在站台上的小朋友为什么说火车运动好快呢?怎样描述物体的运动情况呢?
要点提示 火车相对于乘客没有发生位置的变动,所以乘客以自己为参考系说火车没有动;火车相对于站台及站台上的小朋友的位置在快速变化,所以小朋友以站台为参考系说火车运动好快。由上面的分析可知,要描述一个物体的运动情况,需要先选择某个其他物体作为参考系,观察物体的位置相对于选定的“其他物体”是否随时间变化,以及怎样变化。
例2 2019年10月1日,北京天安门广场举行了盛大的庆祝新中国成立70周年阅兵仪式,如图所示,20架直升机保持“70”字样的固定队列在广场上空同一高度匀速飞过。下列说法正确的是(　　)A.以某飞机为参考系,其他飞机是静止的B.以飞行员为参考系,广场上的观众是静止的C.以飞行员为参考系,其他飞行员是运动的D.以广场上的观众为参考系,飞机是竖直向上运动的
解析 以某飞机为参考系,其他飞机是静止的,选项A正确;以飞行员为参考系,广场上的观众是运动的,选项B错误;以飞行员为参考系,其他飞行员是静止的,选项C错误;以广场上的观众为参考系,飞机不是竖直向上运动的,选项D错误。答案 A
规律方法 判断参考系的两种方法(1)静物法:明确观察到的现象中,什么物体是运动的,什么物体是静止的,静止的物体可能就是参考系。(2)假设法:假设以某物体为参考系,看对物体运动的描述是否与观察到的结果一致。若一致,该物体可能就是参考系。
变式训练2(多选)下列说法中正确的是(　　)A.平常所说的运动和静止都是相对于参考系来说的B.选取不同的参考系来描述同一物体的运动,其结果一定是相同的C.地面是真正不动的物体D.所谓参考系就是我们假设不动的物体,以该物体作为参考研究其他物体的运动
解析 宇宙中的一切物体都在运动着,绝对静止的物体是没有的,我们平常所说的运动和静止都是相对的,都是相对于某个物体而言的,选项A正确;对于同一个物体,若选择不同的物体作参考系来研究它的运动情况,得到的结论可能是不同的,选项B错误;选择合适的参考系,地球也处于运动中,选项C错误;所谓参考系就是我们假设不动的物体,以该物体作为参考来研究其他物体的运动,不事先选择参考系就无法判定物体是否在运动,选项D正确。答案 AD
表中瓦房店西的“到站时间”是09:48,“停留时间”是1分钟,这两个“时间”是一个意思吗?要点提示 不是一个意思,前一个“时间”表示列车到站的时刻,后一个“时间”表示列车停留的时间(时间间隔)。
1.时刻和时间的表示方法(1)时刻:时刻在时间轴上,用一个点来表示,如第2 s末、第2 s初等,是状态量。如图甲所示。
(2)时间:时间指的是两时刻之间的间隔,在时间轴上用一段线段来表示,如2 s内、第2 s内等,是过程量。如图乙所示。
2.时间和时刻的比较
要点笔记 (1)生活中一般用各种钟表来计时,在实验室中常用停表、打点计时器计时。(2)关键字词的使用,如“初”“末”“时”一般表示时刻;如“内”“用”“经过”“历时”一般表示时间。
例3(多选)在如图所示的时间轴上,下列关于时刻和时间的说法正确的是(　　)
A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初B.t2~t3表示时间,称为第3 s内C.t0~t2表示时间,称为前2 s或第2 s内D.tn-1~tn表示时间,称为第(n-1) s内
解析 t2为时间轴上的一个点,所以表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,A正确;t2~t3为时间轴上的一段线段,所以为时间,称为第3 s内,B正确;t0~t2为时间轴上的一段线段,所以为时间,称为前2 s内,而第2 s内表示t1~t2,C错误;tn-1~tn表示时间,称为第n s内,D错误。答案 AB
规律方法 时刻与时间的两种判断方法(1)根据上下文判断:分析所给的说法,根据题意去体会和判断。时刻对应的是某一事件或运动的状态,时间对应的是事件或运动的过程。(2)利用时间轴判断:画出时间轴,把所给的时刻和时间表示出来,对应一个点的是时刻,对应一段线段的是时间。
变式训练3(多选)2020年11月24日4时30分,嫦娥五号在中国文昌航天发射场向着月球飞去,23天后,历经重重考验的嫦娥五号携带月球样品着陆地球。下列说法正确的是(　　)A.2020年11月24日4时30分是时间B.2020年11月24日4时30分是时刻C.23天是时间D.23天是时刻
解析 2020年11月24日4时30分是时间轴上的一个点,是时刻,选项B正确,选项A错误;23天是两个时刻的间隔,是时间间隔(时间),选项C正确,选项D错误。答案 BC
从北京到重庆可以乘坐飞机、火车这两种不同的交通工具,这两种出行方式的运动轨迹相同吗?轨迹的长度相同吗?要点提示 运动轨迹不同;轨迹的长度也不同。
要点笔记 (1)比较两位移的大小时,只比较其绝对值的大小,不看其“正负”号。(2)当质点做单向直线运动时,位移的大小等于路程,但因位移有方向,所以不能说位移就是路程。
例4(多选)下图为某学校田径运动场跑道的示意图,其中A点是所有跑步项目的终点,也是400 m、800 m 赛跑的起跑点,B点是 100 m 赛跑的起跑点。在一次校运动会中,甲、乙、丙三位同学分别参加了100 m、400 m 和800 m赛跑,则从开始比赛到比赛结束(　　)
A.甲的位移大小最大B.丙的位移大小最大C.乙、丙的路程相等D.丙的路程最大
解析 甲同学的初、末位置直线距离为100 m,位移大小为100 m,路程也是100 m;乙同学路程为400 m,但初、末位置重合,位移大小为零;丙同学路程为800 m,初、末位置重合,位移大小也为零,所以甲的位移大小最大,丙的路程最大,选项A、D正确。答案 AD
规律方法 路程和位移的求解思路
变式训练4(多选)下列关于位移和温度的说法正确的是(　　)A.两个运动的物体位移大小均为20 m,这两个位移一定相同B.做直线运动的两个物体的位移x甲=1 m,x乙=-3 m,则它们的大小关系为x甲解析 位移大小相同,方向不一定相同,所以这两个位移不一定相同,A错误;位移在比较大小时,比较绝对值,B正确;温度只有大小,没有方向,家用温度计中正号表示比零摄氏度高,负号表示比零摄氏度低,正的温度一定高于负的温度,C错误,D正确。答案 BD
1.在一段视频中,一枚硬币稳稳地立在飞驰高铁的窗台上,保持一段时间不倒,视频中硬币处于静止状态所选择的参考系是(　　)A.远处的高山B.经过的站台C.车窗外的树木D.立硬币的窗台解析 高山、站台、树木相对于高铁(或高铁上的窗台、硬币)向后运动,而硬币相对于立硬币的窗台的位置不变,即以立硬币的窗台为研究对象,硬币处于静止状态,选项D正确。答案 D
2.(多选)关于时间和时刻,下列说法正确的是(　　)A.时间是较长的一段时间,时刻是较短的一段时间B.“第2 s内”和“前2 s内”指的是不相等的两段时间C.“北京时间12点整”指的是时刻D.“1 min”只能分成60个时刻解析 时刻不是较短的一段时间,而是一个时间点,A错误。“第2 s内”指从1 s末到2 s末的一段时间,“前2 s内”指从开始到2 s末的一段时间,两者是不同的,B正确。“12点整”是一个时间点,是时刻,C正确。“1 min”能分成无数个时刻,D错误。答案 BC
3.(多选)关于位移和路程,下列说法正确的是(　　)A.在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体一定是静止的B.在某一段时间内物体运动的路程为零,则该物体一定是静止的C.在直线运动中,物体的位移大小等于其路程D.在曲线运动中,物体的位移大小小于其路程
解析 物体沿着圆周运动一周,位移为零,选项A错误;因路程为物体运动路径的长度,若路程为零,则物体必定静止,选项B正确;如果物体在一直线上做往复运动,其位移大小小于路程,选项C错误;物体做曲线运动,位移大小小于路程,故选项D正确。答案 BD