22質(zhì)點和位移學案2

1、2.2質(zhì)點和位移學案2【學習目標】1. 理解質(zhì)點的概念，并會確定運動的物體在什么情況下可以當作質(zhì)點來處理；2. 會確定位移和求位移；3. 明確矢量和標量?！緦W習重點】1. 理想化的模型一一質(zhì)點2. 位移要點導學1. 質(zhì)點：在某些情況下，在研究物體的運動時，不考慮其形狀和大小，把物體看成是一個具有質(zhì)量的點，這樣的物體模型稱為“質(zhì)點”?！百|(zhì)點”就是其中“物體”的一種最簡單模型；。需要注意的是，（1）“質(zhì)點”是一種為了研究方便而引入的“理想模型”，是一種最簡單的模型（以后還會遇到彈性體模型、彈簧振子模型等等）。（2）“質(zhì)點”是模型，不可能在任何情況下都能夠代替真實的物體。因此，要通過教材、例題及習題

2、，知道什么情況下可以用質(zhì)點模型，要逐漸積累知識，而不必一開始就去死記硬背。2. 位移定義：從初位置到末位置的有向線段，叫做位移。物理意義：位移是表示位置變動（變化）的物理量。位移是矢量，既有大小又有方向。矢量相加和標量相加遵從不同的法則（以后將會學至U）O注意：位移和路程是兩個不同的物理量。位移是矢量，而路程是標量。物體只有做單方向的直線運動時，位移大小才等于路程，對曲線運動，位移大小一定小于路程。3. 很多同學可能對物理學里引入“位移矢量”來研究運動覺得迷惑不解。當物體做曲線運動時,位移直線段與走過的“路徑軌跡”完全不同，位移大小跟“路程”數(shù)值也大不相同，尤其是當物體走一封閉曲線如一圓周時，

3、路程可以很大，而位移卻總是為零，有人覺得很荒謬。其實這只是初學時的一種錯覺，物理學家也是經(jīng)過長期研究才克服“常識思維”的桎梏找到“位移”這個有效的物理量的。確實，人走路的勞累程度、汽車耗油的多少是跟路程大小有關(guān)，但是只有位移才能僅由初、末位置唯一確定。而研究物體運動的目的就是找到“確定物體在任意時刻的位置”的方法。注意：無論物體是做直線運動還是曲線運動，一段“無限小”的運動，其位移與路徑總是可以看成重合，而用“高等數(shù)學”工具來研究物理，都是從研究“無限小運動”著手，因此，位移也可以用來研究曲線運動。4. 如果是直線運動，則位移S和初、末位置坐標X1、*2的關(guān)系十分簡單：S=X2-X10而且此式

4、有著豐富的含義：S的數(shù)值表示位移的大小，S的正負表示位移的方向一正表示位移S的方向與X軸的正方向相同，負表示位移S的方向與X軸的正方向相反。范例精析例1在研究火車從上海站到蘇州或南京站的運動時間（通常只須精確到“分”），能不能把火車看成質(zhì)點？在研究整列火車經(jīng)過一個隧道的時間（通常精確到秒”），能不能把火車看成質(zhì)點？由此你得出什么看法？解析：前者可以，后者不可以。前者由于火車的大?。ㄩL度）帶來的確定時間方面的誤差比較小,可以忽略不計；而后者卻必須考慮火車的長度。由此可見，能否看成質(zhì)點與巴物體看成知道后帶來的誤差大小有關(guān)。拓展：當然，以“誤差大小”來決定是否能夠應用“質(zhì)點模型”只是一個方面。更多的

5、情況下不能用質(zhì)點模型是因為有別的更加根本的原因。例如，在研究地球自轉(zhuǎn)、杠桿受力矩而轉(zhuǎn)動等物體轉(zhuǎn)動的問題時，就不能把地球、杠桿看成質(zhì)點。很小的物體也不一定就能看成是質(zhì)點。例如，在研究原子的結(jié)構(gòu)時，原子盡管很小，也不能看成是質(zhì)點。對于常見的物體的復雜運動一一既有整體的移動、又有繞物體上某點的轉(zhuǎn)動，比如快速打出去的一個弧圈球，在研究它能否過網(wǎng)時，我們可以暫時不考慮其轉(zhuǎn)動，即先把它當作質(zhì)點，研究其球心運動軌跡。這種把復雜運動分解成幾個簡單運動“逐個擊破”研究的方法是很有效的。例2:分清幾個概念和說法。以后，我們在研究運動時，常常會要求出“物體在1秒末、2秒末（或第1秒末、第2秒末）的速度及位置”，也會

6、要求“物體在1秒內(nèi)、2秒內(nèi)（或第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)）的位移和平均速度”。請問：（1）其中哪個表示時刻、哪個表示時間間隔?（2）“1秒內(nèi)”和“第1秒內(nèi)”的位移（以及平均速度）是同一概念嗎？“2秒內(nèi)”和“第2秒內(nèi)”的位移（以及平均速度）是同一概念嗎？（3）“第2秒末的速度”與“第2秒內(nèi)的平均速度”相同嗎？解析（1）“1秒末、2秒末（或第1秒末、第2秒末）”表示時刻；“1秒內(nèi)、2秒內(nèi)（或第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)）”表示時間間隔。（2）“1秒內(nèi)”和“第1秒內(nèi)”的位移（以及平均速度）是同一概念?！懊靸?nèi)”和“第2秒內(nèi)”的位移（以及平均速度）不是同一概念?！?秒內(nèi)的位移”表示2秒長的時間里的位移，“第2秒內(nèi)的位移”

7、表示“第2秒”這1秒長的時間里的位移。（3）不相同。前者是瞬時速度；后者是平均速度。拓展時間間隔小t=t2-ti,如果初始時刻h取為零時刻，則At=t2,也就是說在這種情況下時間間隔At就等于末時刻t2;反之，一般情況下時間間隔At不等于末時刻t2o能力訓練1.下列說法中，關(guān)于時間的是（BCD），關(guān)于時刻的是（A）A. 學校上午8點開始上第一節(jié)課，到8點45分下課B. 小學每節(jié)課只有40分鐘C. 我走不動了，休息一下吧D. 邢慧娜獲得雅典奧運會女子10000m冠軍，成績是30分24秒362.一列火車從上海開往北京，下列敘述中，指時間的是（BD）A. 火車在早上6點10分從上海出發(fā)B. 列車共運行了12小時C. 列車在9點45分到達中途的南京站D. 列車在南京停了10分鐘3. 關(guān)于位移和路程，下列四種說法中正確的是（C）A. 位移和路程在大小上總相等，只是位移有方向，是矢量，路程無方向，是標量B. 位移用來描述直線運動，路程用來描述曲線運動C. 位移取決于物體的始末位置，路程取決于物體實際通過的路線D. 位移和路程是一回事4. 下列加點的物體或人可以看作質(zhì)點的是（B）A. 研究列車通過100m站臺所用的時間B. 研究繞地球運動時的“嫦娥一號”工星C. 鄒地在北京奧運會的單杠比賽中D. 膜盡在表演精彩芭蕾舞5.