必修1第一章运动的描述第12节质点参考系时间和位移.docx

1、必修1第一章运动的描述第12节质点参考系时间和位移教育学科教师辅导讲义课 题必修一 1.1质点、参考系和坐标1.2时间和位移教学内容课前检测1坐在行驶列车里的乘客，看到铁轨两旁树木迅速后退，“行驶着的列车”和“树木迅速后退”的参考系分别是（）A地面、地面B地面、列车C列车、列车D列车、地面2下列几种情况下的物体，哪些情况可将物体当作质点来处理（）A游乐场中，坐在翻滚过山车中的小孩B确定太空中的宇宙飞船位置C研究门的转动D研究正在将货物吊起的起重机的受力情况3甲、乙、丙三个观察者，同时观察一个物体的运动甲说“它在做匀速运动”，乙说“它是静止的”，丙说“它在做加速运动”则下列说法中正确的是（）A在

2、任何情况下都不可能出现这种情况B三人中总有一人或两人讲错了C如果选同一参考系，那么三人的说法都对D如果各自选择不同的参考系，那么三人说法都对4在平直的公路上，甲乘汽车以10ms的速度运动，乙骑自行车以5 ms的速度运动，甲、乙的运动方向相同，甲在前，乙在后，则（）A甲观察到乙以5ms的速度靠近B乙观察到甲以5 ms的速度远离C甲观察到乙以15 ms的速度远离D乙观察到甲以15 ms的速度远离5汽车在平直的公路上向东冒雨行驶,下列说法中正确的是( )A、选择汽车为参考系,雨滴是静止的B、选择地面为参考系,坐在汽车里的乘客是静止的C、选择汽车为参考系,路旁的树木在向西运动D、选择乘客为参考系,刮雨

3、器一定是静止的6关于参考系的选取,以下说法正确的是（ ）A、研究物体的运动，必须选定参考系B、描述一个物体的运动情况时，参考系是可以任意选取的C、实际选取参考系时，应本着便于观测和使对运动的描述尽可能简单的原则来进行，如在研究地面上的运动时，常取地面或相对于地面静止的其他物体做参考系D、参考系必须选取地面或相对于地面不动的其它物体7“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”这句诗表明了（ ）A、坐在地上的人是绝对静止的B、坐在地面上的人相对地球以外的其它星体是运动的C、人在地球上的静止是相对的，运动是绝对的D、 以上说法都错误8两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内的人看见窗外树木向东移动，乙车内的人发现甲

4、车没有运动如果以大地为参考系上述事实说明（ ）A、甲车向西运动，乙车不动 B、乙车向西运动，甲车不动C、甲车向西运动，乙车向东运动 D、甲，乙两车以相同的速度都向西运动9.下列关于质点的说法中，正确的是（ ）A. 体积很小的物体都可看成质点 B. 质量很小的物体都可看成质点C. 不论物体的质量多大，只要物体的尺寸对所研究的问题没有影响或影响可以不略不计，就可以看成质点D. 只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看作质点10.在下列物体的运动中，可视作质点的物体有 ( )A. 从北京开往广州的一列火车 B. 研究转动的汽车轮胎C. 研究绕地球运动时的航天飞机 D. 表演精彩芭蕾舞的演

5、员E. 参加百米跑竞赛的运动员 F. 在斜下推力的作用下，沿水平面运动的箱子11.下列关于轨迹的说法，正确的是（）A信号弹在夜空划出的痕迹就是信号弹运动的轨迹B画出信号弹的st图线，此图线就是信号弹的运动轨迹C运动物体的st图线是曲线，则运动物体的轨迹也是曲线D匀速直线运动的位移一时间图象就是运动物体的轨迹12.下列关于位移和路程的说法正确的是（）A位移和路程总是大小相等，但位移是矢量，路程是标量B位移是描述直线运动的，路程是描述曲线运动的C位移只取决于初末位置，而路程还与实际运动的路线有关D物体的路程总大于或等于位移的大小知识梳理1. 质点（1）定义：用来代替物体的有质量的点（2）将物体看成

6、质点的条件。物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，可视物体为质点，如地球够大，但地球绕太阳公转时，地球的大小就变成次要因素，我们完全可以把地球当作质点看待。当然，在研究地球自转时，就不能把地球看成质点了。研究火车从北京到上海的运动时可以把火车视为质点，但研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点了。质点是一个理想模型，要区别于几何学中的点。（3）质点的物理意义。实际存在的物体都有一定的形状和大小，有质量而无大小的点是不存在的，那么定义和研究质点的意义何在？质点是一个理想的物理模型，尽管不是实际存在的物体，但它是实际物体的一种近似，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象，它突出了事物的主

7、要特征，抓住了主要因素，忽略了次要因素，使所研究的复杂问题得到了简化。在物理的研究中，“理想模型”的建立具有十分重要的意义，引入“理想模型”，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差，在现实世界中，有许多实际的事物与这种“理想模型”十分接近，在一定条件下，作为一种近似，可以把实际事物当作“理想模型”来处理，即可以将“理想模型”的结果直接地应用于实际事物。例如在研究地球绕太阳公转的运动时，由于地球的直径（约）比地球和太阳之间的距离（约）小得多，地球上各点相对于太阳的运动可以看作是相同的，即地球的形状、大小可以忽略不计，在这种情况下，就可以直接把地球当作一个“质点”来处理。在高中物理必修课中，

8、我们只研究能够简化质点的物体的运动，因此，如果没有特别说明都可以把物体视为质点来处理。2. 参考系（1）为了确定一个物体的位置和描述它的运动，要选择另外的物体作为标准，这个被选作参考标准的物体叫做参照物，也称参考系。一个物体一旦被选为参考系，就必须认为它是静止的。（2）选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，观察的结果可能会有所不同。比如，生活在地球上的人，觉得地球是静止不动的，其实地球以的巨大速度绕太阳公转。又如路边的树木，若以地面为参考系是静止的，若以行驶的汽车为参考系，树木是往后退的，这就是我们坐在车里前进时感到树木往后退的原因。（3）在运动学中，参考系的选取是任意的，但在实际选择参考系

9、时应以运动的描述尽可能简单为原则。比如，描述地面上物体的运动时，通常选地面或相对于地面静止不动的其他物体作为参考系。3. 时间与时刻（1）时刻是事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志，时间则是事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度。（2）两者的区别意义时间轴表示对应量通常说法（举例）时刻一瞬间轴上一点位置、瞬时速度第4秒末、第5秒初时间一段时间轴上一段位移、平均速度前2秒、第3秒时间和时刻的示例：如图所示。时间和时刻有区别也有联系。时间能展示运动的一个过程，好比一段录像；时刻只能显示运动的一瞬间，好比一张照片。例如，“5秒末”“5秒时”“第5秒初”“第5秒末”等指的都是时刻

10、而不是时间，“5秒末”“5秒时”“第5秒末”均指时间轴上秒这一点（时刻），但“第5秒初”和“第4秒末”指的是同一时刻，即时间轴上秒这一点（时刻）。“5秒内”“前5秒内”“后5秒内”“第5秒内”等指的是一段时间而非时刻。“5秒内”“前5秒内”“后5秒内”的时间长度均为5秒，但“第5秒内”的时间长度则只有1秒，即从第5秒初（也就是第4秒末）到第5秒末（也就是第6秒初），在时间轴上就是从秒到秒这一段时间间隔。4. 坐标系有时需要准确地描述某个物体所在的位置，如地理上用纬度和经度来确定某个地点。在军事、大地测量等领域常采用全球卫星定位系统（GPS）来确定方位。要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐

11、标系。如果物体在一维空间运动，即沿一直线运动，只需建立直线坐标系，就能准确表达物体的位置；如果物体在二维空间运动，即在同一平面运动，就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置，如果物体在三维空间运动时，就需要建立三维直角坐标系来描述。5. 矢量与标量（1）矢量：既有大小又有方向的量，如位置、位移等。（2）标量：只有大小没有方向的量，如质量、温度等。（3）矢量与标量的区别矢量是有方向的，如描述一个物体的位置时，如果只是说明该物体离我们所在处的远近，而不指明方向，就无法确定物体究竟在何处。标量没有方向，如说一个物体的质量时，只需知道是多大就行了，无方向可言。标量相加时，只需按算术加法的法则运算就行了

12、，矢量则不然，不能直接相加减，应用平行四边形定则运算。6. 位移和路程的区别与联系（1）位移是描述质点位置变化的物理量，既有大小，又有方向，是矢量，是从起点A指向终点B的有向线段，有向线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向，位移通常用字母“x”表示，它是一个与运动路径无关，仅由初、末位置决定的物理量。（2）路程是质点运动轨迹的长度，它是标量，只有大小，没有方向，路程的大小与质点运动的路径有关，但它不能描述质点位置的变化。例如，质点环绕一周又回到出发点时，它的路程不为零，但其位置没有改变，因而其位移为零。（3）距离是两点间直线的长度，它也是标量，只有大小，没有方向，显然距离等于位

13、移的大小。（4）由于位移是矢量，而路程是标量，所以位移不可能和路程相等；位位移的大小有可能和路程相等，只有质点做没有往返的直线运动时，位移的大小才等于路程，否则，路程总是大于位移的大小。在任何情况下，路程都不可能小于位移的大小。（5）在规定正方向的情况下，与正方向相同的位移取正值，与正方向相反的位移取负值，位移的正负不表示大小，仅表示方向。7. 位移矢量的理解物体的任何机械运动都伴随着空间中位置的改变，路程不能完全确定物体位置的变化，如图，则显示了相同的路程，不同的位置变化，因此物理学中用位移这个概念表示物体的位置改变。位移指物体运动的起点指向运动终点的有向线段。从图中可以看出，从A到B的过程

14、中，质点的位移时刻改变，不仅表现在其大小上，更体现了方向的变化性，很好地说明了位置变化的特点。8. 做直线运动的质点的位移表示方法直线运动的物体，其方向性容易确定，因此只要规定某运动方向为正方向，则物体在任何时间内的位移矢量就可以准确地表示出来。如图所示，汽车从O点开始沿直线运动，时间内走了5km到达A点，然后返回，又经过时间走了8km到达B点，分析各段时间内的位移。规定从OA的方向为正方向，则时间内，位移，方向与规定方向相同；时间内，物体由A到B，则。负号表示从AB，与规定的正方向相反；在时间内，物体的位移应从O指向B，故，负号表示这段时间内的总位移与规定的方向相反。重难点突破在高考中考到的

15、有参考系、位移、质点概念，比重比较少，题型以选择题出现，如：1. （2005年江苏）如图所示，某质点沿半径为r的半圆弧由a点运动到b点，则它通过的位移和路程分别是（ ）A. 0；0 B. 2r，向东； C. r，向东； D. 2r，向东；2r解析：位移是矢量，有大小同时还有方向，它是指从初位置指向末位置的有向线段，而路程是指质点运动轨迹的长度，则位移为2r，向东，路程为。答案：B。2. （2003年上海）若车辆在行进中，要研究车轮的运动，下列选项中正确的是（ ）A. 车轮只做平动B. 车轮的平动可以用质点模型分析C. 车轮只做转动D. 车轮的转动可以用质点模型分析解析：要研究车轮的运动，无需任

16、何条件限制，即平动、转动均可。如果车轮做平动，车轮上各点的运动情况（速度大小和方向）相同，则可将车轮当作质点处理；如果车轮做转动，车轮上各点的运动情况不同，因此不能将整个车轮当成质点处理，故只有B项符合要求。答案：B。对同一个物体的运动，所选择的参考系不同，对它的运动的描述就会不同，通常以地球为参考系来研究物体的运动，但有时用其他物体做参考系更简单。课后作业【同步达标练习】1.下列说法正确的是( )A.位移图像是质点运动的轨迹B.速度图像是质点运动的轨迹C.利用位移图像可以知道发生任一位移所需的时间D.利用位移图像中直线斜率的大小可以比较速度的大小，斜率越大，速度也越大.2.如图2-6所示，为

17、甲、乙两物体做直线运动的s-t图像，则下列说法正确的是( )A.两物体都做匀速直线运动，v甲v乙B.两物体同时从不同地点出发C.两直线的交点P表示此时两物体的速度相同D.两直线的交点P表示此时甲追上乙3.图2-7为s-t图像，其中属于匀速直线运动图像的是( ) 4.如图2-8所示是质点A与B在同一直线上沿同一方向运动的s-t图像.由图可知( )A.t0时，A在B的前面B.B在t2秒追上A，此后B在A的前面C.在开始阶段B的速度比A大D.在开始阶段B的速度比A小，t2秒以后B的速度超过A的速度5.如图2-9所示为某物体运动的s-t图像，从图像中可以看出物体在2s内通过的位移s1为 m,3s内通过

18、的位移s2为_m,从图像可以求出- ，可见物体做的是 运动.6.根据匀速直线运动的特点，质点在相等时间内通过的位移 ，质点在相等时间内通过的路程 ，质点的运动方向 ，质点在相等时间内的位移大小和路程 .7.在自行车比赛中，一位运动员在一条笔直的赛道上做匀速直线运动，某人测得该运动员在4s内行驶了60m，那么他在30min内行驶了 km.8.作出甲、乙两质点同时满足下述条件的位移-时间图像，并求此时甲、乙运动的速度.(1)甲、乙在同一直线上同向运动；(2)t0时，即开始计时，此时甲和乙相距2m;(3)t2s时，乙从静止开始做匀速运动；(4)t5s时，乙的位移是2m，且和甲相遇.9.图2-10所示

19、是甲、乙两物体运动的位移-时间图像，甲、乙两物体均做 ，它们运动的方向 ，0s时它们相距 m，它们在 时刻相遇在 位置处10.图2-11所示是甲、乙两物体从同一地点开始运动的位移-时间图线，甲、乙两物体均做 ，这们运动的方向 ，运动较快的是 ，5s末它们相距_m.【素质优化训练】1.一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表，则此质点开始运动后：t/s024681012141618x/m24688812162024(1)作出该质点的位移-时间图像；(2)质点在10s内的位移、路程各为多大?(3)质点在第7个2s内的位移多大?2.某物体运动的位移时间图像如图2-12所示，则物体( )A.往复运

20、动B.匀速直线运动C.朝某一方向直线运动D.不能确定物体的运动情况3.甲、乙两物体在同一直线上运动s-t图像，如图2-13所示，以甲的出发点作为参考点，以甲的出发时间作为计时起点，则( )A.甲、乙同时出发B.甲、乙从同一地点出发C.甲开始运动时，乙在甲前面s0处D.甲在中途停了一段时间，而乙没有停参考答案【同步达标练习】1.CD 2.ABD 3.ABC 4.AB 5.10 15 0 匀速直线 6.相等 相等 不变 相等 7.27 8.略 9.匀速直线运动 相反 10 2.5s 5m 10.匀速直线运动 一致 甲 10m【素质优化训练】1.(1)略 (2)6m、6m (3)4m 2.A 3.C