鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 质点和位移学案设计

这是一份鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 质点和位移学案设计，共11页。
知识点一 质点
1．定义：物理学上用来代替物体的具有质量的点。
2．物体视为质点的条件：物体的大小、形状及物体上各部分运动的差异等因素对所研究的物理问题的影响可以忽略。
3．物理意义：质点是没有大小和形状，而具有质量的点，因此质点是一个理想化模型，并不真实存在。但引入质点的概念，可以简化物理问题，方便研究。
质点是一种理想化模型，实际上并不存在。
1：思考辨析(正确的画√，错误的打×)
(1)研究空中雄鹰的飞行技巧时，雄鹰可以看成质点；而研究其飞行轨迹时不能看成质点。 (×)
(2)只要物体很小，就可把物体看成质点。(×)
(3)做直线运动的物体不一定能看成质点。(√)
知识点二 位移
1．位移
(1)定义：由初位置指向末位置的有向线段。
(2)物理意义：描述运动物体的位置的变化。
2．标量和矢量
(1)标量：只有大小，没有方向。
(2)矢量：既有大小，又有方向。
3．位移—时间图像
(1)意义：描述物体运动的位移随时间变化的规律。
(2)建立：常用横坐标表示时间，用纵坐标表示相对于起始位置的位移。
位置坐标与坐标原点的选取有关，但位移与坐标原点的选取无关。
2：思考辨析(正确的画√，错误的打×)
(1)位移取决于运动的始、末位置，路程取决于实际运动的轨迹。(√)
(2)物体经过一段时间发生的位移为零，则路程也一定为零。(×)
(3)在s­t图像上可以求出物体在某段时间内的位移。(√)
考点1 质点
如图所示的花样滑冰运动员正在溜冰场上高速滑行，他们时而如雄鹰展翅，时而在空中翻腾，优美的动作换来观众们的阵阵喝彩。
(1)甲观众说滑冰运动员可以看成质点，乙说他们不能看成质点，你认为甲、乙观众谁说得对？
(2)根据什么判定物体能否被看成质点？
提示：(1)都不对。
(2)物体的形状和大小对所研究的问题的影响可以忽略时，可将物体看成质点。
1．理想化方法
(1)质点是一种科学的抽象，是一种理想化的物理模型，是在研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，对实际物体进行的近似处理。
(2)在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，通过对事物的抽象，建立理想化“物理模型”，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法。
2．质点的三个特点
(1)没有大小和形状。
(2)具有物体的全部质量。
(3)是一种理想化的物理模型，实际生活中并不存在。
3．物体看成质点的条件
(1)物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计时，不论物体的大小如何，都可把物体看作质点。
(2)当物体上各部分的运动情况完全相同时，物体上任何一点的运动情况都能反映该物体的运动，一般可以将物体看成质点，但不一定总能看成质点。
【典例1】 (多选)为了提高枪械射击时的准确率，制造时会在枪膛内壁刻有螺旋形的槽。这样，当子弹在枪管中运动时，会按照旋转的方式前进。离开枪管后，子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响，从而提高子弹飞行的稳定性。下列关于子弹运动的说法中正确的是( )
A．当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时，可以把子弹看作质点
B．当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时可以把子弹看作质点
C．无论研究什么问题都可以把子弹看作质点
D．能否将子弹看作质点，取决于我们所研究的问题
BD [在研究子弹的旋转对飞行的影响时不能忽略子弹的大小和形状，因此不可以把子弹看作质点，故A错误；研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时，其大小和形状可忽略，可以把子弹看作质点，故B正确；能否将子弹看作质点，取决于所研究的问题，只要其大小和形状对所研究问题的影响可以忽略，就可以看成质点，故C错误，D正确。]
物体能否看作质点的判断方法
(1)确定问题的性质，即题中关注的要素是什么，分析、求解的物理量是什么。
(2)假设物体的形状、大小被忽略，思考要求解的物理量、关注的要素是否受影响。若不受影响，物体就能被看成质点；若受影响，则物体不能被看成质点。
eq \([跟进训练])
1．在研究以下四种情况中提出的问题时，所涉及的对象可看作质点的是( )
A [地球绕太阳公转时，地球的大小远小于地球到太阳的距离，符合看成质点的条件，A正确；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，B错误；花样滑冰运动员比的是身体各部分的动作及协调性，不能将其看成质点，C错误；要研究运动员跨栏的姿势(即身体各部分的位置及协调性)，显然不能将其视为质点，D错误。]
考点2 位移和路程
有甲、乙、丙三名旅客都是从北京到重庆，他们分别沿三条不同的路线到达。
他们的位移是否相同？他们的路程是否相等？
提示：位移是初位置到末位置的有向线段。因为他们的初、末位置相同，所以位移相同。
路程是轨迹长度，由图可以看出他们的路程不相等。
1．矢量和标量的判断
(1)矢量的表示：
①矢量的图示：用带箭头的线段表示，线段的长短表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向。
②同一直线上的矢量：可先建立直线坐标系，在数值前面加上正负号表示矢量的方向，正号表示与坐标系规定的正方向相同，负号则表示与规定的正方向相反。
(2)大小的比较：
标量大小的比较看其自身数值大小，而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小，绝对值大的矢量就大。
如两位移s1＝2 m，s2＝－3 m，则两位移的大小关系为|s1|