中职物理人教版通用类1 运动的描述课堂教学ppt课件

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实际物体（如自行车、汽车、火车等）的运动都是非常复杂的，要详尽地描述这些运动，并非易事。例如，一列正在行驶的火车，既有火车整体相对于地面的平动，又有车轮的转动，还有车体的振动，等等，因此要全面描述火车的运动是相当困难的。
为了便于研究，就需要对物体进行简化，突出影响问题的主要因素，忽略次要因素。例如：
在研究一列从北京开往上海的列车的运动问题时，由于列车的总长度约为150 m，而从北京开往上海的总里程约为1 500 km，火车的长度是总里程的万分之一，因此火车的大小、形状等因素对研究问题的影响很小，可以不考虑，只突出火车的质量及其占据空间的某一位置这两个主要因素。
在上面这种情况下，我们可以把火车简单地看作一个有质量的点——质点，它是一种理想化的物理模型。
在下面这种情况下，如在研究这列火车经过一座桥的运动时，由于火车的长度可以跟大桥的长度相比拟，它就成了解决问题的主要因素，这时就不能把火车简化为质点。
二、时刻和时间
时刻指的是一个瞬间，时间指的是两个时刻之间的间隔。例如，我们常说上午第一节课在8时上课，8时45分下课。
如果用一个数轴来表示时刻和时间，则时刻应该用点来表示，时间用线段来表示，如下图所示。
这里的“8:00”和“8:45”是这节课开始和结束的两个时刻，而这两个时刻之间的间隔45 min，则是两个时刻之间的时间。
在SI（国际单位制）中，时间的单位是 s（秒），如下图所示的时间轴上标出了零时刻、第2 s初、第3 s末等时刻和第1 s内、 1 s 内、 3 s 内等时间。
三、位移和路程
在物理学中，用位移来表示质点的位置变化。当质点从A点运动到B点时，我们从初位置A到末位置B作一条有向线段AB，用这条有向线段表示物体在这次运动中发生的位移，如右图所示。
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。在物理学中，像位移这样既有大小，又有方向的物理量，叫作矢量。位移通常用字母s表示，它的SI单位是m（米）。
路程是质点运动轨迹的长度。在上图中，质点的路程分别是曲线ACB、ADB、AEB的长度。像路程这样只有大小，没有方向的物理量，叫作标量。
四、速度和速率
不同物体的运动，其快慢程度往往不同。例如，运动员甲在8 s内跑过了64 m；运动员乙在6 s内跑过了54 m。他俩谁跑得快呢？
比较物体运动的快慢有两种方法：一种是在位移相同的情况下，比较所用时间的长短：时间短的，运动得快；另一种是在时间相同的情况下，比较位移的大小：位移大的，运动得快。
由于第二种方法更接近人们的生活习惯，因此，人们把位移s与发生这个位移所用时间 t 的比值叫作物体的速度，通常用v表示，即
速度不但有大小，而且有方向，是矢量。速度的大小在数值上等于单位时间内位移的大小，速度的方向跟运动的方向相同。
速度的SI单位是 m/s（米/秒），常用的单位还有km/h （千米/时）。
1 m/s = 3.6 km/h
我们可计算出前例中运动员甲、乙的速度分别为：
用上面的公式计算出的速度，表示物体在某段时间（或位移）内运动的平均快慢程度，叫作平均速度。平均速度只能粗略地描述运动的快慢。
2006年7月11日，刘翔在瑞士洛桑国际田径大奖赛男子110米栏比赛中，以12秒88的成绩夺得冠军，并打破世界纪录。
他在比赛中的平均速度是
为了使描述更加精确，就需要选择物体在较短时间内的位移与时间的比值。如果这段时间取得足够小，就可以认为是物体在某一时刻（或某一位置）的速度，这个速度叫作瞬时速度。瞬时速度可以精确地描述物体运动的快慢。
演示实验
把打点计时器固定在桌子上，连接好电路，如下图所示。
用打点计时器测量瞬时速度
安装好纸带。启动电源，用手水平地拉动纸带，纸带上就打出了一列小点，如下图所示。关闭电源。
由于每两个点之间的时间都是0.02 s，因此，选择某一点A，测量出该点左右两点B、C间的位移大小，除以时间0.04 s，即可视为纸带经过A点时的瞬时速度。
DIS实验室 用光电门测量瞬时速度
随着信息技术的发展，中职物理的实验手段趋于多样化。DIS（即数字信息系统，由传感器＋数据采集器＋实验软件＋计算机构成）应用于物理实验，大幅度提高了实验精度和实验效率。
将实验用长木板的一端在桌面上支撑起来，形成一个斜面。将光电门连接到DIS实验系统的数据采集器上，放置在长木板的边上。调节光电门的高度，尝试着让小车从斜面上滑过，使小车上的挡光片可以顺利地通过光电门，实验装置如下图所示。
打开DIS实验系统中的速度测量功能，从一定高度释放小车，即可在显示屏上显示出小车经过光电门时的速度值。更换不同宽度的挡光片，再将小车从原处释放，可以得到近似但不同的速度值。挡光片的宽度越小，得到的结果越接近小车经过光电门时瞬时速度的真实值。
速度的大小叫作速率，是标量。汽车上的速度计只能显示汽车速度的大小，不能显示汽车运动的方向，所以它显示实际上是汽车的瞬时速率。
表1-1 一些运动物体的速率或平均速率 (单位：m/s)
1．地球的直径约为12 800 km，与太阳相距1.5×108 km。当我们研究地球的公转时，能不能把它看成质点？研究地球上各处季节变化时，能不能把它看成质点？
答案：能；不能。
2．一位运动员在学校里周长为400 m的标准跑道上跑了三圈，他跑过的路程是多少？他的位移是多少？
答案：路程是1 200 m，位移是0。
3．2006年7月1日，世界上海拔最高、线路最长的高原铁路——青藏铁路全线通车。下面是从北京开往拉萨的T 27次列车的时刻表，请说出火车到达西宁的时刻、停车时间、开出时刻，估算从北京到格尔木以及从格尔木到拉萨的平均速度。