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(共33张PPT)
第二节 质点和位移
高中物理鲁科版（2019）必修第一册
教学课件
Teaching Courseware
20XX.XX.XX
第一章 运动的描述
PART.1
PART.2
PART.3
PART.4
素养目标
新课讲解
新课导入
经典例题
目录
CONTENTS
PART.2
PART.4
课堂练习
课堂小结
1.经历质点建模的过程了解质点的含义,知道物体抽象成质点的条件，能将特定实际情境中的物体抽象成质点。
2.知道位移是矢量，会用有向线段表示位移的大小和方向。
3.知道矢量和标量的含义及二者的区别。
4.认识位移—时间（s-t）图像，能已知位移与时间的关系画出s-t图像并能分析s-t图像。
素养目标
新课导入
人在走路时，整体向前移动的过程中，手也在摆动，头也在动，身体各个部位的运动情况不尽相同，怎么去描述人的运动呢，需要把每个部位的运动情况都描述出来吗？如果只研究人移动到哪里？轨迹怎么样？走路的快慢程度等问题，需要知道人身上各部分的运动吗？
新课讲解
New lesson explanation
新课讲解
思考1：赛跑中，要研究运动员跑得快还是慢，需要考虑该运动员是胖还是瘦、高还是矮吗？
思考2：体操运动中，要研究运动员的动作，要不要考虑运动员的形体？
上一节课，我们学习了参考系、时间和空间的描述。思考下列问题:
自然界中的物体都有各自的形状，它们的运动往往也是复杂的。
有些物体本身的各部分的运动情况就不同，比如：做体操的运动员；
有些物体在自转的同时又绕着其它物体在转，比如：地球的运动；
新课讲解
一、质点
任何物体都有一定的大小和形状，物体各部分的运动情况一般说来并不一样。
我们有时候关注物体各部分的运动，有时关注物体的整体运动，因此如何描述物体的运动要看我们关注的问题是什么。
可以忽略雄鹰的大小，将其视为“点”在运动
若只研究雄鹰从哪里移动到哪里，它的身体的形状也就不用在意了。
新课讲解
质点是什么点？ 为什么要有质点？
我们发现，当把雄鹰看成点以后，我们研究它从一个位置移动到另一个位置时方便了很多。
物理学中常用建构理性模型的方法，突出问题的主要因素，忽略次要因素，将问题简化，以便得到解决。
那什么样的问题可以把物体看成一个点，什么样的问题不能把物体看成一个点呢？
质点不是普通意义上的“几何点”，它是一种理想化模型，它将物体抽象为有质量的点，忽略物体的大小、形状
新课讲解
在什么情况下可以把物体看成一个质点：
①平动的物体（物体上各点的运动情况相同）
例：在水平桌面上平移书本，这时物体上任一点的运动都能完全反映整个物体的运动，因此可以仅用一个点来代替物体。
②关注物体的整体运动，物体上各点的运动有差别（例如有平动又有转动），但相对于所研究的问题可以忽略时
例：人走路的速度和轨迹，投篮轨迹，列车整体运动快慢……
③所涉及的空间距离大于物体本身尺寸，物体本身的大小对所研究的问题可以忽略时
例：火车从北京到漳州，地球的公转……
新课讲解
1.质点的定义：忽略物体的大小和形状用来代替物体的、有质量的点。
2.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忽略不计时。
（1）质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型。
（2）一个物体能否看成质点，是由所研究问题决定的，跟物体自身体积、质量、和速度均无关。同一物体，研究问题不同，有时可以看成质点，有时不能看成质点。
3.对质点的几点说明:
新课讲解
学
科
（3）物理各点的运动情况相同（平动）时，可以看作质点，一般研究物体的转动时不能把物体看作质点。
（4）物体有转动，但物体的转动不是我们所研究的主要问题时，物体的本身大小和形状已变成了次要因素，物体可以看作质点。
平动
新课讲解
总结：物体是否能看成质点是有条件的，它由我们所研究的问题的性质来决定，同一个物体，由于所要研究的问题不同，有时可以看成质点，有时不能看成质点。
一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。
物理中的“质点”和几何中的点有哪些异同？
相同点：都是没有形状和大小的点。
不同点：质点是实际物体的抽象表示，它具有一定的物理内涵，不仅具有物体的全部质量，而且是一个相对的物理概念；几何中的点没有质量，仅表示位置，而且应该绝对的小。
新课讲解
思考讨论：足球运动中常说的“香蕉球”是球在空中旋转、整体运动径迹为类似香蕉型弧线的一种运动。在研究如何才能踢出香蕉球时，能把足球看作质点吗？研究什么样的问题可以把足球看作质点？
研究如何才能踢出香蕉球时，不能把足球看作质点，因为香蕉球是足球水平运动和旋转两种运动同时存在的情形。
例如:研究足球运动轨迹的问题可以把足球看作质点。
新课讲解
二、路程和位移
有了质点我们就可以方便的研究像火车这类体型大的物体的运动轨迹了，那么当物体运动后，我们该如何描述物体的位置变化？
某同学沿不同路径从A 位置走到 B 位置，所走路程不同，但其位置的变化却是相同的。
有两位同学从 A 位置出发，走了相同的路程，其中一位同学走到B位置，另一位同学走到C位置，其位置的变化不相同。
新课讲解
1.路程：轨迹长度，即直线、折线、曲线的总长度
2.位移 s：从初位置指向末位置的有向线段
位移与质点的运动路径无关，只与初位置、末位置有关
3.物理意义：位移是用来描述运动物体空间位置变化的物理量，是由初位置指向末位置的有向线段，它既有大小又有方向，通常用字母s来表示。
4.位移表示方法：
物体从A到B的位移，用一根带箭头的线段来表示，箭头的方向表示位移的方向，线段的长度s表示位移的大小。
A
B
s
新课讲解
sB=-4 m- (-1m)=-3 m
汽车A的位移为正，表示其位移方向沿x轴正方向
汽车B的位移为负，表示其位移方向沿x轴负方向
sA=4 m-1m=3 m
对于沿直线运动的物体，我们可以借助一维坐标系确定物体发生的位移。在一维坐标系中，位移的正负表示位移的方向。
例：表示汽车A和汽车B从t1时刻到t2时刻的位移。
t1时刻B
t2时刻B
t1时刻A
t2时刻A
x1
x2
x1’
x2’
sA
sB
新课讲解
5.位移和路程的比较
描述质点位置变化
描述质点轨迹的长度
从初位置到末位置的有向线段的长度
运动轨迹的长度
从初位置指向末位置
无方向
①都是描述质点运动的物理量
②都是过程量
③单位相同
④位移的大小不大于相应的路程
⑤只有质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程
新课讲解
5.矢量和标量
（1）标量：只用大小就能描述的物理量叫做标量。
例如：时间、路程、质量、温度、电流等
（2）矢量：既有大小又有方向的物理量叫做矢量。
例如：力、位移、速度等
矢量的正负号只表示方向，不表示大小，比较大小要用绝对值
新课讲解
6.位移—时间（s-t）图像
a.建立坐标系；横坐标表示时间，纵坐标表示汽车的位置。
b.描点；
c.连线；用平滑曲线将数据点连接起来。
所得图象就是汽车的位移-时间图象，也称s-t图象。
(1)s-t图像的建立
t /s
X /m
2
1
3
5
4
6
7
0
5
30
15
10
25
20
新课讲解
①由x-t图像可知物体各时刻所处位置及物体发生一段位移所需时间
②x-t图像只能用来描述直线运动
x-t图像中,表示位移的x轴是一条方向固定的直线
③x-t图像不是物体运动的轨迹
表示的是位移随时间t变化的情况
④纵轴表示物体的初始位置（x1、x2)
⑤交点表示相遇（点B）
(2)根据x-t图像分析物体的运动
新课讲解
⑥水平直线表示物体静止(甲线)
⑦倾斜直线表示物体做匀速直线运动(乙线正向，戊线负向)
斜率表示速度，
斜率的大小表示速度的大小，
斜率的正负表示物体的运动方向。
⑧丙表示物体做加速直线运动，丁表示物体做减速直线运动
x-t图像上某点切线斜率的大小表示物体速度的大小（陡大缓小）
x-t图像上某点切线斜率的正负表示物体速度的方向
甲
丙
丁
乙
戊
课堂练习
Classroom Practice
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂小结
Class Summary
课堂小结
把物体简化为无大小、有质量的点
质点没有面积、没有体积，不占据空间
实际不存在
① 质点
（1）物体可看成质点的条件：物体的大小和形状对所研究问题的影响忽略不计时，可将物体看成质点.
（2）物理意义：质点是一种理想化模型，建立质点的概念是为了简化研究的问题
课堂小结
① 路程和位移
（1）路程：表示物体运动轨迹的长度，只有大小，没有方向，可能是直线，也可能是折线或曲线.路程和运动路径有关.
（2）位移：①表示物体位置的变化，大小等于物体由初位置指向末位置的有向线段的长度，方向由初位置指向末位置，与物体的运动方向并不一定相同；②位移对应的是时间间隔，是个过程量，与运动路径无关.
（3）路程与位移的关系：同一运动过程中的路程大于或等于位移的大小，只有在单向直线运动中，路程才等于位移的大小.
2
标量（只有大小，没有方向，例如质量、时间、路程等）
矢量（既有大小，又有方向，例如位移、速度、力等）
位移为零，路程不一定为零
课堂小结
① 直线运动的位移
对于做直线运动的物体，在 t1、t2 时刻的位置分别记为 x1、x2 ，位移记为 ，若两坐标之差为正，则位移的方向指向 x 轴的正方向；若两坐标之差为负，则位移的方向指向 x 轴的负方向.
位移-时间图像
用来表示物体在每一时刻的位置或每一时间间隔的位移.
3
4
在 x-t 图像中，位置坐标只有正、负两种，所以 x-t 图像只能描述直线运动
感谢观看
THANK YOU

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