（2021新人教版）高中物理必修第一册第1章 素养导学同步（课件+讲义+精练）.zip

1 1质点质点参考系参考系 学习目标学习目标1.理解什么是理解什么是质质点，知道点，知道质质点是一种理想化模型，初步体会物点是一种理想化模型，初步体会物 理模型在探索自然理模型在探索自然规规律中的作用律中的作用2.能说出把物体看成质点的条件能说出把物体看成质点的条件(重点、重点、 难点难点)3.知道参考系，知道物体运知道参考系，知道物体运动动描述具有相描述具有相对对性性 一、机械运动一、机械运动 1定义：物体的定义：物体的空间位置空间位置随时间的变化随时间的变化 2运动与静止的关系运动与静止的关系 (1)自然界中的一切物体都处于永恒的运动中，即运动是自然界中的一切物体都处于永恒的运动中，即运动是绝对的绝对的 (2)描述某一个物体的运动时，总是相对于其他物体而言的，这便是运动的描述某一个物体的运动时，总是相对于其他物体而言的，这便是运动的 相对性相对性 二、物体和质点二、物体和质点 1定义：用来代替物体的有定义：用来代替物体的有质量质量的点的点 2将物体看成质点的条件：在研究物体的运动时，当物体的将物体看成质点的条件：在研究物体的运动时，当物体的形状形状和和大小大小对对 所研究问题的影响可忽略不计时，物体可视为质点所研究问题的影响可忽略不计时，物体可视为质点 3质点是一种质点是一种理想化理想化模型，实际并不存在模型，实际并不存在 三、参考系三、参考系 1定义：在描述物体的运动时，被选定作为参考、假定为定义：在描述物体的运动时，被选定作为参考、假定为不动不动的其他物的其他物 体体 2选取原则：参考系可以选取原则：参考系可以任意任意选取，一般以地面为参考系但在具体问题选取，一般以地面为参考系但在具体问题 中，要考虑研究问题的方便性中，要考虑研究问题的方便性 3参考系对观察结果的影响：选择不同的参考系观察同一个物体的运动，参考系对观察结果的影响：选择不同的参考系观察同一个物体的运动， 观察结果会有所观察结果会有所不同不同 2 1正误判断正误判断(正确的打正确的打“”“” ，错误的打，错误的打“”“”) (1)很小的物体一定能看成质点很小的物体一定能看成质点() (2)做直线运动的物体一定能看成质点做直线运动的物体一定能看成质点() (3)自然界中没有绝对静止的物体自然界中没有绝对静止的物体() (4)只能选择静止的物体作为参考系只能选择静止的物体作为参考系() 2(多选多选)如图所示为正在航拍的四旋翼无人飞机下列过程中不能将无人如图所示为正在航拍的四旋翼无人飞机下列过程中不能将无人 飞机看作质点的是飞机看作质点的是() A调节飞机旋翼的转速调节飞机旋翼的转速 B调整飞机在空中的姿态调整飞机在空中的姿态 C观察飞机在空中的位置观察飞机在空中的位置 D调整飞机上摄像机镜头的方向调整飞机上摄像机镜头的方向 ABD调节飞调节飞机旋翼的机旋翼的转转速速时时， ，飞飞机旋翼的大小和形状不能忽略不机旋翼的大小和形状不能忽略不计计，不，不 能看作能看作质质点；点；调调整整飞飞机在空中的姿机在空中的姿态态， ，飞飞机部分运机部分运动动不同，不可以将不同，不可以将飞飞机看作机看作质质 点；点；观观察察飞飞机在空中的位置，机在空中的位置，飞飞机的大小可以忽略；机的大小可以忽略；调调整整飞飞机上机上摄摄像机像机镜头镜头的方的方 向向时时， ，飞飞机的大小不能忽略机的大小不能忽略故故选选 A、 、B、 、D. 3公路上一辆卡车紧急刹车，由于惯性，卡车上的货物相对车厢向前滑行公路上一辆卡车紧急刹车，由于惯性，卡车上的货物相对车厢向前滑行 了了 x15 mm，为了测出这个距离，为了测出这个距离 x，我们选择的最合理的参考系应该是，我们选择的最合理的参考系应该是() A树木树木B行人行人 C卡车卡车 D公路公路 C据据题题意，参考系是指意，参考系是指为为了研究了研究问题问题的方便的方便选选来作来作为标为标准的物体准的物体由于由于 货货物相物相对车厢对车厢向前滑行了向前滑行了 15 mm， ，这这是是货货物相物相对车厢对车厢的运的运动动， ，为为了了测测量出量出这这个距个距 离，离，选择选择最理想的参考系是卡最理想的参考系是卡车车， ，这样这样方便方便测测量，也是最合理的量，也是最合理的选择选择 物体和质点物体和质点 3 1质点的特点质点的特点 (1)质点不同于几何质点不同于几何“点点”：质点是用来代替物体的有质量的点，其特点是：质点是用来代替物体的有质量的点，其特点是 只有质量，没有大小、体积、形状，它与几何只有质量，没有大小、体积、形状，它与几何“点点”有本质的区别有本质的区别 (2)质点是一种质点是一种“物理模型物理模型” 物理模型是在物理研究中，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立物理模型是在物理研究中，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立 的理想化模型，是物理学经常采用的一种科学研究方法，质点就是典型的物理的理想化模型，是物理学经常采用的一种科学研究方法，质点就是典型的物理 模型之一模型之一 物理模型作为一种理想模型，是为了研究问题方便而对实际问题的科学物理模型作为一种理想模型，是为了研究问题方便而对实际问题的科学 抽象，实际中并不存在抽象，实际中并不存在 2实际物体视为质点的常见情况实际物体视为质点的常见情况 【例例 1】如图所示，下列几种情况下的物体，哪些可将物体当作质点来如图所示，下列几种情况下的物体，哪些可将物体当作质点来 处理处理() 甲甲乙乙 丙丙丁丁 A甲：研究正在吊起货物的起重机的运动时甲：研究正在吊起货物的起重机的运动时 B乙：研究正在旋转的硬币的运动时乙：研究正在旋转的硬币的运动时 C丙：研究太空中宇宙飞船的位置时丙：研究太空中宇宙飞船的位置时 D丁：研究门的运动时丁：研究门的运动时 CA、 、B、 、D 选项选项中的研究中的研究对对象的大小、形状忽略后，起重机、硬象的大小、形状忽略后，起重机、硬币币、 、门门的运的运 动动将无法研究，故将无法研究，故 A、 、B、 、D 选项选项中的研究中的研究对对象不能被当作象不能被当作质质点点C 选项选项中宇宙中宇宙飞飞 船的大小、形状忽略后，船的大小、形状忽略后，对对于确定宇宙于确定宇宙飞飞船的位置无影响，故船的位置无影响，故 C 项项中的宇宙中的宇宙飞飞船船 可以被当作可以被当作质质点点 4 假设法判断物体能否当作质点假设法判断物体能否当作质点 (1)确定确定问题问题的性的性质质，即研究目的、，即研究目的、观观察的重点是什么察的重点是什么 (2)假假设设物体的形状、大小被忽略，成了一个有物体的形状、大小被忽略，成了一个有质质量的量的“点点” (3)思考所要研究的思考所要研究的问题问题，所，所进进行的行的观观察是否受影响察是否受影响若受影响，物体不能被若受影响，物体不能被 当作当作质质点；若不受影响，物体就能被当作点；若不受影响，物体就能被当作质质点点 1下列关于质点的说法正确的是下列关于质点的说法正确的是() A质点是客观存在的一种物体，其体积比分子还小质点是客观存在的一种物体，其体积比分子还小 B很长的火车一定不可以看作质点很长的火车一定不可以看作质点 C为正在参加吊环比赛的运动员打分时，裁判们可以把运动员看作质点为正在参加吊环比赛的运动员打分时，裁判们可以把运动员看作质点 D如果物体的形状和大小对所研究的问题无影响，即可把物体看作质点如果物体的形状和大小对所研究的问题无影响，即可把物体看作质点 D质质点是一种理想化的物理模型，没有大小和形状，故点是一种理想化的物理模型，没有大小和形状，故 A 错误错误；一个物体；一个物体 能不能看作能不能看作质质点，关点，关键键是看物体的形状或大小在所研究的是看物体的形状或大小在所研究的问题问题中是否可以忽略，中是否可以忽略， 研究火研究火车车从北京开往上海的从北京开往上海的时间时间，火，火车车可以看作可以看作质质点，故点，故 B 错误错误；吊；吊环环比比赛赛要考要考 虑虑运运动员动员的的动动作，故此作，故此时时不能看作不能看作质质点，故点，故 C 错误错误；如果物体的形状和大小；如果物体的形状和大小对对所所 研究的研究的问题问题无影响，即可把物体看作无影响，即可把物体看作质质点，故点，故 D 正确正确 参考系参考系 1选取参考系的意义选取参考系的意义 要描述一个物体的运动，首先必须选好参考系，只有选定参考系后，才能要描述一个物体的运动，首先必须选好参考系，只有选定参考系后，才能 确定物体的位置、研究物体的运动确定物体的位置、研究物体的运动 2.参考系的选取原则参考系的选取原则 (1)参考系的选取是任意的，在实际问题中，参考系的选择原则应以观测方参考系的选取是任意的，在实际问题中，参考系的选择原则应以观测方 便和使运动的描述尽可能简单为基本原则便和使运动的描述尽可能简单为基本原则 (2)研究地面上物体的运动时，一般情况下选择地面或地面上静止不动的物研究地面上物体的运动时，一般情况下选择地面或地面上静止不动的物 体为参考系，此时参考系可以省略不写体为参考系，此时参考系可以省略不写 (3)要比较不同物体的运动情况时，必须选择同一个参考系要比较不同物体的运动情况时，必须选择同一个参考系 5 3参考系的四性参考系的四性 【例例 2】为纪念世界反法西斯战争暨抗日战争胜利为纪念世界反法西斯战争暨抗日战争胜利 70 周年，我国举行盛周年，我国举行盛 大的阅兵仪式，如图所示，空中编队排出大的阅兵仪式，如图所示，空中编队排出“70”队形，飞过天安门观礼台上空，队形，飞过天安门观礼台上空， 下列关于飞机的运动情况的说法不正确的是下列关于飞机的运动情况的说法不正确的是() A地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系 B飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞机为参考系飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞机为参考系 C以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是运动的以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是运动的 D以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是静止的以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是静止的 思路点拨思路点拨： ：选择选择不同的参考系不同的参考系时时， ，对对物体运物体运动动的描述一般是不同的的描述一般是不同的物物 体的运体的运动动具有相具有相对对性性 C飞飞机相机相对对地面及地面上的建筑物向前地面及地面上的建筑物向前飞飞行，而地面上的建筑物相行，而地面上的建筑物相对飞对飞机机 向后运向后运动动可可见见，地面上的人看到，地面上的人看到飞飞机机飞过飞过是以地面是以地面为为参考系，参考系，飞飞行行员员看到看到观观礼礼 台向后掠台向后掠过过是以是以飞飞机机为为参考系，参考系，A、 、B 正确；由于正确；由于飞飞机机编队队编队队形保持不形保持不变变，所以以，所以以 编队编队中某一中某一飞飞机机为为参考系，其他参考系，其他飞飞机均是静止的，机均是静止的，C 错误错误， ，D 正确正确 判定参考系的两种方法判定参考系的两种方法 (1)静物法：明确静物法：明确观观察到的察到的现现象中，什么物体是运象中，什么物体是运动动的，什么物体是静止的，的，什么物体是静止的， 静止的物体可能就是参考系静止的物体可能就是参考系 (2)假假设设法：假法：假设设以某物体以某物体为为参考系，看参考系，看对对物体运物体运动动的描述是否与的描述是否与观观察到的察到的结结 果一致果一致若一致，若一致，该该物体可能就是参考系物体可能就是参考系 6 2(多选多选)在平直公路上，甲以在平直公路上，甲以 10 m/s 的速度运动，乙以的速度运动，乙以 5 m/s 的速度运动，的速度运动， 甲、乙从同一点出发，则甲、乙从同一点出发，则() A同向运动时，甲观察到乙以同向运动时，甲观察到乙以 5 m/s 的速度远离的速度远离 B同向运动时，乙观察到甲以同向运动时，乙观察到甲以 5 m/s 的速度靠近的速度靠近 C反向运动时，甲观察到乙以反向运动时，甲观察到乙以 15 m/s 的速度远离的速度远离 D反向运动时，乙观察到甲以反向运动时，乙观察到甲以 15 m/s 的速度靠近的速度靠近 AC同向运同向运动时动时，甲，甲观观察到乙察到乙时时是以甲是以甲为为参考系，此参考系，此时时乙以乙以 5 m/s 的速度的速度 远远离，故离，故 A 正确；同向运正确；同向运动时动时，乙，乙观观察到甲察到甲时时是以乙是以乙为为参考系，此参考系，此时时甲以甲以 5 m/s 的的 速度速度远远离，故离，故 B 不正确；反向运不正确；反向运动时动时，甲，甲观观察到乙察到乙时时是以甲是以甲为为参考系，此参考系，此时时乙以乙以 15 m/s 的速度的速度远远离，故离，故 C 正确；反向运正确；反向运动时动时，乙，乙观观察到甲察到甲时时是以乙是以乙为为参考系，此参考系，此 时时甲以甲以 15 m/s 的速度的速度远远离，故离，故 D 不正确不正确 课堂小结课堂小结知识脉络知识脉络 1.质质点是一种点是一种“理想化模型理想化模型” ，物体能看成，物体能看成质质 点的条件：物体的大小和形状点的条件：物体的大小和形状对对所研究所研究问题问题 的影响可以忽略的影响可以忽略 2参考系的参考系的选择选择是任意的是任意的. 1物理学中引入物理学中引入“质点质点”概念，从科学方法说，是属于概念，从科学方法说，是属于() A观察、实验的方法观察、实验的方法B逻辑推理的方法逻辑推理的方法 C类比的方法类比的方法 D建立理想模型的方法建立理想模型的方法 D“质质点点”是是为为了研究了研究问题简单问题简单而引入的理想化的物理模型，所以从科而引入的理想化的物理模型，所以从科 学方法上来学方法上来说说属于理想物理模型，属于理想物理模型，选项选项 D 正确，正确，A、 、B、 、C 错误错误 2南朝梁代僧人傅大士，是中国维摩禅祖师，他有一首很著名的偈诗：南朝梁代僧人傅大士，是中国维摩禅祖师，他有一首很著名的偈诗： “空手把锄头，步行骑水牛；人在桥上走，桥流水不流空手把锄头，步行骑水牛；人在桥上走，桥流水不流 ”其中其中“桥流水不流桥流水不流” 中的中的“桥流桥流”所选取的参考系是所选取的参考系是() A水水B桥桥 7 C人人 D河岸河岸 A“桥桥流水不流流水不流”可以理解可以理解为桥为桥在运在运动动，水在静止，水在静止以水以水为为参考系，参考系，桥桥相相 对对于水的位置于水的位置发发生了生了变变化，化，则桥则桥是运是运动动的，的，选项选项 A 正确；以正确；以桥为桥为参考系，参考系，则桥则桥是是 静止的，而水相静止的，而水相对对于于桥桥的位置的位置发发生了生了变变化，化，则则水是运水是运动动的，的，选项选项 B 错误错误；以人；以人为为 参考系，因参考系，因为为人在人在桥桥上走，人相上走，人相对对于于桥桥的位置的位置发发生了生了变变化，化，桥桥是运是运动动的，而水相的，而水相 对对于人的位置也于人的位置也发发生了生了变变化，所以水也是运化，所以水也是运动动的，的，选项选项 C 错误错误；以河岸；以河岸为为参考系，参考系， 桥桥相相对对于河岸的位置没有于河岸的位置没有发发生生变变化，化，桥桥是静止的，水相是静止的，水相对对于河岸的位置于河岸的位置发发生了生了变变 化，所以水是运化，所以水是运动动的，的，选项选项 D 错误错误 3在空中加油过程中，加油机和受油机沿同一方向水平飞行下列说法正在空中加油过程中，加油机和受油机沿同一方向水平飞行下列说法正 确的是确的是() A加油过程中，受油机驾驶员以自己为参考系，认为加油机是运动的加油过程中，受油机驾驶员以自己为参考系，认为加油机是运动的 B加油过程中，加油机驾驶员以自己为参考系，认为受油机是静止的加油过程中，加油机驾驶员以自己为参考系，认为受油机是静止的 C加油过程中，地面上的人看到加油机和受油机是静止的加油过程中，地面上的人看到加油机和受油机是静止的 D加油过程中，以加油机为参考系，受油机向后运动加油过程中，以加油机为参考系，受油机向后运动 B加油机和受油机沿同一方向水平加油机和受油机沿同一方向水平飞飞行，速度一行，速度一样样，以任意一方，以任意一方为为参考系，参考系， 另一方都是静止的，故另一方都是静止的，故 B 正确，正确，A、 、D 错误错误地面上的人看到加油机和受油机都地面上的人看到加油机和受油机都 是运是运动动的，故的，故 C 错误错误 4下列几种奥运比赛项目中的研究对象可被视为质点的是下列几种奥运比赛项目中的研究对象可被视为质点的是 () A跆拳道比赛中研究运动员的动作时跆拳道比赛中研究运动员的动作时 B乒乓球比赛中研究乒乓球旋转对飞行的影响时乒乓球比赛中研究乒乓球旋转对飞行的影响时 C铅球比赛中研究铅球被抛出后在空中的飞行时间时铅球比赛中研究铅球被抛出后在空中的飞行时间时 D在撑竿跳高比赛中研究运动员手中的支撑竿在支撑地面过程中的转动在撑竿跳高比赛中研究运动员手中的支撑竿在支撑地面过程中的转动 情况时情况时 C跆拳道比跆拳道比赛赛中研究运中研究运动员动员的的动动作作时时，要看，要看动动作，不能被看成作，不能被看成质质点，故点，故选选 项项 A 错误错误； ；乒乓乒乓球比球比赛赛中研究中研究乒乓乒乓球旋球旋转对飞转对飞行的影响行的影响时时， ，乒乓乒乓球的形状和大小球的形状和大小 不能忽略，不能被看成不能忽略，不能被看成质质点，故点，故选项选项 B 错误错误；研究；研究铅铅球被抛出后在空中的球被抛出后在空中的飞飞行行时时 间时间时， ，铅铅球的大小和形状可以忽略，能被看成球的大小和形状可以忽略，能被看成质质点，故点，故选项选项 C 正确；在撑竿跳高正确；在撑竿跳高 比比赛赛中研究运中研究运动员动员手中的支撑竿在支撑地面手中的支撑竿在支撑地面过过程中的程中的转动转动情况情况时时，支撑竿各点，支撑竿各点 的运的运动动情况不同，不能被看成情况不同，不能被看成质质点，故点，故选项选项 D 错误错误 8 第一章运动的描述 1质点参考系 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 2 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 自主 探新知 预习 3 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 相对性 空间位置 绝对的 4 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 质量 形状大小 理想化 5 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 不同 不动 任意 6 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 7 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 8 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 9 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 10 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 合作 攻重难 探究 11 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 物体和质点 12 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 13 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 14 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 15 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 16 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 17 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 18 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 19 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 参考系 20 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 21 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 22 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 23 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 24 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 25 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 26 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 27 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 28 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 29 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 当堂 固双基 达标 30 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 31 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 32 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 33 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 34 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 35 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 36 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 37 合作探究攻重难 栏目导航 栏目导航 当堂达标固双基 自主预习探新知 课时分层作业 课时分层作业 点击右图进入 38 Thank you for watching ! 1 2时间时间位移位移 学习目标学习目标1.能在具体情境下能在具体情境下识别时识别时刻和刻和时间间时间间隔，会在隔，会在时间轴时间轴上上标标出出时时 刻和刻和时间间时间间隔隔2.识记识记位移的定位移的定义义，会画位移矢量，会画位移矢量图图(重点重点)3.初步认识矢量初步认识矢量 和标量的区别，明白位移中正负号的物理含义和标量的区别，明白位移中正负号的物理含义(难点难点)4.知道位置、位移、路程知道位置、位移、路程 的区的区别别和和联联系系(难点难点) 一、时刻和时间间隔一、时刻和时间间隔 1时刻：表示某一时刻：表示某一瞬间瞬间，在表示时间的数轴上用点来表示，在表示时间的数轴上用点来表示 2时间间隔：表示某一时间间隔：表示某一过程过程，在表示时间的数轴上用，在表示时间的数轴上用线段线段来表示来表示 3二者的联系：两个时刻之间的间隔即为二者的联系：两个时刻之间的间隔即为时间间隔时间间隔 二、位置和位移二、位置和位移 1坐标系坐标系 (1)建立坐标系的物理意义建立坐标系的物理意义 利用坐标可以定量描述物体的位置利用坐标可以定量描述物体的位置 利用坐标差可以定量描述物体的位置变化利用坐标差可以定量描述物体的位置变化 (2)三种坐标系的比较三种坐标系的比较 直线坐标系直线坐标系平面坐标系平面坐标系空间坐标系空间坐标系 适用适用 运动运动 物体沿直线运动时物体沿直线运动时 物体在某平面内做曲物体在某平面内做曲 线运动时线运动时 物体在空间内做曲线运动物体在空间内做曲线运动 时时 建立建立 方法方法 在直线上规定原点、在直线上规定原点、 正方向和标度，就正方向和标度，就 建立了直线坐标系建立了直线坐标系 在平面内画相互垂直在平面内画相互垂直 的的 x 轴与轴与 y 轴，即可轴，即可 组成平面直角坐标组成平面直角坐标 系物体的位置由一系物体的位置由一 对坐标值确定对坐标值确定 在空间画三个相互垂直的在空间画三个相互垂直的 x 轴、轴、y 轴和轴和 z 轴，即可组轴，即可组 成三维坐标系物体的位成三维坐标系物体的位 置由三个坐标值来确定置由三个坐标值来确定 2 应用应用 实例实例 M 点位置坐标：点位置坐标： x2 m N 点位置坐标：点位置坐标：x3 m，y4 m P 点位置坐标：点位置坐标： x3 m， y4 m， z2 m 2.路程和位移路程和位移 (1)路程：物体运动路程：物体运动轨迹轨迹的长度的长度 (2)位移位移 物理意义：表示物体物理意义：表示物体(质点质点)位置位置变化的物理量变化的物理量 定义：从定义：从初位置初位置指向指向末位置末位置的一条有向线段的一条有向线段 大小：初、末位置间有向线段的大小：初、末位置间有向线段的长度长度 方向：由初位置指向方向：由初位置指向末位置末位置 3矢量和标量矢量和标量 (1)矢量：既有矢量：既有大小大小又有又有方向方向的物理量如位移、力等的物理量如位移、力等 (2)标量：只有标量：只有大小大小、没有、没有方向方向的物理量如质量、时间、路程等的物理量如质量、时间、路程等 (3)运算法则：两个标量的加减遵从运算法则：两个标量的加减遵从算术加减法算术加减法，而矢量则不同，后面将学，而矢量则不同，后面将学 习到习到 三、直线运动的位移三、直线运动的位移 研究直线运动时，在物体运动的直线上建立研究直线运动时，在物体运动的直线上建立 x 轴，如图所示轴，如图所示 1物体的初、末位置：可用位置坐标物体的初、末位置：可用位置坐标 x1、x2表示表示 2物体的位移：物体的位移：xx2x1. 四、位移四、位移时间图像时间图像 物体在每一时刻的位置或每一时间间隔的位移可以用图像直观地表示如物体在每一时刻的位置或每一时间间隔的位移可以用图像直观地表示如 图所示：图所示： 3 从从 xt 图像可以直观地看出物体在不同时间内的图像可以直观地看出物体在不同时间内的位移位移 五、位移和时间的测量五、位移和时间的测量 1记录物体的位置和时间的方法记录物体的位置和时间的方法 可以用照相的方法记录物体的位置，用钟表记录物体运动的时刻，也可以可以用照相的方法记录物体的位置，用钟表记录物体运动的时刻，也可以 用用频闪照相频闪照相的方法同时记录物体运动的的方法同时记录物体运动的时刻时刻和和位置位置学校实验中常用学校实验中常用打点计时打点计时 器器来记录时间和位移来记录时间和位移 2电磁打点计时器是一种使用电磁打点计时器是一种使用交变电源交变电源的计时仪器，工作电压为的计时仪器，工作电压为 46_V，当电源频率是，当电源频率是 50 Hz 时，每隔时，每隔 0.02_s 打一次点打一次点 1正误判断正误判断(正确的打正确的打“”“” ，错误的打，错误的打“”“”) (1)物体在一条直线上运动时，路程和位移的大小相等，且位移是矢量，路物体在一条直线上运动时，路程和位移的大小相等，且位移是矢量，路 程是标量程是标量. () (2)位移取决于运动的始、末位置，路程取决于实际运动的路径位移取决于运动的始、末位置，路程取决于实际运动的路径() (3)时刻就是一瞬间，即一段很短的时间间隔时刻就是一瞬间，即一段很短的时间间隔. () (4)一分钟可分成一分钟可分成 60 个时刻个时刻. () 2(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是() A “北京时间北京时间 8 点整点整”指的是时间间隔指的是时间间隔 B第第 n s 内就是内就是(n1) s 末到末到 n s 末这末这 1 s 时间间隔时间间隔(n 为任意正整数为任意正整数) C列车在南京站停列车在南京站停 15 分钟，指的是时间间隔分钟，指的是时间间隔 D不管是前不管是前 5 s 还是第还是第 5 s，都是指时间间隔，都是指时间间隔 BCD8 点整指的是某一瞬点整指的是某一瞬间间，是，是时时刻，刻，A 错误错误；第；第 n s 内指的是内指的是(n1) s 末末 到到 n s 末末这这段段时间间时间间隔，隔，B 正确；停站正确；停站 15 分分钟钟，指一段，指一段时间时间，是，是时间间时间间隔，隔，C 正确；正确； 前前 5 s 指指 0 到到 5 s 末的末的时间间时间间隔，第隔，第 5 s 指的是第指的是第 5 s 初至第初至第 5 s 末末这这 1 s 的的时间间时间间 隔，都是指隔，都是指时间间时间间隔，隔，D 正确正确故故选选 B、 、C、 、D. 3氢气球升到离地面氢气球升到离地面 80 m 的高空时从上面掉下一物体，物体又上升了的高空时从上面掉下一物体，物体又上升了 10 m 后开始下落，若取向上为正方向，则物体从掉下开始至落至地面时的位移和后开始下落，若取向上为正方向，则物体从掉下开始至落至地面时的位移和 4 经过的路程分别为经过的路程分别为() A80 m,100 mB90 m,100 m C80 m,100 m D90 m,180 m C物体从离开气球开始到下落到地面物体从离开气球开始到下落到地面时时，初末位置的距离，初末位置的距离为为 80 m，取向，取向 上上为为正方向，所以位移正方向，所以位移 x80 m路程等于运路程等于运动轨动轨迹的迹的长长度，所以度，所以 s102 m80 m100 m 时刻和时间间隔时刻和时间间隔 1.区别与联系区别与联系 时刻时刻时间间隔时间间隔 对应运动描述对应运动描述 量量 位置位置路程、位移路程、位移 用时间轴表示用时间轴表示用时间轴上的点表示用时间轴上的点表示用时间轴上的线段表示用时间轴上的线段表示 描述关键词描述关键词 “第第 1 s 末末” “第第 3 s 初初” “第第 3 s 末末”等等 “第第 1 s” “前前 2 s” “前前 3 s 内内”等等 联系联系 两个时刻的间隔即为一段时间间隔，时间间隔是一系列连续时两个时刻的间隔即为一段时间间隔，时间间隔是一系列连续时 刻的积累过程时间间隔能展示运动的一个过程，好比一段录刻的积累过程时间间隔能展示运动的一个过程，好比一段录 像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比一张照片像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比一张照片 2.在时间轴上的标示在时间轴上的标示 各时间间隔与时刻如图所示各时间间隔与时刻如图所示 12018 年年 12 月月 12 日日 16 时时 45 分，嫦娥四号探测器经过约分，嫦娥四号探测器经过约 110 小时的奔小时的奔 月飞行后到达月球附近，于月飞行后到达月球附近，于 2019 年年 1 月月 3 日上午日上午 10 点点 26 分，降落在了月球表分，降落在了月球表 面其中面其中 12 月月 12 日日 16 时时 45 分，分，110 小时和小时和 1 月月 3 日上午日上午 10 点点 26 分，分别分，分别 指的是指的是() A时间间隔时间间隔时间间隔时间间隔时刻时刻 5 B时刻时刻时刻时刻时间间隔时间间隔 C时间间隔时间间隔时刻时刻时间间隔时间间隔 D时刻时刻时间间隔时间间隔时刻时刻 D时时刻表示一个刻表示一个时间时间点，点，时间间时间间隔表示一段隔表示一段时间时间， ，12 月月 12 日日 16 时时 45 分分 和和 1 月月 3 日上午日上午 10 点点 26 分表示分表示时时刻，刻，110 小小时时表示表示时间间时间间隔隔 2在如图所示的时间轴上标出的是在如图所示的时间轴上标出的是() A第第 4 s 初初 B第第 6 s 末末 C第第 3 s 内内 D前前 3 s D时间间时间间隔是指隔是指时间时间的的长长度，在度，在时间轴时间轴上上对应对应一段距离，一段距离，时时刻是指刻是指时间时间点，点， 在在时间轴时间轴上上对应对应的是一个点的是一个点从从时间轴时间轴中来看表示的是从中来看表示的是从 0 到到 3 s 末的一段末的一段时时 间间，表示的是，表示的是时间间时间间隔，即前隔，即前 3 s 的的时间时间，所以，所以 D 正确，正确，选项选项 A、 、B、 、C 错误错误 区别时刻和时间间隔的关键要点区别时刻和时间间隔的关键要点 (1)在在时间轴时间轴上，上，时时刻刻对应对应一点，一点，时间间时间间隔隔对应对应一段一段线线段段 (2)在描述物体运在描述物体运动时动时， ，时时刻刻对应对应物体的某一位置，物体的某一位置，时间间时间间隔隔对应对应一段运一段运动过动过 程程(如位移、路程如位移、路程) 路程和位移路程和位移 路程路程位移位移 意义意义 表示运动轨迹的长表示运动轨迹的长 度度 表示位置变化的大小和方向表示位置变化的大小和方向 大小大小轨迹的长度轨迹的长度 从初位置到末位置的有向线段从初位置到末位置的有向线段 的长度的长度 方向方向无方向无方向从初位置指向末位置从初位置指向末位置 区区 别别 图示图示(物体沿曲线由物体沿曲线由 A 运动到运动到 B) 6 曲线曲线 AB 的长度的长度由由 A 到到 B 的有向线段的有向线段 联系联系 (1)两者单位相同两者单位相同 (2)位移的大小小于等于路程，在单向直线运动中，位移的大小小于等于路程，在单向直线运动中， 位移的大小等于路程位移的大小等于路程 【例例 1】一个人晨练，按如图所示做半径为一个人晨练，按如图所示做半径为 R 的中国古代的八卦图运动，的中国古代的八卦图运动， 中央的中央的“S”部分是两个直径为部分是两个直径为 R 的半圆他从的半圆他从 A 点出发沿曲线点出发沿曲线 ABCOADC 行行 进求：进求： (1)他从他从 A 点第一次走到点第一次走到 O 点时的位移的大小和方向；点时的位移的大小和方向； (2)他从他从 A 点第一次走到点第一次走到 D 点时的位移和路程点时的位移和路程 思路点拨思路点拨： ：路程是运路程是运动轨动轨迹的迹的长长度，而位移度，而位移为为始末位置始末位置间间的有向的有向线线段段 求位移求位移时时要求出位移的大小和方向要求出位移的大小和方向 解析解析(1)从从 A 点第一次走到点第一次走到 O 点点时时的位移的大小等于的位移的大小等于线线段段 AO 的的长长度，度， 即即 x1R.位移的方向位移的方向为为由北指向南由北指向南(2)从从 A 点第一次走到点第一次走到 D 点点时时的位移的大小的位移的大小 等于等于线线段段 AD 的的长长度，即度，即 x2R.位移的方向位移的方向为东为东偏南偏南 45.从从 A 点第一次走到点第一次走到 2 D 点点时时的路程等于整个运的路程等于整个运动轨动轨迹的迹的长长度，即度，即 s 2R2 2.5R. 3 4 R 2 答案答案(1)R由北指向南由北指向南(2)R，方向为东偏南，方向为东偏南 452.5R 2 位移的两种计算方法位移的两种计算方法 (1)几何法：根据位移的定几何法：根据位移的定义义先画出有向先画出有向线线段，再根据几何知段，再根据几何知识计识计算算 (2)坐坐标标法：写出初末位置坐法：写出初末位置坐标标，位移即，位移即为为末位置坐末位置坐标标减初位置坐减初位置坐标标， ，结结果中果中 的正的正负负号表示位移方向号表示位移方向 3(多选多选)同学们都喜欢上体育课，一年一度的学校运动会同学们更是期待同学们都喜欢上体育课，一年一度的学校运动会同学们更是期待 7 很大如图所示为某学校田径运动场跑道的示意图，其中很大如图所示为某学校田径运动场跑道的示意图，其中 A 点是所有跑步项目点是所有跑步项目 的终点，也是的终点，也是 400 m、800 m 赛跑的起跑点，赛跑的起跑点，B 点是点是 100 m 赛跑的起跑点在赛跑的起跑点在 一次校运动会中，甲、乙、丙三位同学分别参加了一次校运动会中，甲、乙、丙三位同学分别参加了 100 m、400 m 和和 800 m 赛赛 跑，则从开始比赛到比赛结束时跑，则从开始比赛到比赛结束时() A甲的位移最大甲的位移最大 B丙的位移最大丙的位移最大 C乙、丙的路程相等乙、丙的路程相等 D丙的路程最大丙的路程最大 AD甲同学的初、末位置直甲同学的初、末位置直线线距离距离为为 100 m，位移大小，位移大小为为 100 m，路程也，路程也 是是 100 m；乙同学路程；乙同学路程为为 400 m，但初、末位置重合，位移大小，但初、末位置重合，位移大小为为