质点和位移 课件- 高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册

高中物理必修一第1章运动的描述第1节空间与时间第2节质点与位移第3节速度第4节加速度第2节质点与位移导入在描述汽车的位置时，有没有考虑到汽车的形状？需要考虑吗？

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？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。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？因此要准确描述一些物体的运动情况有时是极为复杂，甚至是不可能的。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；物理学里是用什么样的方法来研究物体的运动呢？突出问题的主要因素，忽略次要因素，将问题简单化，从而使问题得到解决。物理学中，这种方法称为：构建理想模型篮球的运动1质点篮球有大小，在空中运动时还会旋转，因此在空中各位置上的运动状况也就各不相同，因此要描述清楚比较困难。

如果我们只是要研究篮球抛出在空中的运动轨迹，那么篮球是否旋转，它的形状大小这两个因素就可以忽略。这两个因素，对所研究的问题影响很小，不考虑也可以。

当不需要考虑篮球的形状大小时，篮球就可以用一个有质量点来代替。其轨迹也就是一条较为简单的曲线。物理学中用来代替物体的有质量的点----称：质点一、质点1、定义：用来代替物体的有质量的点叫做质点2、特点:(1)它没有大小和形状。(2)它具有物体全部的质量。(3)它是一种理想化的模型。3、说明：像质点这样的物体在现实中并不存在，质点不是一个真实的物体，它只是一种理想化的模型1质点地球的运动1质点地球的运动是既有自转的同时又围绕着太阳公转。因此，在研究地球的公转时，地球的形状大小可以忽略，此时的地球就相当于是一个点。可以视为质点。当我们研究地球公转时，由于地球的直径（D=1.3×104Km）远远小于它与太阳之间的距离（L=1.5×108Km)，地球本身的大小和形状在公转运动中就是一个非常微不足道的因素。

如果研究的是地球的自转，地球的大小和形状就是影响地球自转的主要因素，此时地球的形状大小不能忽略，也就不能视为质点了。思考下列物体能看成质点吗？1质点研究公交车从铜陵开往西埔的时间确定茫茫大海中航行的航空母舰的位置研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等1质点练习：下列说法正确的是

()A.地球不能看成质点，而很小的原子核可以看成质点B.研究火车通过路旁的一根电线杆的时间时，可看成质点C.研究奥运会乒乓球男单冠军马琳打出的乒乓球时，不能把乒乓球看成质点D.研究奥运会三米板跳水冠军郭晶晶的跳水动作时，不能把她看成质点CD1质点动动脑运动是物体与参考系的位置的变化。那么，当物体位置发生变化时，要怎样进行描述。能不能用路程来描述物体位置的变化？轨迹：运动质点通过的路线叫做质点运动的轨迹。直线运动曲线运动一、路程：就是物体运动的实际轨迹的长度。2位移路程可以真实的记录物体每一时刻所处的位置，也可以描述物体运动经历的总长度。但对于运动物体空间位置的变化情况却很难描述清楚。2位移从福州到厦门，坐火车和坐船，两种方法经历的路程不一样，但起点在福州，终点在厦门是一样的，即位置的变化是一样的，路程不能描述这种位置变化情况。从福州到厦门，和从厦门到福州，都坐火车，路程是一样的，但一个从福州出发，一个从厦门出发，即位置的变化是不一样的，路程也不能描述这种位置变化情况。要怎样才能准确描述位置的变化？描述位置变化要包含与起点位置变化的距离，还要有变化的方向。一名海轮领航员在早晨7：00定位时报告，该海轮已经航行至前一天晚上的停靠位置正东100Km处。起点参考点方向距离起点终点东100Km0这个过程中轮船运动轨迹不用理会二、位移（S）：2、位移是由初始位置指向末位置的有向线段2位移为了能描述运动物体空间位置的变化，物理学引入了位移这个物理量1、是用来描述物体位置变化的物理量。3、位移的国际单位：m（米）。4、有方向有大小的量在物理上称为矢量，位移是矢量。只有大小没有方向的量，称为标量，质量、路程是标量。1】直线运动中小车由x1位置运动到x2位置，如图1-13，则小车位移为：说明：

S的正负号表示位移的方向，如果S的值是负值，则表示物体位移方向与规定的正方向相反2位移S＝x2-x1三、如何求解物体位移：t1-t2时刻，汽车A的位移：汽车B的位移：S＝x2-x1＝4m-1m=3mS’＝x2’-x1’

＝(-4m)-(-1m)=-3m

2】如果物体直线运动有多个过程，每个过程的位移分别为s1、s2、s3，则总位移2位移S=s1+s2+s3例：小球从距地面5m高处下落，弹回到3m高处，小球的位移？S1＝5mS2＝-3mS＝s1+s2=5+(-3)=2m起点终点s1s2小球的路程？x＝5+3=8m

3】如果物体运动过程的起点与终点是在同一位置，则位移为0例：二中操场跑道一圈400m,一运动员从起点出发跑完一圈，他的位移？他的路程？位移：0m路程：400m2位移如果有一同学，从厦门坐车到福州，又从福州坐船到厦门。则这个同学的位移？2位移从福州到厦门，坐火车和坐船，两种方法经历的路程不一样，但起点在福州，终点在厦门是一样的，即位置的变化是一样的，所以位移相等从福州到厦门，和从厦门到福州，都坐火车，路程是一样的，但一个从福州出发，一个从厦门出发，即位置变化的方向不一样.所以这两个运动的位移大小相等，方向相反若福州到厦门位移s1=280km,则厦门到福州位移s2=-280km从厦门到福州，又从福州到厦门全程位移S＝S1+S2＝0例：一位同学从操场出发，向北走了40m，到达C点，然后又向东走了30m，到达B点。用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移。A东北C40mB30m?2位移

4】如果物体的运动不是直线，不管轨迹如何，它的位移均为起点指向终点的线段。位移的大小？S1=40mS2=30m位移是矢量，不同方向上的位移之和不是数值上的直接相加，而是要遵循平行四边行原则。路程是标量，总路程是所有路程的数值相加。总路程？X=40+30=70m注意四、位移和路程的区别与联系（1）位移是从初位置到末位置的一段有向线段，用来表示质点位置的变化；而路程是质点运动轨迹的长度。（2）位移既有大小又有方向，而路程只有大小没有方向。（3）在一般情况下，位移大小小于路程，只有当物体做单向直线运动时，物体的位移大小才等于路程（4）位移等于零时，路程不一定等于零，位移和路程的单位都是长度单位m2位移

车位移随时间变化的数据如下表。在直线运动中，还可以用位移－时间图象（s-t图象）来直观描述物体的运动3位移-时间图象

如图1-16,做匀速直线运动的汽车位置与随时刻对应图（1）建立坐标系；横坐标表示时间，纵坐标表示汽车的位置。s/mt/s（2）描点；（3）连线；用平滑曲线将数据点连接起来。5123461020303位移-时间图象

所得图象就是汽车的位移-时间图象，也称S-t图象。特点：1、可以直观的看出汽车不同时刻所处的位置，如3.5s末，车的位置？2、可以看出汽车不同时间段的位移；如：6s内车的位移？

3、S-t图象所描述的一定是直线运动4、匀速直线运动的图象是一条斜线图象不是物体的轨迹