专题质点运动的基本概念课件人教

1、,质点运动的基本概念,要点疑点考点,课 前 热 身,能力思维方法,延伸拓展,要点疑点考点,一、质点 1.质点定义：用来代表物体的只有质量、没有大小的点，它是一个理想化的物理模型. 2.物体看作质点的条件：物体的大小或形状对研究的问题没有影响，或者对研究问题的影响可以忽略时，物体就可以看做质点.,要点疑点考点,二、位移和路程 1.位移：描述物体位置变化的物理量，是矢量.方向用由起点指向终点的有向线段表示，大小则是用线段的长度表示. 2.路程：质点运动轨迹(路径)的长度，是标量.只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程.,要点疑点考点,三、时刻和时间 1.时刻：在时间轴上可用一个确定的点来表示.

2、如“2s末”，“3s初”等. 2.时间：指两个时刻之间的一段间隔.在时间轴上用一段线段来表示.如“第3s内”、“10min”等.,要点疑点考点,四、速度和速率 1.平均速度： =s/t，即对应于某一段时间(或某一段位移)的速度是矢量，方向与位移s的方向相同；公式 =(v0+vt)/2，只对匀变速直线运动才适用. 2.瞬时速度v；对应于某时刻(或某位置)的速度，当t 0时平均速度的极限值为瞬时速度，瞬时速度的方向就是质点在那一时刻(或位置)的运动方向，简称速度.,要点疑点考点,3.平均速率：质点在某段时间内通过的路程和所用的时间的比值叫这段时间内的平均速率，是标量；表示质点运动平均快慢程度的物理

3、量.只有在单向直线运动中，平均速率的大小才等于平均速度. 4.瞬时速率：瞬时速度的大小，是标量，简称为速率.,要点疑点考点,五、加速度 1.速度的变化：v=vt-v0，描述速度变化的大小和方向，是矢量. 2.加速度a是描述速度变化快慢的物理量，a=v/t是矢量. 3.在直线运动中，若a的方向同v0的方向相同，质点做加速运动；若a的方向同v0的方向相反，质点做减速运动.,要点疑点考点,六、匀速直线运动 1.定义：物体在任何相等时间内的位移相等.匀速运动时速度与位置关系为v=s/t. 2.v-t图像和s-t图像：从v-t图中可求得加速度(直线的速率)、位移(直线与t轴所夹的面积)；从s-t图中可求

4、得速度(直线的斜率).,课 前 热 身,1.关于加速度与速度的关系，下列说法正确的是(CDE) A.物体的加速度很大，说明物体的速度一定很大 B.物体的加速度很大，说明物体的速度变化量很大 C.物体的加速度很大，说明物体的速度的变化很快 D.物体的加速度是0，物体的速度不一定是0 E.物体的速度是0，加速度不一定是0 F.在变速运动中，加速度变小时，它的速度也随着变小 G.在变速运动中，只要有加速度，速度就不断增加,课 前 热 身,2.关于质点的说法中正确的是(?BC?) A.质量和体积很小的物体可看成质点 B.研究地球绕太阳公转规律时，可以把地球看作质点 C.研究一列火车通过南京长江大桥时间

5、时，不能把火车看作质点 D.做直线运动的物体能看成质点，而做曲线运动的物体不能看成质点,课 前 热 身,3.物体先以3m/s的速度向正北方向匀速运动了3s，然后再以2m/s的速度向正东方向匀速运动了6s，则在这9s内，(1)物体的位移是15m；方向北偏东53；(2)物体运动的路程是21m.,课 前 热 身,4.根据图2-1-1中的s-t图线填空. (1)物体在4s8s内速度是0；发生的位移是0. (2)物体在8s10s内做匀速直线运动；速度是-20m/s. (3)物体在10s12s内速度是-20m/s；发生的位移是-40m. (4)物体在0s10s内的位移是0；0s12s内的位移是-40m.,

6、能力思维方法,【例1】公路上向左匀速行驶的汽车如图2-1-2，经过一棵果树附近时，恰有一颗果子从上面自由落下，下面图2-1-3是其运动的轨迹.则，地面上的观察者看到的运动轨迹是C，车中人以车为参考系看到的果子的运动轨迹是B.(不计阻力),能力思维方法,【解析】果子从树上自由下落相对地面是直线运动，故地面上的观察者将看到轨迹C.车内的乘客以车为参考系，果子下落的同时，将相对车向右运动，而且果子在竖直方向是加速运动，故其看到的轨迹应是B. 【答案】C、B,能力思维方法,【例2】甲、乙两车沿平直线公路通过同样的位移，甲车在前半段位移上以v1=40km/h的速度运动，后半段位移上以v2=60km/h的

7、速度运动；乙车在前半段时间内以v1=40km/h的速度运动，后半段时间以v2=60km/h的速度运动，则甲、乙两车在整个位移中的平均速度大小的关系是(C) A.v甲=v乙 B. v甲v乙 C. v甲v乙 D.因不知位移和时间无法比较,能力思维方法,【解析】设总位移为s则甲车运动时间为 t甲=(s/2)/v1+(s/2)/v2=(v1+v2)/(2v1v2)s，所以甲车的平均速度为v甲=s/t甲=(2 v1 v2)/(v1 + v2)=24060/(40+60)km/h=48km/h. 设乙车运动总时间为t乙，则乙车的总位移为 s= v1 t乙/2+ v2 t乙/2=(v1 + v2)t乙/2.

8、 所以乙车的平均速度为v乙=s/t乙=(v1+v2)/2=(40+60)/2km/h=50km/h C正确.,能力思维方法,【解题回顾】变速运动的平均速度必须根据定义式v=s/t计算，它一般不等于速度的平均值.只有在匀变速运动中平均速度才等于速度的平均值.,能力思维方法,【例3】一列长为l的队伍，行进速度为v，通讯员从队伍尾以速度u赶到排头，又立即以速度u返回队尾.求在这段时间里队伍前进的距离.,能力思维方法,【解析】以地面为参照系，设队伍向右运动，通讯员从队尾赶到排头所用的时间为t1，再从排头返回队尾所用的时间为t2，如图2-1-4所示. ut1-vt1=l， ut2+vt2=l， s=v(

9、t1+t2)， 解得s=2uvl/(u2-v2).,能力思维方法,若以队伍为参照系，则通讯员从队尾赶到排头这一过程中，相对速度为(u-v)；通讯员再从队头返回队尾的这一过程中相对速度为(u+v)，则整个运动时间t尾的这一过程中相对速度为(u+v),则整个运动的时间t为t=l/(u+v)+l/(u-v). 则队伍在这段时间相对地面前进的距离s为 s=vt=vl/(u+v)+l/(u-v)=2uvl/(u2-v2).,延伸拓展,【例4】天文观测表明，几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度背离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度(称为退行速度)越大；也就是说，宇宙在膨胀，不同星体的

10、运行速度v和它们离我们的距离r成正比.即 v=Hr,能力思维方法,式中H为一常量，称为哈勃常数，已由天文观察测定.为解释上述现象，有人提出一种理论，认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的，假设大爆炸后各星体以不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越远，这一结果与上述天文观测一致. 由上述理论和天文观测结果，可估算宇宙年龄T，其计算式为T=1/H.根据近期观测，哈勃常数H=310-2m/(s光年)，其中光年是光在一年中行进的距离，由此估算宇宙的年龄约为11010年.,能力思维方法,【解析】宇宙形成是从宇宙大爆炸开始，每一个星体都以各自的速度匀速地远离中心，这就是我们所观测到的膨胀现象，对于不同的星体远离的速度不同，离中心越远速度越大，即v=Hr，它不是同一天体的速度随距离的变化规律.由于爆炸后各星体做匀速运动，令宇宙年龄为T，则星球现