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物理必修一质点.参考系等教案

龙文教育学科导学案教师:鲁俊学生: 林翔德日期: 2014-08-15 星期:五_时段: 13:00-15:00 课题对质点时间位移参考系矢量标量概念的理解学习目标与考点分析1. 理解质点的概念,知道物体可以看成质点的条件,知道它是一种科学的抽象。

2. 知道参考系的概念,知道对同一物体选不同的参考系时,观察的结果可能不同,通常选择参考系时,要考虑研究问题的方便。

3. 知道在描述运动时,建立坐标系的重要性,并能根据物体运动情况建立合适的坐标系。

4. 知道时间和时刻的含义以及它们的区别。

知道在实验室中测量时间的方法。

5. 知道位移的概念。

知道它是表示质点位置变化的物理量,知道它是矢量。

知道位移和路程的区别。

6. 知道矢量、标量的概念,知道二者在计算时方法的不同。

7. 知道直线运动物体的位置及位移,可通过建立直线坐标系后,用坐标及坐标变化来表示。

学习重点质点时间位移参考系矢量标量学习方法概念理解+配套练习+课堂总结学习内容与过程新课导入(一)机械运动:物体的空间位置随时间的变化称为机械运动。

(二)物体和质点1. 质点的定义:在某些情况下,不考虑物体的,把它简化成一个,称为质点(masspoint)。

2. 物体可看做质点的条件:(1)的物体都可以看成质点。

(2)物体的和对所研究的问题可以忽略时,可以把物体看成一质点。

(3)有转动,但转动对所研究的问题影响很小时也可以把物体看成一质点。

例1. 在下述问题中,能够把研究对象当作质点的是()A. 地球绕太阳公转一周所需时间是多少B. 研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化C. 一枚硬币用力上抛,猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D. 正在进行花样滑冰的运动员(三)参考系1. 定义:在描述一个物体的时,选来作为的物体,叫做参考系(reference frame)。

2. 说明:(1)选择不同的参考系来观察同一个物体的运动,结果往往是不同的。

如行驶的汽车,若以路旁的树为参考系,车是的;若以车中的人为参考系,则车就是的。

(2)参考系的选取是任意的,可以取高山、树木为参考系,也可以取运动的车辆为参考系。

但在以后研究的问题中,我们通常取相对地面静止的物体为参考系。

(3)选择参考系时,应以方便观测和使运动的描述尽可能简单为原则。

(四)坐标系1. 为了定量地描述物体的及,需要在参考系上建立适当的坐标系。

2. 如果物体沿直线运动,为了定量描述物体的位置及变化,可以以这条直线为x轴,在直线上规定、和,建立直线坐标系,如图所示,若物体运动到A点,此时它的位置坐标x A= ,若它运动到B点,则此时它的位置坐标x B = 。

*例2. 甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动,乙中乘客看甲在向下运动。

丙中乘客看甲、乙都在向上运动。

这三架电梯相对地面的运动情况可能是()A. 甲向上、乙向下、丙不动B. 甲向上、乙向上、丙不动C. 甲向上、乙向上、丙向下D. 甲向上、乙向上、丙也向上,但比甲、乙都慢(五)时刻和时间间隔时间和时刻有区别,也有联系,在时间轴上,时间表示一段,时刻表示一个点。

如图所示,0点表示开始计时,0~3表示3s的时间,即前3s。

2~3表示第3s,不管是前3s,还是第3s,这都是指。

3s所对应的点计为3s末,也为4s初,这就是。

例3在下图甲中时间轴上标出第2s末,第5s末和第2s,第4s,并说明它们表示的是时间还是时刻。

甲乙(六)路程和位移1. 路程(path)表示实际轨迹的,只有,没有,是标量。

2. 位置:质点的位置对应坐标系中的点3. 位移(displacement)是表示物体的物理量,可以用由位置到位置的有向线段表示,位移的方向是从初位置指向位移的大小则是初位置到末位置的线段长度。

位移既有,又有,是矢量。

当物体运动的轨迹是一条直线且运动方向不变时,路程与位移的大小,其他情况下路程的数值都位移的数值。

绕圆运动一周回到初始位置,它走的路程等于圆的,而它的位移却是。

*例4关于位移和路程,下列说法中正确的是()A. 在某一段时间内质点运动的位移为零,该质点不一定是静止的B. 在某一段时间内质点运动的路程为零,该质点一定是静止的C. 在直线运动中,质点位移的大小一定等于其路程D. 在曲线运动中,质点位移的大小一定小于其路程【变式练习】从高为5m 处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m 处被接住,则在这段过程中( )A. 小球的位移为3m ,方向竖直向下,路程为7mB. 小球的位移为7m ,方向竖直向上,路程为7mC. 小球的位移为3m ,方向竖直向下,路程为3mD. 小球的位移为7m ,方向竖直向上,路程为3m(七)矢量和标量1. 既有 又有 的物理量叫矢量(vector ),例如 。

2. 只有 没有 的物理量叫标量(scalar ),例如 。

3. 矢量运算遵从 的运算法则;标量的运算遵从 的运算法则。

(八)直线运动的位置和位移1. 在直线运动中,建立直线坐标系后,用x 表示物体的 ,用21x x x ∆=-表示物体的 。

2. x ∆为正时表示物体位移方向与x 轴 。

x ∆为负时表示物体位移方向与x 轴 。

(九)对运动图像s-t 的认识*例5 如图所示是质点A 与B 在同一直线上沿同一方向运动的s-t 图像.由图可知( )A.t =0时,A 在B 的前面B.B 在t 2秒追上A ,此后B 在A 的前面C.在开始阶段B 的速度比A 大D.在开始阶段B 的速度比A 小,t 2秒以后B 的速度超过A 的速度课内练习与训练【基础提升】1. 下列关于质点的说法中,正确的是 ( ) A. 质点是一个理想化的模型,实际并不存在B. 因为质点没有大小,所以与几何中心的点没有区别C. 凡是轻小的物体,都可看作质点D. 如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关或次要因素,就可以把物体看作质点 2. 下列情况的物体,哪些情况可将物体当作质点来处理 ( )A. 放在地面上的木箱,在上面的箱角处用水平推力推 它,木箱可绕下面的箱角转动B. 放在地面上的木箱,在其箱高的中点处用水平推力 推它,木箱在地面上滑动C. 做花样滑冰的运动员D. 研究钟表的时针转动的情况3. 关于参考系的选取,下列说法正确的是 ( ) A. 参考系必须选取静止不动的物体 B. 参考系必须是和地面联系在一起的 C. 在空中运动的物体不能作为参考系 D. 任何物体都可以作为参考系4. 甲物体以乙物体为参考系是静止的,甲物体以丙物体为参考系又是运动的,那么,以乙物体为参考系,丙物体的运动情况是 ( )A. 一定是静止的B. 运动或静止都有可能C. 一定是运动的D. 条件不足,无法判断 5. 以下的计时数据指时间的是 ( )A. 天津开往德州的625次列车于13h35min 从天津发车B. 某人用15s 跑完l00mC. 中央电视台新闻联播节目19h 开播D. 1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权6. 关于质点的位移和路程,下列说法中正确的是 ( ) A. 位移是矢量,位移的方向就是质点运动的方向 B. 路程是标量,即位移的大小C. 质点做直线运动时,路程等于位移的大小D. 位移的大小不会比路程大7. 如图所示,在时间轴上表示出下面的时间或时刻 ( )A. 第4s 内B. 第5s 末C. 3s 内D. 第6s 初8. 如图所示,某物体沿两个半径为R 的圆弧由A 经B 到C 。

下列结论正确的是 ( )A. 物体的位移等于4R ,方向向东B. 物体的位移等于2πRC. 物体的路程等于4R ,方向向东D. 物体的路程等于2πR 9. 关于时刻和时间,下列说法正确的是 ( ) A. 时刻表示时间极短,时间表示时间较长 B. 时刻对应物体的位置,时间对应物体的位移 C. 作息时间表上的数字均表示时刻 D. 1min 只能分成60个时刻10. 第3s 内表示的是 s 的时间,是从 s 末到 s 末,3s 内表示的是 。

11. 一质点绕半径为R 的圆圈运动了一周,如图所示,则其位移大小为 ,路程是 。

若质点运动了314周,则其位移大小为 ,路程是 ,此运动过程中最大的位移是 ,最大路程是 。

5.如图2-9所示为某物体运动的s-t 图像,从图像中可以看出物体在2s 内通过的位移s 1为 m,3s 内通过的位移s 2为_____m,从图像可以求出11t s -22t s = ,可见物体做的是 运动.6.根据匀速直线运动的特点,质点在相等时间内通过的位移 ,质点在相等时间内通过的路程 ,质点的运动方向 ,质点在相等时间内的位移大小和路程 .7.在自行车比赛中,一位运动员在一条笔直的赛道上做匀速直线运动,某人测得该运动员在4s 内行驶了60m ,那么他在30min 内行驶了 km.8.作出甲、乙两质点同时满足下述条件的位移-时间图像,并求此时甲、乙运动的速度.(1)甲、乙在同一直线上同向运动;(2)t=0时,即开始计时,此时甲和乙相距2m;(3)t=2s时,乙从静止开始做匀速运动;(4)t=5s时,乙的位移是2m,且和甲相遇.9.图2-10所示是甲、乙两物体运动的位移-时间图像,甲、乙两物体均做,它们运动的方向,0s时它们相距 m,它们在时刻相遇在位置处.10.图2-11所示是甲、乙两物体从同一地点开始运动的位移-时间图线,甲、乙两物体均做,这们运动的方向,运动较快的是,5s末它们相距_________m.【素质优化训练】1.一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表,则此质点开始运动后:t/s 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18x/m 2 4 6 8 8 8 12 16 20 24(1)作出该质点的位移-时间图像;(2)质点在10s内的位移、路程各为多大?(3)质点在第7个2s内的位移多大?2.某物体运动的位移—时间图像如图2-12所示,则物体( )A.往复运动B.匀速直线运动C.朝某一方向直线运动D.不能确定物体的运动情况3.甲、乙两物体在同一直线上运动s-t图像,如图2-13所示,以甲的出发点作为参考点,以甲的出发时间作为计时起点,则( )A.甲、乙同时出发B.甲、乙从同一地点出发C.甲开始运动时,乙在甲前面s0处D.甲在中途停了一段时间,而乙没有停4、下列说法正确的是()A、“北京时间10点整”,指的是时间,一节课是40min,指的是时刻B、列车在上海站停了20min,指的是时间C、在有些情况下,时间就是时刻,时刻就是时间D、电台报时时说:“现在是北京时间8点整”,这里实际上指的是时刻5、如图,某一物体沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C,则它的位移和路程分别是()A、0,0B、4 R、向下,πRC、4πR向下、4RD、4R向下,2πR6、下列关于矢量和标量的说法中正确的是( )A.矢量和标量没有严格的区别,同一个物理量可以是矢量,也可以是标量B.矢量都是有方向的 C.时间、时刻、路程都是标量D.初中学过的电流是有方向的量,所以电流是矢量7、关于位移和路程,下列说法正确的是( )A.质点运动的位移大小可能大于路程B.位移和路程都是矢量C.质点通过一段路程,位移不可能是零D.质点运动一段时间,路程不能为零但位移可能为零8、物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置,用坐标的变化量表示物体的位移。

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