2017-2018学年鲁科版必修1 第2章第2节质点和位移 学案(1)
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课堂互动

三点剖析

关于对质点的认识

质点是一种科学抽象,是在研究物体运动时,抓住主要因素,忽略次要因素,对实际物体的近似,是一个理想化模型.

一个物体能否视为质点,要具体情况具体分析.例如:一列火车从北京开往上海,在计算运行时间时,可以忽略列车的长短,把它视为质点;但是,同样是这列火车,要计算它通过黄河铁路大桥所需时间时,必须考虑列车的长度,不可把列车视为质点.

一个物体能否看作质点,主要取决于物体的大小和形状在所研究的问题中是否属于次要的、可以忽略的因素,而不是仅仅取决于物体的大小.

实际物体在下列两种情况下都可简化为质点:(1)物体的大小和形状对研究问题的影响可忽略不计.(2)物体上的各点的运动情况都是相同的,所以研究它上面某一点的运动规律就可以代表它的整体运动情况了,故此物体也可当质点处理.

位移和路程的区别

位移是表示质点位置变动的物理量,可以用由运动质点初位置指向末位置的有向线段来表示.位移既有大小又有方向,有向线段的长度表示位移的大小,有向线段的方向表示位移的方向.位移的国际单位是米(m).

路程是质点实际轨迹的长度,路程只有大小没有方向.

如图2-2-1所示,质点由A运动到B,可以有不同的路径:ACB、ADB、AEB.其中AEB表示位移,ACB和ADB的长度是路程,质点在做方向不变的直线运动时,位移大小才等于路程,其他情况下位移要小于路程.

图2-2-1

时刻与质点的位置相对应,即某一时刻质点在某一个位置上;时间与质点运动的位移或路程相对应,即在某段时间内,质点通过了一段路程或发生了一段位移.

位移是矢量,路程是标量,位移只取决于始末位置,与路径无关,而路程与路径有关.若有往复时,其大小不相等.在有往复运动的直线运动和曲线运动中,位移的大小小于路程.

位移一时间图象

在平面直角坐标系中,用横轴表示时间t,用纵轴表示位移s,根据给出的(或测定的)数据,作出几个点的坐标,用直线将几个点连接起来,则这条直线就表示了物体的运动特点.这种图象就叫做位移-时间图象,简称为位移图象.如图2-2-2所示为汽车自初位置开始,每小时的位移都是5.0×104 m的s-t图象.