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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  知识·巧学·升华

  一、质点

  1.定义

  不考虑物体的大小和形状时,用来代替物体的有质量的点。

  2.物体可以看成质点的条件

  (1)物体的形状、大小以及物体上各部分运动的差异对所研究的问题的影响可以忽略不计时,就可以把物体当作质点。

  (2)平动的物体可以视为质点。平动的物体是指物体上各个点的运动情况都完全相同的物体。这样,物体上任一点的运动情况与整个物体的运动情况相同,可用一个质点来代替整个物体。

  3.物理意义

  质点是一种理想化模型,是对实际物体的科学近似,将物体看成质点是研究物理的一个重要方法,它抓住了主要矛盾,忽略次要因素,使具体问题得到简化,便于解决。

  在研究物理的过程中,"理想模型"的建立,具有十分重要的意义。引入"理想模型",可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差,在现实世界中,有许多实际的事物与这种"理想模型"十分接近,在一定条件下,作为一种近似,可以把实际事物当作"理想模型"来处理,即可以将研究"理想模型"的结果直接地应用于实际事物;例如在研究地球绕太阳公转的运动时,由于地球的直径(约为1.3×104km)比地球和太阳之间的距离(约为1.5×108km)小得多,地球上各点相对于太阳的运动可以看作是相同的,即地球的形状、大小可以忽略不计,在这种情况下,就可以直接把地球当作一个"质点"来处理。

  二、位移

  1.路程

  路程是物体实际运动路径的长度,只有大小,其单位就是长度的单位。

  2.位移

  位移是表示物体位置变化的物理量,指从初位置指向末位置的有向线段。线段的长度表示位移的大小,有向线段箭头的指向表示位移的方向。位移的单位也是长度的单位。

  3.两者的关系

  (1)路程由运动轨迹决定,是实际路径的长度;位移由初末位置两点间的距离决定,小于或等于实际路径的长度。

  (2)路程只有大小,无方向;位移既有大小又有方向,方向就是有向线段的指向。

  (3)只有物体做单向直线运动时,位移大小才与路程相等。除此之外物体的位移大小总是小于路程。位移与物体的运动轨迹无关。

  4.矢量和标量

  矢量:既有大小又有方向的物理量。例如:位移、力、速度等。

  标量:只有大小没有方向的物理量。例如:质量、温度、时间等。

  辨析比较 矢量和标量的区别

  ①矢量是有方向的,标量没有方向;②标量相加时,只需按算术加法的法则运算就行了,矢量则不然,不能直接相加减。

  5.位移-时间图象

  (1)定义:用纵轴表示位移s,横轴表示时间t,把在某一时刻对应的物体的位移在平面直角坐标系中标出,并用光滑的曲线把它们连接起来,这条线就称为物体运动的s-t图象。

(2)物理意义:s-t图象可形象、直观地表示出物体的位移随时间变化的规律。