1、运动的描述本章教材分析宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子都处在永恒的运动中运动是绝对的，静止是相对的运动学是力学部分的基础之一，在整个力学中有相当重要的地位因此，这一章从最基本、最简单的直线运动入手，引导学生学习对运动状态的描述方法，以及物理学研究问题的基本思路、方法这些都是进一步学习的重要基础因此一开始学习，必须形成正确的认识，学会科学的学习方法通过本章的学习，不仅要认识到描述运动的基本物理量，而且要通过对这些问题的研究，了解和体会物理学研究问题的一些方法，如理想化模型，图象方法以及处理实验数据的方法 本章内容可分为两个单元：第一单元(第 1 节) 介绍机
2、械运动及质点的概念，介绍如何描述位置的变动；第二单元( 第 25 节) 介绍描述机械运动状态的物理量，以及如何用实验手段了解物体的运动情况，用图象描述运动。第一节 质点 参考系和坐标系学习目标通过大量实例，每一个学生都能体会到抓住主要矛盾分析和解决问题的思想，并能说出质点的概念，会确定怎样运动的物体可以当作质点来处理；通过大量实例和问题，每一个学生都会确定位移并会计算位移；通过对位移的学习，明确“象位移之样的有大小，又有方向的物理量”叫矢量，对矢量的更重要的性质将随着后面的学习而深入理解。通过老师或学生做演示实验，学生分组讨论，自行解释解释现象并从中提炼出知识，形成概念；并会计算位移并能都能体
3、会到位移的矢量性；小组合作学习能让每个同学体会到责任和义务以及尊重，学会从别人那学到长处并体会欣赏别人和帮助别人的乐趣，并学会倾听，为学生逐渐形成严谨的科学态度进行点滴积累。重点难点1突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法 “质点”就是利用这种思维方法建立的一个理想化的物理模型如果在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看作质点质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置” ，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量质点没有体积，因而
4、质点是不可能转动的任何转动的物体，在研究其自转时，都不可简化为质点质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点如地球是很大的，但在研究其绕太阳公转时可把它看作质点同一物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析如研究一列火车从北京到上海的运行时间时，可把火车看作质点，而研究整列火车通过某一路标所用时间时，显然要考虑火车的长度，这时就不能把列车看作质点了2宇宙中的一切物体都处在永恒的运动中，在描述一个物体的运动时，必须选择另外的一个物体作为标准，这个被选来作为标准的物体就叫做参考系，一个物体一旦被选作参考系，就必须认为它是静止的选择不同的参考系来观察同一个运动，得到的结果会有
5、不同例如，从匀速飞行的飞机上向地面空投物资，飞机上的人以飞机作参考系，看到投下的物体沿直线竖直下落；地面上的人以地面作参考系，看到物体是沿曲线下落的选取参考系时要考虑研究问题的方便，使之对运动的描述尽可能简单在不说明参考系的情况下，通常应认为是以地面为参考系的3为了定量描述物体的运动，可借助于数学工具如果物体做直线运动，可在参考系上建立一维坐标系，如 x 轴；如果物体在平面上运动，可建立平面直角坐标系；如果物体在空间运动，可建立 x-y-z 三维坐标系典例剖析例 1 在下列各物体中，可视作质点的物体有：A研究公路上行驶的汽车B研究转动的汽车轮胎上各质点的运动情况C表演精彩动作的芭蕾舞演员D参加
6、百米赛跑的运动员E乒乓球运动员接球时的弧旋球分析解答: 物体可视为质点的条件是：在所研究的问题中，物体的大小和形状应属于无关因素或次要因素AD 中物体本身的大小比它的运动范围小得多，可以忽略其大小和形状，故可视为质点BE 中轮胎和球在转动，物体的大小和形状起主要作用，不能忽略，故不能视为质点中考虑芭蕾舞演员的表演，其中有不能忽略的旋转花样动作，身体各部分的运动情况不全相同，不能视为质点解后反思: 一个物体能否看作质点，一定要对具体问题具体分析，要看大小，形状在所研究问题中起的作用而定例2 当人坐船行驶在河中观看两岸青山时，常有“看山恰似走来迎”的感觉，而变换一下角度，又感到“仔细看山山不动”上
7、述两种情景各是以什么为参考系?分析解答: 第一种现象是以船为参考系，人看到远处的山向人靠近；第二种现象是以河岸为参考系，山是静止的解后反思: 描述物体的运动，必须明确参考系；选不同的参考系，对同一物体的运动的描述可能是不同的例 3 我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系下列说法中正确的是A我们说“太阳东升西落”，是以地球为参考系的B我们说“ 地球围绕太阳转”，是以地球为参考系的C坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，乘客是以他自己为参考系的D参考系必须选取地面或相对于地面不动的其他物体分析解答: “太阳东升西落”是地球上的人站在地球上观察到太阳的运动，是以地球为参考
8、系的，故选项是正确的“地球围绕太阳转” ，描述的是地球的运动，地球是不能选作参考系的，围绕太阳转，是以太阳为参考系的，故选项是错误的火车上的乘客观察铁路旁的树木、电线杆，看到树木、电线杆迎面向他飞奔而来，是以火车或他自己为参考系的，故选项是正确的参考系的选择是任意的，虽然通常是以地面为参考系，但不是必须的，实际问题中，为方便起见，也可以选择其它的参考系故选项是错误的解后反思: 描述物体的运动，就要想到运动是物体的位置变化，想到物体的位置变化是相对于某个被认为不动的物体参考系，参考系是任意选择的，但要学会从具体的运动描述中明确选择什么物体作为参考系的 本节小结知识点 内容 说明与提示质点忽略物体
9、的形状、大小，用一个有质量的点来代替整个物体，这个点就是质点质点是科学抽象的结晶，是理想化物理模型参考系 描述物体运动时，选作标准的另外物体研究地面上物体的运动，一般取地面或其它相对于地面不动的物体作参考系坐标系 为定量地描述物体的位置及位置的变化，在参考系上建立的坐标系 用数学工具定量描述物理问题课内练习1、下列运动中，可把运动物体当作质点的是 ( )A研究地球绕太阳公转时的地球B研究乒乓球的旋转情况对发球效果的影响研究足球运动员的射门技术D研究杂技演员做空翻动作2、在研究下列运动时，可把物体视为质点的是 ( )A研究从斜面上滑下的木块B运动中的砂轮C绕地球运转的人造地球卫星D远洋航行中的巨
10、轮3、关于质点，下列说法是正确 ( )A质点是指一个很小的物体B行驶中汽车的车轮在研究汽车的运动时C无论物体的大小，在机械运动中都可以看做质点D质点是对物体的科学抽象4、两辆汽车并排在平直的公路上，甲车内一个人看见窗外的树木向东移动乙车内一个人发现甲车没有运动，如以大地为参照物，上述事实说明 ( )A甲车向西运动乙车不动B乙车向西运动甲车不动C甲车向西运动，乙车向东运动D甲乙两车以相同速度同时向西运动5、在平直的公路上行驶的汽车内，乘客以自己所乘的车作为参考系向车外观察，他看到的下列各种现象中符合实际的是 ( )A公路两旁的树木是不动的B与汽车同向行驶的自行车，车轮转动正常，但自行车向后运动C
11、道路两旁的房屋是运动的D有一辆卡车总在自己车前不动课外练习基础题6、关于参考系下列说法正确的是 ( )A研究物体的运动必须选定参考系B甲、乙两人均以相同的速度向正东行走，若以甲为参考系，则乙是静止的C车站平行停靠着两列火车，甲火车上的人只能看到乙火车，当他看到乙火车动了，一定是乙火车开动了D我们平常说楼房静止是指楼房相对于地球的位置是不变的7、以下关于质点的说法正确的是 ( )A质量小的物体可视为质点B体积小的物体可视为质点C各部分运动状态完全一致的物体可视为质点D在某些情况下地球也可以看作质点提高题8、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、
12、乙都在向上运动，则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、乙、丙都向上，但甲、乙比丙慢9、从水平匀速航行的飞机上向地面空投救灾物资，站在地面上的观察者与飞行员看空中下落的物资，看到的现象是 ( )A两人看到物资都是竖直下落的B两人看到物资都是沿曲线运动的C地面上的人看到物体沿曲线下落的D飞行员看到物体是竖直下落的10、甲物体以乙物体为参考系静止的，甲物体以丙物体为参考系是运动的，那么，以乙物体为参考系，丙物体 ( )A一定是静止的 B一定是运动的C可能是静止的，也可能是运动的D无法判断探究题11、如图 11 所示，
13、某同学沿平直路面由 A 点出发， 前进了图 11100m 到斜面坡底端 B 点，又沿倾角为 45的斜坡，前进 160m 到达 c 点，如何确定 C 点的位置坐标？如何求该实际所走过的路程？第二节 时间和位移学习目标知道时间和时刻的的含义以及它们的区别知道在实验室测量时间的方法知道位移的概念知道它是表示质点位置变动的物理量，知道它是矢量，可以用有向线段来表示知道路程和位移的区别理解位移和路程的物理意义，能区分并会表示或计算位移和路程重点难点1时间和时刻是我们在今后的学习中 经常涉及的概念，但由于日常生活中一些习惯说 法，如在“作息时间表” 、 “什么时间上课”中“时问”的含义是“时间” ，而在“
14、一节课 多长时间” ， “假期多长时间”中“时间”的含义 是“时问间隔” 在这些叙述中把时间和时刻混为一谈，致使同学们对这两个不同的概念分辨不清，容易混淆时刻指的是某一瞬时，在时间轴上，每一点表示时刻时间是两时刻之间的间隔，在时间轴上，两点之间的一段距离表示时间，如图 12 所示，A 点为计时时刻，即“0 时刻”D 点是“第 3 s 末 ”的时刻，也说成“第 4s 初” “第 2 s 内”指是的 Bc 之间从“ 第 2 s 初”到 “第 2 s 末” 的 1 s 的时间间隔 “前 2 s 内” 是指 A、c 之间的从“0 时刻”到“ 第 2 s 末”的2 s 的时间间隔时间的测量在实验中,常用
15、秒表和打点计时器2对位移和路程的区别，应掌握以下几点：位移是描述质点位置变化的物理量，用从初位置指向末位置的有向线段来表示；路程是质点通过的实际运动轨迹的长度 位移是矢量，既有大小，又有方向；路程是标量，只有大小，没有方向位移和路程都是过程量，都对应某个过程位移只与质点的初位置与末位置有关，与质点的运动路径无关，当初、末位置确定后，位移就是唯一确定的，而路程不仅与质点运动的初、末位置有关，而且还与质点运动的路径有关在初、末位置确定后，路程并不能唯一确定与同一位移对应的路程可以是初末位置间的任何一条曲线一般情况位移大小小于路程，只有当质点作单方向直线运动时，位移大小和路程才相等典例剖析例 1 以
16、下的计时数据指时间的是 ( )A天津开往德州的 625 次硬座普快列车于 13 时 35 分从天津西站发车B某人用 15 s 跑完 100 mC中央电视台新闻联播节目 19 时开播D1997 年 7 月 1 日零时中国开始对香港恢复行始主权分析解答：A 中列车于 13 时 35 分从天津西站发车，中 19 时开播，中 1997 年 7 月1 日零时均是指某一瞬时，是时刻；B 中 15 s 是对就一段过程，是时间间隔故选图 12解后反思：时刻指的是某一瞬时，在时间轴上，每一点表示时刻时间是两时刻之间的间隔，在时间轴上，两点之间的一段距离表示时间，要能结合生活中实例加以区别例 2 如图 13 所示
17、，一质点沿两个半径为 R 的圆弧由 A 运动到 C，则它的位移和路程分别为 ( )A 4R，2 B 4R 向东，2R 向 东C R 向东，4R D 4R 向东，2R分析解答: 质点的位移 s 的大小等于初位置 A 与末位 置之间的距离S4R ，位移 s 的方向从 A 指向，即向 东质点的路程 d 等于质点通过的两人半圆弧的总长度，即dRR2R路程是标量，没有方向故选解后反思: 位移只与质点的初位置与末位置有关，与质点的运动路径无关，当初、末位置确定后，位移就是唯一确定的而路程不仅与质点运动的初、末位置有关，而且还与质点运动的路径有关例3 一实心木块体积为abC ，如图14所示，有一小虫自A点运
18、动到B点求：(1)最短路程；(2) 小虫位移的大小分析解答: 设想将上表面向外翻转90，可得最短 路程为不管小虫怎样运动，位移都可以用22)(c从A指向B的有向线段来表示，线段的长度表示位移 的大小，即位移的大小为 22cba解后反思: 路程是质点运动轨迹的长度；位移是 由初位置指向末位置的有向线段，与运动路径无关，只与初、末位置有关轨迹为曲线时可利用“曲变直”思想，求解路程本节小结知识点 内容 说明与提示时间与时间间隔在表示时间的坐标轴上，时刻用点来表示，时间间隔用线段来表示时刻是一瞬间，如第 2 秒. 如第 4 秒初；时间是一段时间间隔如 2 秒内、第3 秒内路程与位移路程是质点运动轨迹的
19、长度，只有大小没有方向，是标量；位移是从初位置指向末位置的有向线段既有大小又有方向,是矢量，与运动路径无关只有在物体做单方向直线运动时路程才等于位移的大小矢量与标量有大小、有方向、合成遵守平行四边形法则的物理量只有大小，没有方向，合成遵守代数运算法则的物理量矢量和标量的根本区别是运算法则不同图 13图 14直线运动的位置和位移坐标系中物体先后两个坐标表示物体位置，坐标变化量表示物体的位移位移反映物体位置坐标的变化量课内练习1、以下计时数据表示时间的是 ( )A上午 8:00 开始上课B 焦点访谈节目每次播出大约 20 分钟C校运动会女子 100m 赛跑的最好成绩是 13sD我国实行每周工作 4
20、0 小时的劳动制度2、关于位移和路程，下列说法中正确的是 ( )A物体位移大小不同，路程一定不同B物体通过的路程不相等，但位移可能相同C物体通过了一段路程，其位移不可能为零D以上说法都不对3、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的运动方向B路程是标量，也就是位移的大小C质点做直线运动时，路程等于位移的大小D位移的数值一定不会比路程大4、某运动员沿着半径为 R 的圆形跑道跑了 10 圈后回到了起跑点，该运动员在运动的过程中，最大的位移和最大的路程分别为 ( )A2R、2R B2R、2RC2R、20R D0、20 R课外练习基础题5、如图 15 所示，一
21、物体沿三条不同的路径由 A 运动到 B，下列关于它们的位移的说法中正确的是 ( ) A沿 I 较大 B沿较大C沿较大D一样大6、质点由西向东运动，从 A 点出发到达 C 点返回，到 B 点静止，如图 16 所示，若 AC100m ，BC 30m， 则质点通过的路程是 ，发生的位移是 ，位移的方向是 提高题7、关于时刻和时间，下列说法正确的是 ( )图 15 B CA图 16A时刻与位置对应，时间与位移对应 B作息时间表上的数字均表示时刻C1min 只能分成 60 个时刻 D时间的法定计量单位是秒、分、时8、由西向东运动，从 A 点出发运动 200m 到达 B 点，然后返回，运动 30m 到达
22、c 点，求这个过程中质点的位移和路程?9、甲同学从家门出来向北走 100m 与乙同学会合继续向北走 300m，又转向东走 400m 到了校门口，问甲、乙两同学通过的路程，位移各是多少?位移的方向分别是什么?10、一支长 150m 的队伍匀速前进，通讯员从队尾前进 300m 后赶至队首，传达命令后立即返回，当通讯员回到队尾时，队伍已前进了 200m，则此过程中通讯员的位移是 m，走过的路程是 探究题11、一个质点在 x 轴上运动，其位置坐标如下表：t/s 0 1 2 3 4 5 x/m 2 0 4 1 7 6 请在 x 轴上画出各时刻物体的位置该质点02s末的位移大小是 ，方向是 该质点在开始运动后 s 内位移数值最大该质点在第 s 内位移数值最大，大小是 ，方向是
