物理必修一 第一章 运动的描述教学内容.ppt

物理必修一 第一章 运动的描述 质点 参考系和坐标系 本节需要掌握的内容 1.理解什么是质点，知道质点是一种理想化的物理模型 2.知道能够把一个物体当作质点的条件 3.知道参考系，知道对物体的运动进行描述时是具有相对性的 4.知道坐标系和参考系的种类 一.物体和质点 1.用来代替物体的有质量的点叫做质点 2.物体可以看成质点的条件 物体的形状，大小以及物体上各部分运动的差异在所研究的问题中是次要因素，可忽略不计时，物体可看成一个质点。 判断： 1.研究乒乓球的最佳发球角度及力度 2.研究地球绕太阳的公转 3.研究汽车在公路上行驶的速度 4.研究火车过桥时的速度 质点没有形状和大小，就是一个具有质量的点 质点是一种理想化的物理模型，不是真实存在的 二.机械运动与参考系 1.机械运动——简称为“运动” 物体的空间位置随时间的变化情况叫做物体的运动 2.参考系 （1）选来作为参考的其他物体 （2）描述物体的运动和静止都是相对的 （3）参考系的选择是任意的，一般选择地面或其它相对相对于地面静止的物体作为参考系 注： 1、因运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都必须明确它是相对于哪个参考系而言的（未说明则默认以地面为参考系）。 2、在同一个问题中研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段的运动时，必须选取同一个参考系。 参考系的四个性质： 1、相对性：物体的运动都是相对参考系而言的。 2、任意性：参考系的选择是任意的 3、同一性：比较不同物体的运动时，应该选择同一参考系。 4、差异性：同一运动选择不同的参考系，观察结果可能不同。 三、坐标系： 物体做机械运动时，位置发生变化，为了定量描述出物体的位置及位置的变化，并使描述更方便简洁，可以在参考系内建立坐标系。 坐标系的种类： 1、物体沿直线运动，就可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。 2、物体在平面内运动时，可以建立二维平面直角坐标系。 3、物体在空间内运动，可以建立三维空间直角坐标系。 时间和位移 一.时刻和时间间隔 1.时刻：指某一瞬间（某一时间点），在表示时间的数轴上用点来表示 2.时间间隔：指两时刻之间的间隔，在表示时间的数轴上用线段来表示 3.时间的测量：初中常用秒表，高中最常用的是打点计时器 二.路程和位移 路程是指物体运动轨迹的长度，与运动过程有关，只有大小没有方向 位移是用来表示物体位置变化的物理量，用有向线段表示，既有大小又有方向 大小：始末位置间的距离 方向：从起点指向终点 三.矢量和标量 在物理学中，像位移这样的物理量叫做矢量，它既有大小又有方向；而温度/质量这些物理量叫做标量，它们只有大小没有方向。 矢量运算与标量运算遵从不同的法则： 标量运算遵从算术的加减乘除（即代数运算）等 矢量运算在高中物理中主要涉及到三角形法则和平行四边形法则 在研究直线运动中，也可以用△X来表示位移。 ΔX=X2 – X1 ΔX的绝对值表示位移大小，正负表示位移方向（首先得规定正方向） 运动快慢的描述——速度 一.坐标与坐标变化量 二.速度 定义：位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢，这就是速度。 （比值定义法） 注意： （1）该式为比值定义式，不能说v与x成正比 或 v与t成反比 （2）方向：运动方向 （3）意义：表示运动快慢（位置变化快慢） （4）普适性：该定义适用于任何运动形式 单位：在国际单位制中，速度的单位是米每秒m/s或m/s-1 速度是矢量，有大小有方向 速度的方向为位移的方向 平均速度和瞬时速度 平均速度 1. 定义：物体的位移Δx与发生这段位移所用时间之比 2.表达式 3.方向：与位移方向相同 4.物理意义：描述物体在一段时间或一段位移内运动的平均速度。 瞬时速度 当Δt非常非常非常小时，我们把Δt时间（此时可当作某个时刻）内该段位移的平均速度当作该时刻的瞬时速度。 瞬时速度的大小通常称作速率。 匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动 自行车的速度≈15m/s 人步行的速度≈5m/s 实验：用打点计时器测速度 电磁打点计时器 1.原理：利用振动的振针打点 2.构造 3.工作电压：4-6V的交流电 注意：打点快慢与电压是否稳定无关，点痕轻重与电压有关。 电火花打点计时器 1.原理：脉冲电流 2.构造 3.工作电压：220V交流电 区别：电磁打点计时器打点时与纸带接触，会对纸带产生阻碍作用；而火花放电基本不会阻碍纸带的作用。 打点计时器的作用： （1）测时间 每个时间间隔T=0.02s （2）测位移 用刻度尺测量 （3）研究物体运动 一般上来讲：每隔四个点取一个计数点 = 每五个点取一个计数点 T=0.