运动学几个基本概念.ppt

物理学家海森堡说：物理学家海森堡说：“为了理解为了理解现象，首要条件是引入适当的概念，现象，首要条件是引入适当的概念，我们才能真正知道观察到了什么我们才能真正知道观察到了什么Ø 学习目标学习目标: : 1、理解质点的概念，通过对质点的认识，掌握物理学中的一种重要的研究方法：科学抽象，理想化模型2、理解参考系和坐标系的概念，明确描述机械运动必须选取参考系3、理解参考系选取的不同，对物体运动的描述不同 4、理解时间与时刻的区别5、理解距离与位移的概念及其区别6、了解矢量与标量的区别运动运动 与与 参考系参考系一、常见的运动 在我们生活的周围有各式各样运动着的物体 一、常见的运动一、常见的运动物体相对于其他物体的位置变化叫机械运动，简称运动．机械运动，简称运动．描述物体的位置及其变化时，又总是相对描述物体的位置及其变化时，又总是相对其它物体而言，即运动和静止的相对性其它物体而言，即运动和静止的相对性自然界的一切物体都处于永恒的运动中自然界的一切物体都处于永恒的运动中描述物体运动时描述物体运动时,用来作参考用来作参考(假定为不动假定为不动)的另外的物体的另外的物体------叫做参考系叫做参考系参考系的选择是任意的参考系的选择是任意的二 参考系我我国国是是文文明明古古国国，，对对运运动动早早就就有有研研究究．．早早在在汉汉代代成成书书的的《《尚尚书书纬纬·考考灵灵曜曜》》中中就就有有这这样样的的记记载载：：“地地恒恒动动不不止止，，而而人人不不知知。

譬譬如如人人在在大大舟舟中中，，闭闭牖牖(窗窗户户)而而坐坐，，舟舟行行而而人不觉也人不觉也二、参考系 对面的伯伯看到女孩是静止的，那么路边的人看到的情况又是怎样的呢？对对面面的的老老伯伯看看过过来来二、参考系 选择参考系的原则是什么？选择参考系的原则是什么？（虽然参考系可以任意选取，但实际上总是（虽然参考系可以任意选取，但实际上总是本着观测方便和使运动的描述尽可能简单的本着观测方便和使运动的描述尽可能简单的原则选取）原则选取）（一般研究地面上运动的物体时选取地面为（一般研究地面上运动的物体时选取地面为参考系）参考系）同一运动，如果选取的参考系不同，运动同一运动，如果选取的参考系不同，运动情况一般不同情况一般不同例题： 电影闪闪的红星中，有一句歌词：“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”，问：“竹排江中游”和“青山两岸走”分别是以什么做为参考系的？“小小竹排江中游”是以两岸为参考系的 “巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系的 坐地日行八万里，巡天遥看一千河满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎仔细看山山不动，是船行仔细看山山不动，是船行。

2 2、第一次世界大战期间，一名法国飞行员、第一次世界大战期间，一名法国飞行员在在20002000米的高空飞行时，发现旁边有一个小米的高空飞行时，发现旁边有一个小东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓东西，他以为是一只小飞虫，敏捷地把它抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹飞行员能抓住子弹的原因是飞行员能抓住子弹的原因是（（ ））A A、、飞行员反应快飞行员反应快 B B、、子弹相对飞行员是静止的子弹相对飞行员是静止的 C C、、子弹已经飞行的没劲了子弹已经飞行的没劲了 D D、、飞行员有手劲飞行员有手劲B3.在公路上向左匀速运动的汽车，经过一棵在公路上向左匀速运动的汽车，经过一棵果树时，恰有树上一个果子从上面自由落下，果树时，恰有树上一个果子从上面自由落下，下图为运动的轨迹，在地面上观察到的运动下图为运动的轨迹，在地面上观察到的运动轨迹是轨迹是_____车中人以车为参考系观察到果子车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是的运动轨迹是______ABCDAD为了定量地描述物体的位置及位置的变化，为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。

需要在参考系上建立适当的坐标系坐标系坐标系如果物体沿直线运动，可以以这条直线为如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴，轴，在直线上规定原点，正方向和单位长度，建立在直线上规定原点，正方向和单位长度，建立直线坐标系直线坐标系XO5m 研究飞机在空中的位置、离开地面的高研究飞机在空中的位置、离开地面的高研究飞机在空中的位置、离开地面的高研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，需要度、飞行的速度、运动轨道等问题时，需要度、飞行的速度、运动轨道等问题时，需要度、飞行的速度、运动轨道等问题时，需要考虑它本身的大小和形状吗？考虑它本身的大小和形状吗？考虑它本身的大小和形状吗？考虑它本身的大小和形状吗？ 研究飞机在空中的位置、离开地面的高研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，度、飞行的速度、运动轨道等问题时，可以可以用一个小点代替这个用一个小点代替这个““庞大庞大””的飞机的飞机因为飞机的大小与形状在研究的问题中影响因为飞机的大小与形状在研究的问题中影响很小很小,可忽略不计可忽略不计在物理学中为了研究的方便在物理学中为了研究的方便,可以用一个小可以用一个小点代替物体点代替物体这个有质量的点称为质点这个有质量的点称为质点质质 点点三、质点 研究列车从广州开往北京和列车通过一座桥梁时，什么情况下需要考虑列车的长度，什么时候不需要？为什么？ 研究列车从广州开往北京可以不考虑列车的长度！ 研究列车通过一座桥梁时，需要考虑列车的长度！ 三、质点 研究地球绕太阳公转时，地球的大小相对于地球与太阳之间的距离可以忽略，可以不考虑地球的大小。

研究地球公转时，地球本身研究地球公转时，地球本身研究地球公转时，地球本身研究地球公转时，地球本身的大小和形状是次要因素可忽略的大小和形状是次要因素可忽略的大小和形状是次要因素可忽略的大小和形状是次要因素可忽略） 研究地球的自转时，随着纬度的不同，地球表面的转动情况不同，地球的形状和大小不能忽略三、质点 有时，物体上各点的运动情况完全相同，或者差别小到可以忽略，此时，我们研究一点的运动可以代表物体上所有的点如果物体上各点的运动情况相同，或者差异相对于所研究的问题可以忽略时，我们也可以将物体简化为一个集中物体全部质量的点（质点质点）例题：1、以下关于质点的说法中，正确的是 A、质量很小的物体就可以当作质点 B、质量很大或体积很大的物体一定不能看成质点 C、体积很小的物体就可以看作质点 D、同一物体有时可看作质点，有时不能看作质点D2、下列情况中可视为质点的是 A、研究一端固定并可绕该端转动的木杆时 B、研究月球绕地球运动时的月球 C、研究体操运动员在平衡木上的动作时 D、研究火车经过桥梁时B巩固练习 巩固练习 3、以下说法正确的是： A、参考系就是不动的物体 B、任何情况下，只有地球才是最理想的参考系 C、不选定参考系，有时也可以研究某一物体的运动 D、同一物体的运动，对不同的参考系可能有不同的观察结果D4、在平直的公路上并排行驶的汽车，甲车内的人看见窗外的树木向东移动，乙车内的人发现甲车没有运动，如果以地面为参考系，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、乙两车同时向西运动D小结小结质点质点 1．．质点：用来代替物体的有质量的点叫做质点：用来代替物体的有质量的点叫做质点质点．． 2．．质质点点的的概概念念是是一一种种科科学学的的抽抽象象，，是是一一种种理理想想化化的的模型．模型． 3．将物体看做质点的条件大体可归为两类：．将物体看做质点的条件大体可归为两类： （（1））运运动动物物体体的的大大小小跟跟它它在在运运动动过过程程中中所所涉涉及及的的空空间间范范围围相相比比很很小小时时，，可可将将物物体体作作为为质质点点处处理理．．例例：：在在铁铁路路上上长长距距离离运运行行的的火火车车，，远远航航的的飞飞机机、、轮轮船船、、绕太阳运动的地球等．绕太阳运动的地球等． （（2））运运动动物物体体上上各各个个点点的的运运动动情情况况完完全全相相同同时时（（这这种种运运动动叫叫平平动动）），，可可以以拿拿物物体体上上的的某某一一点点的的运运动动来来代代替替整整个个物物体体的的运运动动，，将将物物体体看看成成是是质质点点．．例例：：沿斜面下滑的木块．沿斜面下滑的木块．4．轨迹：运动质点通过的路线叫做质点轨轨迹迹 直直线线运运动动，曲曲线线运运动动是曲线的叫做 ．南宁二中凤岭校区作息时间表南宁二中凤岭校区作息时间表节节 次次时时 间间备备 注注早起床早起床6:40--公寓开门6:40早早 操操6:50--早早 餐餐7:05--公寓关门7:35 　第一节第一节7:40--8:20　第二节第二节8:30--9:10　眼操、课间活动眼操、课间活动时时 间间 与与 时刻时刻请讨论下列情形中涉及的是什么概念？请讨论下列情形中涉及的是什么概念？请讨论下列情形中涉及的是什么概念？请讨论下列情形中涉及的是什么概念？物理中经常出现的说法：物理中经常出现的说法：物理中经常出现的说法：物理中经常出现的说法： ①①第第2秒初、第秒初、第3秒末、开始运动时秒末、开始运动时…… ②②第第2秒内、前秒内、前3秒中、开始运动至静止时秒中、开始运动至静止时…… 在国际单位制（在国际单位制（SI制）中，时间和时刻的单位：秒（制）中，时间和时刻的单位：秒（s）） 时间与时刻时间与时刻 时间与时刻时间与时刻•时刻是描述时刻是描述不同事件不同事件发生的顺序的，时间间发生的顺序的，时间间隔是描述隔是描述同一事件同一事件所发生的过程持续的所发生的过程持续的 •时刻是指某一瞬时，可以用数轴上的时刻是指某一瞬时，可以用数轴上的点点表示表示•时间间隔简称时间，在数轴上用一段时间间隔简称时间，在数轴上用一段线段线段来来表示表示时间计量时间计量 •法定计时单位 :秒、分、时、（日）、年•常用时间单位 :刻 周 季度 •时间的测量:031233435637839411043121445164718492051225324265557285901267891011345121314•北京北京 → → 重庆重庆•（（1 1））飞机飞机•（（2 2）火车）火车•（（3 3）先火车，再乘船）先火车，再乘船⑴⑴ 不同点？不同点？ ⑵⑵共同点？共同点？轨迹不相同轨迹不相同, 位置变化相同位置变化相同路程与位移路程与位移 3.路程与位移的比较路程与位移的比较①①路程只有大小，没有方向，是路程只有大小，没有方向，是标量标量标量标量；；②②位移有大小，有方向，是位移有大小，有方向，是矢量矢量矢量矢量；；③③质点在做方向不变的直线运动时，位移大小才等于路程，其质点在做方向不变的直线运动时，位移大小才等于路程，其 他情况下位移他情况下位移大小大小要小于路程。

要小于路程④④路程与位移在国际单位制中有相同的单位：米（路程与位移在国际单位制中有相同的单位：米（m））请讨论下列情形中涉及的是什么概念？请讨论下列情形中涉及的是什么概念？请讨论下列情形中涉及的是什么概念？请讨论下列情形中涉及的是什么概念？路程与位移路程与位移1.路程路程—物体运动轨迹的物体运动轨迹的长度长度；；2.位移位移—从物体运动的起点指向运动的终点的从物体运动的起点指向运动的终点的有向有向线段线段 ；；矢量与标量矢量与标量•矢量：既有大小，又有方向矢量：既有大小，又有方向, ,例如：例如：位移位移•标量：只有大小，没有方向标量：只有大小，没有方向, ,例如：例如：路程、路程、时间、质量、温度等时间、质量、温度等长度的单位长度的单位•国际单位制中，长度的标准单位是“米”，用符号“m”表示 •其他的长度单位还有兆米(Mm)、千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm) 、海里海里(1852米米) 、、英里英里(1609米米) •我国传统的长度单位还有尺、寸、丈等它们和米之间的换算关系为：１米＝３（尺）＝３０（寸）＝０.３（丈）•在天文学中常用“光年”来做长度单位，它是真空状态下光１年所走过的距离，也因此被称为光年。

１光年＝9.04653×1012km  〖〖〖〖问题问题问题问题1 1〗〗〗〗对对“某人走了某人走了1km的路的路”，甲认为这，甲认为这1km指的是位移，乙则认为这指的是位移，乙则认为这1km指的是路程，根据你自指的是路程，根据你自己的理解己的理解,对甲、乙的说法作一评述对甲、乙的说法作一评述 〖〖〖〖问题问题问题问题2 2〗〗〗〗一条小船在广阔的湖面航行，开始向东一条小船在广阔的湖面航行，开始向东行驶了行驶了20km，，接着向西行驶接着向西行驶8km，，再又向北航行了再又向北航行了16km，，求小船在此过程中的位移和所走的路程求小船在此过程中的位移和所走的路程下列关于位移和路程的说法中，正确的（）下列关于位移和路程的说法中，正确的（）A A、、位移大小和路程不一定相等位移大小和路程不一定相等B B、、位位移移的的大大小小等等于于路路程程，，方方向向由由起起点点指指向向终点终点C C、、位位移移描描述述物物体体相相对对位位置置的的变变化化，，路路程程描描述路径的长短述路径的长短D D、、位移描述直线运动，路程描述曲线运动位移描述直线运动，路程描述曲线运动AC 课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习关于时刻和时间，下列说法中正确是关于时刻和时间，下列说法中正确是 ( )( ) A. A. 时刻表示时间较短，时间表示时间较长时刻表示时间较短，时间表示时间较长 B B．．时刻对应位置，时间对应位移时刻对应位置，时间对应位移 C. C. 作息时间表上的数字表示时刻作息时间表上的数字表示时刻 D D．．1 min1 min内有内有6060个时刻个时刻BC一支一支300m长的队伍，以长的队伍，以1m/s的速度行的速度行军，通讯员从队尾以军，通讯员从队尾以3m/s的速度赶到的速度赶到队首，并立即以原速率返回队尾，求队首，并立即以原速率返回队尾，求通讯员的位移和路程各是多少？通讯员的位移和路程各是多少？225m 、、 675m 课堂练习课堂练习一实心的长方体，三边长分别是一实心的长方体，三边长分别是a、、b、、c（（a＞＞b＞＞c），如图所示．有），如图所示．有一质点，从顶点一质点，从顶点A沿表面运动到长沿表面运动到长方体的对角方体的对角B，求：（，求：（1)质点的最质点的最短路程．（短路程．（2)质点的位移大小．质点的位移大小． 课堂练习课堂练习直线运动的位置和位移直线运动的位置和位移•建立建立一维一维坐标系坐标系•坐标的坐标的正负正负表示位置在原点的哪一侧，表示位置在原点的哪一侧，坐标的坐标的数值数值表示位置到原点的距离表示位置到原点的距离•用位置用位置坐标的变化量坐标的变化量表示物体位移表示物体位移 ，，用正、负表示运动物体位移的方向用正、负表示运动物体位移的方向怎样定量（准确）地描述刘翔所在的位置怎样定量（准确）地描述刘翔所在的位置? 如图，一个物体从如图，一个物体从A运动到运动到B，，初位置初位置的坐标是的坐标是xA=3 m，，末位置的坐标是末位置的坐标是xB＝一＝一2 m，，它的坐标变化量是它的坐标变化量是△△x＝＝?位位移是多少？移是多少？ 课堂练习课堂练习分组研究思考与讨论思考与讨论　　　　一一位位同同学学从从操操场场中中心心A出出发发，，向向北北走走了了40 m，，到到达达C点点，，然然后后又又向向东东走走了了30m，，到到达达B点点。

用用有有向向线线段段表表明明他他第第一一次次、、第第二二次次的的位位移移和和两两次次行行走走的的合合位位移移（（即即代代表表他他的的位位置置变变化化的的最最后后结结果果的的位移） 三个位移的大小各是多少？三个位移的大小各是多少？你能通过这个实例总结出矢量相你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗？加的法则吗？说明说明在没有特殊说明的情况下，求矢量，则在没有特殊说明的情况下，求矢量，则必须说明其必须说明其大小和方向大小和方向位移位移路程路程方向方向大小大小运算法则运算法则是矢量是矢量需考虑方向需考虑方向是标量是标量不需考虑方向不需考虑方向位移的大小与路径无关；位移的大小与路径无关；一般情况下：路程一般情况下：路程≥位移的大小；位移的大小；只有当物体做只有当物体做单向单向直线运动时，物体的直线运动时，物体的位移大小才等于路程位移大小才等于路程平行四边形法则平行四边形法则算术加法算术加法位移和路程的区别位移和路程的区别小结小结•1.1.时间时间: :是时间间隔的简称，指一段持续的时间间隔两个时是时间间隔的简称，指一段持续的时间间隔两个时刻的间隔表示一段时间，在时间坐标轴上对应于一段刻的间隔表示一段时间，在时间坐标轴上对应于一段•2.2.时刻时刻: :时刻是指某一瞬时，在时间坐标轴上对应于一点时刻是指某一瞬时，在时间坐标轴上对应于一点•3.3.位移位移: :初位置指向末位置的有向线段表示位移，描述物体位初位置指向末位置的有向线段表示位移，描述物体位置的改变，是矢量，与运动路径无关，只由初末位置决定置的改变，是矢量，与运动路径无关，只由初末位置决定•4.4.路程路程: :质点运动轨迹的长度，是标量，取决于物体运动路径质点运动轨迹的长度，是标量，取决于物体运动路径•5.5.矢量矢量: :矢量既有大小，又有方向矢量既有大小，又有方向•6.6.标量标量: :只有大小，没有方向，标量相加遵从算术加法的法则只有大小，没有方向，标量相加遵从算术加法的法则•7.7.位置位置: :用坐标表示位置用坐标表示位置•8.8.位移位移: :用位置坐标的变化量表示物体位移用位置坐标的变化量表示物体位移小结：•参考系——运动的相对性；•质点——代替物体有质量的点；•时刻与时间间隔——质点运动情况的描述量；•位移——质点位置的变化；•直线运动和曲线运动——机械运动的常见形式．•矢矢量量和和标标量量1、、矢矢量量：：既既有有大大小小又又有有方方向向的的物物理理量量。

如如：：位位移移、、力力、、速速度度 2、、标标量量：：只只有有大大小小没没有有方方向向的物理量的物理量如：温度、质量、时间、密度如：温度、质量、时间、密度……1、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，是一个理想化的模型2、参考系是可以任意选取的，但是，实际选取参考系的时候，需要考虑到使运动的尽可能简单研究地面上物体的运动，通常取地面或相对于地面不动的其他物体作参考系比较方便 一个物体能否视为质点，要具体情况具体分析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相同，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小结3、时刻与时间4、位移与路程5、矢量与标量　　　　基础梳理基础梳理　　　　基础梳理基础梳理毛主席原诗：毛主席原诗：•《《七律二首七律二首·送瘟神送瘟神》》　　（一九五八年七月一日）　　（一九五八年七月一日） 读六月三十日人民日报，余江县（江西省）消灭了血吸虫读六月三十日人民日报，余江县（江西省）消灭了血吸虫。

浮想联翩，夜不能寐微风拂煦，旭日浮想联翩，夜不能寐微风拂煦，旭日 临窗遥望南天，临窗遥望南天，欣然命笔欣然命笔绿水青山枉自多，华佗无奈小虫何！绿水青山枉自多，华佗无奈小虫何！千村薜荔人遗矢，万户萧疏鬼唱歌千村薜荔人遗矢，万户萧疏鬼唱歌坐地日行八万里，巡天遥看一千河坐地日行八万里，巡天遥看一千河牛郎欲问瘟神事，一样悲欢逐逝波牛郎欲问瘟神事，一样悲欢逐逝波 其　二其　二 春风杨柳万千条，六亿神州尽舜尧春风杨柳万千条，六亿神州尽舜尧红雨随心翻作浪，青山着意化为桥红雨随心翻作浪，青山着意化为桥天连五岭银锄落，地动三河铁臂摇天连五岭银锄落，地动三河铁臂摇借问瘟君欲何往，纸船明烛照天烧借问瘟君欲何往，纸船明烛照天烧。