机械运动与物理模型
新课程标准 核心知识提炼 1.经历质点模型的建构过程, 了解质点的含义。知道将物体抽象为质点(物理模型) 质点的条件, 能将特定实际情境中的物体抽象成质点。体会建构物理模型的思维方式, 认识物理模型在探索自然规律中的作用。 2.理解位移、速度和加速度。通过实验, 探究匀变速直线运动的特位移 速度(极限思想) 加速度 点, 能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动, 理解匀变速直线匀变速直线运动的规律 运动的规律, 能运用其解决实际问题, 体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法。 3.定性了解生活中常见的机械运动。通过实验认识自由落体运动规律。结合物理学史的相关内容, 认识实验对物理学发展的推动作用。 第1节 描述运动的基本概念
一、质点、参考系 1．质点
(1)定义：用来代替物体的有质量的点。
(2)条件：物体的大小和形状对研究的问题的影响可以忽略不计。[注1] (3)实质：质点是一种理想化的模型, 实际并不存在。 2．参考系
(1)定义：在描述物体的运动时, 用来做参考的物体。 (2)参考系的选取[注2]
①参考系的选取是任意的, 既可以是运动的物体, 也可以是静止的物体, 但被选为参考系的物体应认为是静止的, 通常选地面为参考系。
②对于同一物体, 选择不同的参考系时观察运动结果一般不同。 ③比较两物体的运动情况时, 必须选同一参考系。 二、位移、速度 1．位移和路程 (1)二者的定义
位移 表示质点的位置变动, 它是由质点初位置指向质点末位置的实验：研究匀变速直线运动的特点 运动图像 自由落体运动规律
有向线段 路程 质点运动轨迹的长度
(2)二者的区别和联系
区别 ①位移是矢量, 方向由初位置指向末位置 ②路程是标量, 没有方向 ①在单向直线运动中, 位移的大小等于路程 ②其他情况下, 位移的大小小于路程 联系 2．速度和速率 (1)平均速度：物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值, 即v＝, 是矢量, 其方向就是对应位移的方向。
(2)瞬时速度：运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度, 是矢量。[注3] (3)速率：瞬时速度的大小, 是标量。 三、加速度[注4]
1．物理意义：描述物体速度变化快慢的物理量。 Δv2
2．定义式：a＝, 单位为m/s。
Δt3．方向：加速度为矢量, 方向与速度变化量的方向相同。
【注解释疑】
[注1] 不以“大小”论质点 ①大的物体不一定不能看成质点； ②小的物体不一定能看成质点。 [注2] 不能选自身为参考系。
[注3] 在实际问题中, 只要时间足够短, 平均速度可认为等于瞬时速度, 如光电门问题。
[注4] 速度变化快慢、速度变化率、加速度三者含义相同, 速度变化快, 也就是速度变化率大, 加速度大。
[深化理解]
1．质点的辨识
物体能否看成质点, 关键不在物体本身, 而是要看研究的问题, 同一个物体在不同情况下有时可看成质点, 有时则不能。
2．“速度”的理解
xt
“速度”一词在不同情境下可能表示瞬时速度、平均速度、速率、平均速率, 解决具体问题时需要加以区分。
3．平均速度和平均速率
平均速度是位移与所用时间的比值, 平均速率是路程与所用时间的比值, 所以平均速率不是平均速度的大小。
4．加速度的方向
加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同, 由物体受到的合力方向决定(F＝ma)。
[基础自测]
一、判断题
(1)只有质量和体积都很小的物体才能看成质点。(×)
(2)平动的物体都可以看成质点, 而转动的物体不能看成质点。(×) (3)参考系可以任意选取, 但一般遵循描述运动方便的原则。(√)
(4)当一个物体做竖直上抛运动返回原抛出点时, 位移的大小等于上升高度的两倍。(×)
(5)加速度为正值, 表示速度的大小一定越来越大。(×)
二、选择题(部分习题选自教材, 或为教材习题的改编。教材习题最经典, 每练一次都有新发现。)
1．下列关于物理学的基本知识说法正确的是( ) A．只有静止的物体才能被选为参考系
B．小明早上6点30分出门去上学, “6点30分”是时间间隔 C．地球有时可以看成质点, 有时不能看成质点 D．国际马拉松比赛的总长42.195公里指的是位移
解析：选C 一切物体都能被选为参考系, A错误。“6点30分”是时刻, B错误。研究地球自转时, 地球不能看成质点, 研究地球公转时, 地球可以看成质点, C正确。42.195公里指的是路程, D错误。
2．[粤教版必修1 P16 T1改编]下列关于加速度的说法正确的是( ) A．加速度的单位读作“米每秒的平方” B．物体有加速度说明物体速度在增大 C．加速度越大说明物体速度变化越大 D．加速度是描述物体速度变化快慢的物理量
解析：选D 加速度的单位读作“米每二次方秒”, 故A错误；物体加速度方向与速度方向反向时, 物体速度在减小, 故B错误；加速度是描述物体速度变化快慢的物理量, 加速度大说明速度变化快, 故C错误, D正确。
3.如图所示, 在某次越野自行车训练中, 某选手用地图计算出出发地A和目的地B的直
2020版高考物理一轮复习第一章第1节描述运动的基本概念讲义 08 8
