第一节 运动、空间和时间

第一章 运动的描述
第二节 质点和位移
一、质点(mass point)： 把物体简化为一个有质量的点
1、概念：没有形状，没有大小 而具有物体全部质量的点
2、质点是一个理想模型
什么样的物体就可以把 它看做质点呢？
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问题一:火车可不可以看成质点？
从上海到北京相距1080km，长为500m的火车以120km/h行驶。 1、从上海到北京需多少时间？
s l 1000 500 t2 45 s 100 v 3
研究列车从广州开往北京可以不考虑列车的长度！——不能视为质点 研究列车通过一座桥梁时，需要考虑列车的长度！——可以视为质点
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问题二:地球可不可以看成质点.
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. 可看成质点.
）
A、 0和400m B、 400和0
C、 0和0
D 、400和400
起点
三、直线运动
运动的质点通过的路线，叫质点的轨迹。 质点的轨迹是直线，叫直线运动。
质点的轨迹是曲线，叫曲线运动。
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问题一:地球可不可以看成质点.
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. 可看成质点.
研究地球自转时， 地球本身的大小和形 状不可忽略. 不能看 成质点.
问题偶得 结论1：同一个物体在不同情况下不一定都可以看成质点 结论2：可以看成质点的条件：本身大小《距离，而与本身的 大小、质量无必然联系
三、坐标系 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。
5m
O
X
如果物体沿直线运动，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。
B -2
O 0
A 3 x/m
(1)描述直线运动的物体的位置变化，可以建立 一维直线坐标系． (2)描述平面上运动的物体的位置变化，可以建 立二维平面直角坐标系．
3、一般地，平动的物体多可以看成质点，但有特例 比如：火车过标志杆 转动的物体多不可以看成质点，也有特例 比如：地球的公转
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二、位移与路程
1、路程：物体运动轨迹的长度。 2、位移 ：(displacement)
（1）初位置指向末位置的有向线段
① 初位置 → 末位置（方向）
② 线段长度 （大小）
小结
位移 方向
是矢量 需考虑方向
路程
是标量 不需考虑方向
大小
位移的大小与路径无关； 一般情况下：路程≥位移的大小； 只有当物体做单向直线运动时，物体的 位移大小才等于路程。
运算法则
说明
平行四边形法则
算术加法
在没有特殊说明的情况下，求矢量，则 必须说明其大小和方向。
跟踪导练 1、下列关于位移和路程的说法正确的是
2、经过一长为1000m的隧道需多少时间？
解：s=1080km l=500m v=120km/h=100/3(m/s)
第一问：
t1 sl 1080 0.5 9.000417 h v 120
t 1
s 1080 9h v 120
第二问：
t2 s 1000 30 s v 100 / 3
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一个物体由A运动到B，初位置的坐标是xA＝3m，末 位置的坐标是xB＝－2m，则它运动的位移为？
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平行四边形法则
一位同学从操场出发，向北走了40m，到达C点， 然后又向东走了30m，到达B点。用有向线段表明他第 一次、第二次的位移和两次行走的合位移。
北
C 40m A
30m B
?
东
你能从这个实例 中总结出矢量相 加的法则吗？
(
)
C．沿Ⅲ较大
D．一样大
跟踪导练 3、如图1－2－5所示，某物体沿两个半径为 R的圆弧由A经B到 C C．下列结论正确的是
A．物体的位移等于4R，方向向东
B．物体的位移等于2πR C．物体的路程等于4R，方向向东
D．物体的路程等于2πR
4、一个运动员绕400米圆形跑道跑一圈，他的位移和路程各是
多少（
“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。
跟踪导练 1、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 2、甲、乙、丙三个观察者，同时观察一个物体的运动．甲 说“它在做匀速运动”，乙说“它是静止的”，丙说“它在 做加速运动”．则下列说法中正确的是 A．在任何情况下都不可能出现这种情况 B．三人中总有一人或两人讲错了 C．如果选同一参考系，那么三人的说法都对 D．如果各自选择不同的参考系，那么三人说法都对
2、参考系可以任意选取。但应使物体运动的描述尽量简 单、方便。（地面） 4、要比较两个物体（卫星、月球）的运动情况，必须选 择同一参考系，比较才有意义。
3、选择不同的参考系，观察的结果可能不同，可能相同。
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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？
第一章 运动的描述
第一节 运动、空间和时间
一、机械运动
在我们生活的周围有各式各样运动着的物体。
物体在空间中所处的位置发 生变化(一物体相对于其他物体 的位置变化) ，这样的运动称为 机械运动。
二、参考系 研究物体运动时，任何运动都是相对于某个参照 物而言的，这个参照物称为参考系。 注意：
1、运动和静止都是相对于参考系的。
（2）符号：s ，单位：m
矢量与标量
（1）标量vector ：只有大小，无方向 如：路程、质量、密度、时间
说明矢量必 说明方向
（2）矢量scalar ：具有大小与方向的量， 力、 速度 如：位移
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北京 → 重庆 （1）飞机


（2）火车
（3）先火车，再乘船
三种不同的方式有什么相同和不同之处？
A．位移和路程总是大小相等，但位移是矢量，路程是标量
B．位移是描述直线运动的，路程是描述曲线运动的 C．位移只取决于初末位置，而路程还与实际运动的路线有关
D．物体的路程总大于或等于位移的大小
2、如图1-2所示，一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大小说法正确的是
A．沿Ⅰ较大 B．沿Ⅱ较大
问题偶得
▲位移是有向线段，是直线，路程可能是曲线，也可能 是直线。
▲位移与运动路径无关，只与初位置、末位置有关．
▲位移的大小不小于路程
位移的大小怎么算呢？
物体由x1位置运动到x2位置，则位移为：
x x2 x1
说明：
1、△x的正负号表示位移的方向
2、当x1＝0时，则△x＝x2，这里△x就可以用x表示。
四、时间和时刻 1、时间的单向性（不可逆性）
0 1 2 3 4 5 6 7 8
t/s
计时起点
2、常说的“时间”分为： 1）时刻（某一瞬间）：在时间轴上表示为一个点。 2）时间间隔：在时间轴上表示为一条线段。例题导航 与神舟五号有的几个时间：9小时40分
10.15 09:00
11小时43分
10.15 18:40 10.16 06:23
概念识辨
3s末 时刻 3s初 3s内 时间 第3s内
4s初
A 0 B 1 C 2 D 3 E 4
第3s内
t/s
跟踪导练
4、以下的计时数据指时间的是 ( )BD A、由北京开往深圳的列车于22时18分从北京站开出 B、期中物理考试时间为1.5 h C、中央电视台每晚的新闻联播节目19时开播 D、一节课45 min
注意
原点的选择、正方向、单位长度
跟踪导练 3、 桌面离地面的高度是0.9 m，坐标系的原点定在桌面上，向 上方向为坐标轴的正方向，有A、B两点离地面的距离分别为 1.9 m和0.4 m。那么A、B的坐标分别是 ( ) A、1 m, 0.5 m B、1.9 m, 0.4 m C、1 m, -0.5 m D、0.9 m , -0.5 m