高中物理备课参考 质点、位移和时间

A 质点、位移和时间学习目标1.理解质点的概念，知道在什么情况下物体可以看作质点。

2.知道矢量和标量，理解位移和路程、时间和时刻。

3.知道匀速直线运动的基本特征。

4.知道应用比值定义物理量的方法，理解速度的概念。

5.理解匀速直线运动的位移公式。

知识详解知识点一：质点1．质点就是没有大小，没有形状，只具有物体质量的点。

2．质点的概念是一种科学的抽象，是一种理想化的模型。

3．将物体看做质点的条件大体可归为两类：（1）运动物体的大小跟它在运动过程中所涉及的空间范围相比很小时，可将物体作为质点处理。

例：在铁路上长距离运行的火车，远航的飞机、轮船、绕太阳运动的地球等。

（2）运动物体上各个点的运动情况完全相同时（这种运动叫平动），可以拿物体上的某一点的运动来代替整个物体的运动，将物体看成是质点。

例：沿斜面下滑的木块。

例：在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（）A. 地球绕太阳公转一周所需时间是多少B. 研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化C. 一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D. 正在进行花样滑冰的运动员答案：A解析：物体是否能视为质点不能仅仅以它的大小和形状来确定，关键要看物体的大小和形状与所研究的问题是否有关。

A 选项中，地球可以看成一个质点，因为地球的大小和形状与它绕大阳公转一周的时间无关；B 选项中，地球不能视为质点，因为在地球绕太阳公转的过程中，地球上不同地区季节的变化、昼夜的长短变化是不同的，如果把地球看成一个点，在一点上怎么能区分不同地区呢?C 选项中，很显然硬币的形状与研究问题关系非常密切，硬币不能看成质点；D 选项中滑冰运动员在冰面上优美的动作被人所欣赏，不能当作质点。

知识点二：参考系参考系1．参考系：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体叫做参考系。

2．运动具有相对性：选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，其观察结果会有不同．运动轨迹，速度，运动方向都会不同。

3．比较两个物体的运动情况，只有选择同一参考系，比较才有意义。

4．在没有特别指明参考系时，通常是以地面为参考系。

5．描述一个物体的运动时，参考系可以任意选取，但具体选取时应使对物体运动的描述尽量简洁、方便。

例：（多选）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、乙都在向上运动。

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. 甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢答案：BCD解析：电梯中的乘客看其他物体的运动情况时，是以自己所乘的电梯为参考系，甲中乘客看高楼向下运动，说明甲相对于地面一定在向上运动。

同理，乙相对甲在向上运动，说明乙相对地面也是向上运动，且运动得比甲更快，丙电梯无论是静止，还是在向下运动，或者以比甲、乙都慢的速度在向上运动，则丙中乘客看见甲、乙两电梯都会感到是在向上运动。

知识点三：位移和路程1．位移：由质点的初位置指向末位置的有向线段。

（1）位移表示质点位置的变动。

（2）位移是矢量：大小为有向线段的长度，方向为有向线段的方向。

（3）位移用字母 s 表示，在国际单位制位移的单位是米（m）。

（4）质点的位移与运动路径无关，只与初位置、末位置有关。

2.位移与路程的不同（1）路程是质点运动轨迹的长度，是标量，而位移是表示物体的位置变动，是矢量。

（2）只有在质点沿直线无往复运动时，路程才等于位移的值。

一般情况下，路程大于或等于位移值。

例：（多选）路程和位移的关系正确的是（）A．运动的物体位移和路程都不可能为零B．运动的物体在一段时间内位移可以为零，但路程不可能为零C．运动的物体位移随时间一定越来越大D．运动的物体路程随时间一定越来越大答案：BD解析：A、当物体运动又回到出发点时，物体的初始位置在同一个位置即物体此时的位移为0，故A错误；B、位移由始末位置决定，可以为0；而路程为物体运动轨迹的长度，只要物体开始运动，路程就开始增加，在一个运动过程中路程不可能为0，故B正确；C、位移由始末位置决定，在一个运动过程中远离出发点位移越来越大，靠近出发点则位移越来越小，故C错误；D、路程是运动轨迹的长度，只要开始运动，路程就开始增加，故D正确。

知识点四：矢量和标量只有大小的量称为标量。

如时间，路程等既有方向又有大小的量称为矢量。

如位移，速度等。

例：（多选）下列关于矢量（位移）和标量（温度）的说法中，正确的是（）A．两个运动物体的位移大小均为30 m，则这两个位移可能相同B．做直线运动的两物体的位移x甲＝3 m，x乙＝－5 m，则x甲>x乙C．温度计读数有正、有负，其正、负号表示方向D．温度计读数的正、负号表示温度的高低，不能说表示方向答案：AD解析：当两个矢量大小相等、方向相同时，才能说这两个矢量相同；直线运动的位移的“＋”“－”号表示方向；温度是标量，标量的正、负表示大小（即温度的高低）。

【典型例题】考点一：位移-时间图象例：如图所示是根据龟兔赛跑故事画出的乌龟和兔子赛跑过程中的位移-时间图象，根据图象可知下列说法中正确的是（）A．乌龟和兔子赛跑开始时是同时同地出发的B．乌龟和兔子赛跑开始时是同地出发，但兔子让乌龟先爬行一段时间C．兔子虽然中途休息了一会儿，但最终还是先到达终点D．乌龟中途虽然落后，但最终还是比兔子先到达终点答案：BD解析：A、B，由图，乌龟和兔子赛跑开始时是同地出发的但不同时，兔子比乌龟迟出发t1时间．故A错误，B正确．C、D，由图，兔子中途休息了一会儿，t2时，乌龟的位移比兔子大，比兔子先到达终点．故C错误，D正确。

考点二：参考系例：关于质点和参考系，下列说法中正确的是（）A．质点就是体积很小的点B．研究人造地球卫星绕地球一周的时间时，卫星可以被看作质点C．“一江春水向东流”是以水为参考系来描述江水的运动D．我们常说“太阳东升西落”，是以太阳为参考系描述地球的运动答案：B解析：A、只有当物体的形状和大小对研究问题没有影响或者影响可以忽略不计时物体才能可做质点，故物体能否看做质点与物体的大小无直接的关系，即小的物体不一定能看做质点，故A错误。

B、在研究人造地球卫星绕地球一周的时间时，卫星的形状和大小可以忽略不计，故可以看做质点，故B正确。

C、“一江春水向东流”，是说水相对于地面向东运动，故参考系是地球．故C错误。

D、我们常说“太阳东升西落”，是以地球为参考系描述太阳的运动．故D错误。

【能力提升】针对训练1．关于参考系，下述说法中正确的是（）A．参考系必须选择静止不动的物体B．参考系必须选择和地面连在一起的物体C．参考系是被选作标准的、假想不动的物体D．选择不同的参考系观察同一物体的运动，得到的结论一定相同2．关于参考系，下列说法正确的是（）A．研究物体的运动必须选取参考系B．甲、乙两人以相同的速度向正东方向行走，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，甲火车上的人看到乙火车动了，一定是乙火车开动了D．我们平时说楼房静止，是指楼房相对于地球的位置是不变的3．下列关于质点的说法中，正确的是（）①质点是一个理想化模型，实际上并不存在②因为质点没有大小，所以与几何中的点是一样的③凡是小的物体，皆可以看作质点④如果物体的形状和大小对于研究的问题属于无关或次要因素时，即可把物体看作质点．A．①②B．②③C．③④D．①④1．【答案】C【解析】A、B、参考系的选择是任意的，可以是相对地面不动的物体，也可以是相对地面运动的物体，故A、B错误；C、参考系是在描述物体的运动时，被选定做为参考、假定为不动的其他物体，被选为参考系的物体可以是静止的也可以是运动的，故C错误；D、同一物体的运动，选择不同的参考系，我们观察到的结果往往不同，故D错误2．【答案】ABD【解析】A、一切物体都在运动，要研究物体的运动必须选取参考系．故A正确．B、甲、乙两人以相同的速度向正东方向行走，若以甲为参考系，乙的位置没有变化，乙是静止的．故B正确， C、运动是相对的，甲火车上的人看到乙火车动了，可能是乙火车开动了，也可能是甲车开动了，也可能两车都开动了．故C错误．D、平时说楼房静止，是以地球为参考系，楼房相对于地球的位置没有变化，是静止的．故D正确．3．【答案】D【解析】①、质点是人们为了研究问题的方便而忽略物体的形状和大小而人为引入的一个理想化模型，故实际上并不存在，故①正确．②、质点虽然忽略物体的形状和大小但保留了物体其它的性质，故不同于几何中的点，故②错误．③、只要物体的形状和大小对研究问题没有影响或者影响可以忽略不计时物体就可以当作质点，故大的物体也可以作为质点，而小的物体有时却不能当作质点，故③错误．④如果物体的形状和大小对于研究的问题属于无关或次要因素时，物体即可以看作质点，故④正确，故①④正确。

【易错题/易混点】易错点：参考系的选择坐在行驶的列车里的乘客，看到铁轨两旁的树木迅速后退，“行驶着的列车”和“树木迅速后退”的参考系分别为（）A．地面、地面B．地面、列车C．列车、列车D．列车、地面【答案】B【解析】我们看到列车在行驶，显然是以地面为参照物，行驶着的汽车里坐着不动的乘客，之所以看到公路两旁的树木迅速向后退，是因为他选择了自己乘坐的汽车为参照物，故ACD 错误，B正确。

【高考链接】（2012年北京）在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（）A. 地球绕太阳公转一周所需时间是多少B. 研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化C. 一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D. 正在进行花样滑冰的运动员【答案】A【解析】物体是否能视为质点不能仅仅以它的大小和形状来确定，关键要看物体的大小和形状与所研究的问题是否有关。

A 选项中，地球可以看成一个质点，因为地球的大小和形状与它绕大阳公转一周的时间无关；B 选项中，地球不能视为质点，因为在地球绕太阳公转的过程中，地球上不同地区季节的变化、昼夜的长短变化是不同的，如果把地球看成一个点，在一点上怎么能区分不同地区呢?C 选项中，很显然硬币的形状与研究问题关系非常密切，硬币不能看成质点；D 选项中滑冰运动员在冰面上优美的动作被人所欣赏，不能当作质点。