《物理第一章运动的描述幻灯片.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理第一章运动的描述幻灯片.ppt（17页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、物理第一章运动的描述4/13/2023第1页，共17页，编辑于2022年，星期日第一节：质点、参考系和坐标系第一节：质点、参考系和坐标系2第2页，共17页，编辑于2022年，星期日理想化模型理想化模型质量质量大小大小形状和形状和大地大地参考系参考系不同不同不动不动运动运动位置位置运动是绝对的，静止时相对的。运动是绝对的，静止时相对的。1 1、机械运动：一个物体相对于另一个物体的机械运动：一个物体相对于另一个物体的_ _改变叫机改变叫机械运动。简称械运动。简称_。它包括平动、转动和振动等。它包括平动、转动和振动等。2 2、参考系：为了研究物体的运动而假定为、参考系：为了研究物体的运动而假定为_的
2、物体叫参的物体叫参考系，同一个物体由于选择的参考系考系，同一个物体由于选择的参考系_，观察的结果往，观察的结果往往是不同的，所以研究运动是，必须指明往是不同的，所以研究运动是，必须指明_,_,通常取通常取_作为参考系。作为参考系。3 3、质点：在研究机械运动时，可以不考虑物体的、质点：在研究机械运动时，可以不考虑物体的_,_,便可以把物体简化成一个只有便可以把物体简化成一个只有_的点，这就是质的点，这就是质点。它是一种点。它是一种_。基本概念：基本概念：第3页，共17页，编辑于2022年，星期日对质点概念的深入理解：对质点概念的深入理解：一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在
3、所一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否是否为为可以忽略可以忽略的次要因素。若为的次要因素。若为次要因素次要因素，即使是很大的物体也可以视质点。，即使是很大的物体也可以视质点。例：在研究地球公转问题时，地球到太阳的距离为例：在研究地球公转问题时，地球到太阳的距离为1.5x108 km，而地球的直，而地球的直径只有径只有1.3x104 km，还不到它和太阳距离的万分之一，在这个时候地球就，还不到它和太阳距离的万分之一，在这个时候地球就可以视为质点。可以视为质点。
4、相反，若物体的大小、形状属于主要因素，即使物体很小，也不能相反，若物体的大小、形状属于主要因素，即使物体很小，也不能视为质点。视为质点。例：在研究乒乓球的弧旋球技术中，乒乓球的大小和形状都例：在研究乒乓球的弧旋球技术中，乒乓球的大小和形状都不能忽略不能忽略，此时，此时乒乓球就不能视为是质点。乒乓球就不能视为是质点。一个物体能否视为质点是相对的。一个物体能否视为质点是相对的。例：研究火车从北京开往广州的时间，火车可以视为是一个质点；但当研究例：研究火车从北京开往广州的时间，火车可以视为是一个质点；但当研究货车经过一座桥时间，就不能把火车视为质点了。货车经过一座桥时间，就不能把火车视为质点了。第4
5、页，共17页，编辑于2022年，星期日随堂习题：随堂习题：例例1：下列物体中，可当做：下列物体中，可当做“质点质点”的有（的有（）A、做花样滑冰的运动员、做花样滑冰的运动员B、远洋航行的巨轮、远洋航行的巨轮C、环绕地球的人造卫星、环绕地球的人造卫星D、转动着的砂轮、转动着的砂轮例例2：下列关于质点的说法中，正确的是（：下列关于质点的说法中，正确的是（）A、质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以引入这个感念、质点是一个理想化模型，实际上并不存在，所以引入这个感念没有多大意义。没有多大意义。B、只有体积很小的物体才能看作质点。、只有体积很小的物体才能看作质点。C、凡是轻、小的物体，皆可以看作是
6、质点。、凡是轻、小的物体，皆可以看作是质点。D、如果物体的形状和大小度所研究的问题属于无关或者为次要因素、如果物体的形状和大小度所研究的问题属于无关或者为次要因素时，即可把物体看作质点。时，即可把物体看作质点。BCD第5页，共17页，编辑于2022年，星期日参考系：描述运动时，假定不动物作为参考的物体参考系：描述运动时，假定不动物作为参考的物体。对参考系应明确以下几点：对参考系应明确以下几点：运动的相对性。运动的相对性。对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的。的观察结果往往不同的。参考系的选取是任意的。参考系的选取是
7、任意的。在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化，能够使解题显得简捷。能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化，能够使解题显得简捷。选择前有任意性，选择后有唯一性。选择前有任意性，选择后有唯一性。在研究问题时可以任意选取较为简在研究问题时可以任意选取较为简单的一个参照物为参考系，但一旦确定了某物为参考系后就不能再更单的一个参照物为参考系，但一旦确定了某物为参考系后就不能再更换参考系，以防发生混乱。换参考系，以防发生混乱。因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常
8、通常取地面作为参照系。取地面作为参照系。坐标系：为了可以坐标系：为了可以定量定量地描述物体的位置及位置的变化，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。第6页，共17页，编辑于2022年，星期日随堂习题：随堂习题：例例1：坐在行驶的列车里的乘客，看到铁轨两旁的树木迅速后退，：坐在行驶的列车里的乘客，看到铁轨两旁的树木迅速后退，“行驶的列车行驶的列车”和和“树木迅速后退树木迅速后退”的参考系分别为（的参考系分别为（）A、地面，地面、地面，地面 B、地面，列车、地面，列车C、列车，列车、列车，列车 C、列车，地面、列车，地面例例2：平常说的：平常
9、说的“一江春水向东流一江春水向东流”是以是以_为参考系；为参考系；“地球的公转地球的公转”是以是以_为参考系；为参考系；“钟表的时针在转钟表的时针在转动动”是以是以_为参考系；为参考系；“太阳东升西落太阳东升西落”是以是以_为参考系。为参考系。B大地大地太阳太阳表盘表盘地平线地平线第7页，共17页，编辑于2022年，星期日第二节：时间和位移第二节：时间和位移第8页，共17页，编辑于2022年，星期日时间和时刻：时间和时刻：时时间间间隔（一段时间）：指的是两时刻间的间隔，在时间（一段时间）：指的是两时刻间的间隔，在时间轴上用一段线段表示，如轴上用一段线段表示，如4秒内（秒内（0-4秒末），第秒末
10、），第4秒内（秒内（3秒末秒末到到4秒末）等均为时间。秒末）等均为时间。时刻（某一瞬间）：指的是某一瞬间，在时间轴上用一个点来时刻（某一瞬间）：指的是某一瞬间，在时间轴上用一个点来表示，如第表示，如第2秒末，第秒末，第5秒末等均为时刻。秒末等均为时刻。第9页，共17页，编辑于2022年，星期日随堂习题随堂习题：例例1：以下各种说法中，哪些是指时间？哪些是指时刻？：以下各种说法中，哪些是指时间？哪些是指时刻？A、列车员说：、列车员说：“火车火车8点点42分到站，停车分到站，停车8分。分。”B、“您这么早就来，等了很久吧！您这么早就来，等了很久吧！”C、“前前3秒秒”、“最后最后3秒秒”、“第第3
11、秒末秒末”、“第第3秒内秒内”时刻时刻时间时间时刻时刻时间时间时间时间时间时间时间时间时刻时刻第10页，共17页，编辑于2022年，星期日路程和位移：路程和位移：路程：物体路程：物体_的长度，是标量。的长度，是标量。位移：描述物体位移：描述物体_变化的物理量，是从物体的变化的物理量，是从物体的_指向指向_的有向线段，是矢量。的有向线段，是矢量。位移的大小：位移的大小：初位置到末位置的距离。初位置到末位置的距离。位移的方向：位移的方向：由初位置指向末位置。由初位置指向末位置。如果物体做如果物体做单方向直线运动单方向直线运动，则，则位移大小位移大小就等于就等于路程路程。位移位移 路程路程运动轨迹运
12、动轨迹位置位置初位置初位置末位置末位置第11页，共17页，编辑于2022年，星期日例例1：某市出租车的收费标准是：某市出租车的收费标准是1.20元元/公里、公里、1.60元元/公里、公里、2.00元元/公里公里其中的其中的“公里公里”是指路程还是位移？是指路程还是位移？例例2：田径场跑道周长是：田径场跑道周长是400米。米。（1）百米赛跑选用跑道的直道部分，运动员跑完全程的）百米赛跑选用跑道的直道部分，运动员跑完全程的路程路程是是多少？多少？（2）在）在800米跑比赛中，不同跑道的运动员跑完全程的路程米跑比赛中，不同跑道的运动员跑完全程的路程相同吗？跑完全程的位移相同吗？相同吗？跑完全程的位移
13、相同吗？随堂习题随堂习题：路程路程100米米路程相同，位移不同路程相同，位移不同第12页，共17页，编辑于2022年，星期日矢量和标量：矢量和标量：标量：有大小没有方向的物理量。如长度，质量，时标量：有大小没有方向的物理量。如长度，质量，时间，温度，路程，能量等。间，温度，路程，能量等。矢量：既有大小又有方向的物理量。如位移，力，速度，加矢量：既有大小又有方向的物理量。如位移，力，速度，加速度等。速度等。矢量和标量的区别：矢量和标量的区别：矢量有方向，而标量没有方向。矢量有方向，而标量没有方向。描述一个矢量，必须有描述一个矢量，必须有大小大小和和方向方向两个方面。两个方面。矢量相等必须矢量相等
14、必须大小相等，方向相同大小相等，方向相同。运算法则不一样。标量是简单的加减法，矢量是根据运算法则不一样。标量是简单的加减法，矢量是根据平行四边形法则平行四边形法则进行运算。进行运算。第13页，共17页，编辑于2022年，星期日第三节：运动快慢的描述第三节：运动快慢的描述速度速度第14页，共17页，编辑于2022年，星期日速度：表示物体运动快慢的物理量（位移变化快慢），它等于速度：表示物体运动快慢的物理量（位移变化快慢），它等于位移位移x跟发生这段位移所跟发生这段位移所 用时间用时间t的比值。即的比值。即 v=x/t 通常来说，上式求得的在某一时间间隔通常来说，上式求得的在某一时间间隔t内的平均
15、快慢内的平均快慢程度，称为程度，称为平均速度平均速度。而当而当t非常非常小时，我们把非常非常小时，我们把x/t 称做物体在时刻称做物体在时刻t的的瞬时速度瞬时速度。而瞬时速度的。而瞬时速度的大小大小通常叫做通常叫做速率速率。基本概念：基本概念：第15页，共17页，编辑于2022年，星期日例例1：“318国道国道”是一条连接上海和西藏中尼边界友谊桥的公路，里程是一条连接上海和西藏中尼边界友谊桥的公路，里程碑以上海为起点，公路几乎是沿着北纬三十度线前行的，本题可将它的碑以上海为起点，公路几乎是沿着北纬三十度线前行的，本题可将它的东段视为直线。以公路为东段视为直线。以公路为X轴建立坐标系，上海为坐标
16、原点，里程碑轴建立坐标系，上海为坐标原点，里程碑的示数即为坐标值，一辆汽车某日的示数即为坐标值，一辆汽车某日8时时30分驶过分驶过X1=963km，当日，当日9小小时时10分驶过分驶过X2=922km的位置，这段时间内汽车在向什么方向运动？平的位置，这段时间内汽车在向什么方向运动？平均速度是多大？均速度是多大？例例2：光在真空中传播的速度为：光在真空中传播的速度为3.0 x108 m/s。（1）1光年（光在一年中传播的距离）是多少米？光年（光在一年中传播的距离）是多少米？（2）除太阳外，最靠近地球的恒星是半人马座中的比邻星，它离我们）除太阳外，最靠近地球的恒星是半人马座中的比邻星，它离我们4.
17、0 x1013 km/s，它发出的光要多长时间才能到达地球？，它发出的光要多长时间才能到达地球？随堂习题随堂习题：第16页，共17页，编辑于2022年，星期日例例3：汽车从制动到停止下来共用了：汽车从制动到停止下来共用了5s。这段时间内，汽车每。这段时间内，汽车每1s前进的距离分别是前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。（1）求汽车前）求汽车前1s、前、前2s、前、前3s、前、前4s和全程的平均速度。这五个平均速度中哪和全程的平均速度。这五个平均速度中哪一个最接近汽车关闭油门时的瞬时速度？它比这个瞬时速度略大还是略小些一个最接近汽车关闭油门时的瞬时速度？它比这个瞬时速度略大还是略小些？
18、（2）汽车运动最后一秒的平均速度是多少？汽车的末速度是多少？）汽车运动最后一秒的平均速度是多少？汽车的末速度是多少？例例4：如图所示是京九铁路北京西至深圳某一车次运行的时刻表，设火车在每个车站都能：如图所示是京九铁路北京西至深圳某一车次运行的时刻表，设火车在每个车站都能准点到达，准准点到达，准 点开出。（下列所求速度单位均用：点开出。（下列所求速度单位均用：m/s）（1）T107次列车由北京西站次列车由北京西站开出直至到达聊城站，运行开出直至到达聊城站，运行的平均速度是多少？的平均速度是多少？（2）T107次列车由聊城站开次列车由聊城站开出直至到达菏泽站，运行的出直至到达菏泽站，运行的平均速度是多少？平均速度是多少？（3）T108次列车在次列车在9时时30分分的瞬时速度是多少？的瞬时速度是多少？第17页，共17页，编辑于2022年，星期日