第 2 节 质点和位移学案认知·探索[问题导思]一、 质点是什么
什么时候可以把一个物体看成是质点
尽管任何物体都有一定的形状和大小,但如果在我们所研究的问题中,只有当物体的形状和大小对所研究的问题不起作用或起作用很小,可以忽略不计,为了研究的方便,可以把物体看做一个有质量的点
这种用来代替物体的没有大小和形状,但有质量的点,叫做质点
可见,质点是一种科学的抽象,是在研究物体运动时,抓住主要因素,忽略次要因素,是对实际物体的近似,是一个理想化模型
一个物体是否可以视为质点,要具体情况具体分析
例如:一列火车从北京开往上海,在计算运行时间时,可以忽略列车的长短,可把它视为质点;但是同样这列火车,要计算它通过黄河铁路大桥所需时间时,必须考虑列车的长度,不可把列车视为质点
一个物体能否被看成质点不能以大小而论
例如当我们研究自行车的气门芯运动轨迹时,就不能把自行车看作质点,但在研究地球绕太阳公转时,可把整个地球看作质点
二、怎么区分位移和路程
位移是描述质点位置变化的物理量,既有大小,又有方向,是矢量,是从起点 A 指向终点 B 的有向线段
有向线段的长度表示位移的大小,有向线段的方向表示位移的方向,位移通常用字母“s”表示,它是一个与运动路径无关,仅由初、末位置决定的物理量
路程是质点运动轨迹的长度,它是标量,只有大小,没有方向
路程的大小与质点运动的路径有关,但它不能描述质点位置的变化
例如,质点环绕一周又回到出发点时,它的路程不为零,但其位置没有改变,因而其位移为零
很多同学都会问,位移和路程什么时候会相等
由于一个是矢量,另一个是标量,故两者绝对不可能相等
但如果一个物体是向着单一方向做直线运动,则在一段时间内,其位移的大小与路程相等
三、什么是物体运动的 s-t 图象,匀速直线运动的 s-t 图象有何特点
物体运动的规律可以用公式表示,也可用图象表示
s-t 图象即为