第2章 第2节 质点和位移.doc

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第2节质点和位移

学习目标

知识脉络

1.理解质点的概念，能判断一个物体在特定的情况下能否视为质点．(重点)

2．理解位移的概念，知道位移与路程的区别和联系．(重点、难点)

3．初步认识位移—时间图象，尝试已知位移与时间的关系，画出s-t图象或已知s-t图象表述出位移与时间的关系．

4．知道矢量和标量.

质点

[先填空]

1．定义：用来代替物体的具有质量的点．

2．物体可以视为质点的条件：物体的形状、大小等因素对所研究的物理问题的影响可以忽略不计．

3．物理意义：质点是无形状和大小的具有物体全部质量的点，因此质点并不真实存在，是一个理想化模型．

[再判断]

1．运动的物体不能视为质点．(×)

2．质量小、体积小的物体一定能被视为质点．(×)

3．球形的物体可视为质点，其他形状的物体不能视为质点．(×)

[后思考]

1．为什么说质点是一种“理想化模型”？

【提示】在物理学的研究中，为了突出现象中的主要因素，而忽略次要因素，需要建立起理想的“物理模型”，这是研究物理问题的一个重要方法．质点就是对实际物体的近似，是一个理想化模型，严格意义上的有质量的点实际是不存在的．所谓“理想化”，就是指它没有大小、形状，却具有物体的全部质量．说它是模型，是因为它可以代表原来的真实物体，在空间占有一定位置．

2．实际物体具备什么条件才能视为质点？

【提示】一个物体是否可以视为质点，在于物体的大小和形状对研究问题的影响是否可忽略不计．要具体情况具体分析．

[合作探讨]

继“嫦娥三号”探月卫星发射后，我国于2019年10月24日2时成功发射了探月工程三期再入返回飞行器．

图2-2-1

探讨1：科学家在研究飞行器的运行状态时，能否把它视为质点？

【提示】能视为质点．因航天器各部分运动情况相同．

探讨2：适当调整它的姿态时，能否把它视为质点？

【提示】不能视为质点．因在调整姿态时，飞行器的各部分运动情况不同．

[核心点击]

1．质点的三个特点

(1)没有形状和大小．

(2)具有物体的全部质量．

(3)是一种理想化的物理模型，实际并不存在，但在实际问题中有实际意义．

2．理想化模型

(1)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在．

(2)“理想化模型”是以研究目的为出发点，抓住问题的主要因素，忽略次要因素，突出事物的主要特征而建立的“物理模型”．

(3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法．

3．可将物体视为质点的几种情况

1．下列关于质点的说法中，正确的是()

【导学号

A．质点就是一个体积很小的球

B．只有很小的物体才能视为质点

C．质点不是实际存在的物体，只是一种理想化模型

D．大的物体不可以被视为质点

【解析】质点不是实际存在的物体，更不是小球，它是实际物体的近似，是一种理想化模型．某些情况下大的物体也可以被视为质点．

【答案】C

2．在研究以下四种情况中所提出的问题时，所涉及到的对象可视为质点的是()

【解析】绕太阳公转时，地球的大小远小于地球到太阳的距离，符合视为质点的条件；火车进站时间是从车头进站开始到车尾进站为止，不能将火车视为质点；花样滑冰运动员比的是身体各部分的动作及协调性等方面，不能将其视为质点；要研究NBA扣篮大赛上的动作(即动作难易及是否优美)，显然不能将其视为质点，故选A.

【答案】A

3．(多选)下列说法正确的是()

【导学号

A．不能把运转中的地球视为质点，而可以把原子核视为质点

B．计算公交车通过路旁的一根电线杆的时间时，可以把公交车视为质点

C．研究“神舟十号”绕地球运行周期时，可以把它视为质点．研究“神舟十号”与“天宫一号”交会对接过程，则不能把它视为质点

D．研究在平直的赛道上飞驰的F1赛车的速度时，可以把赛车视为质点

【解析】当研究地球的公转时，由于地球的直径比地球与太阳之间的距离要小得多，可以忽略不计．可以把地球视为质点(忽略地球的自转)；当研究地球的自转引起的昼夜交替等现象时，就不能忽略地球的大小和形状，当然就不能把地球视为质点，研究电子绕原子核的运动情况时，因为原子核的半径只相当于原子半径的万分之一，可以把原子核视为质点；但若研究有关原子核结构的问题时，就不能把原子核视为质点，A错误；计算公交车通过路旁的一根电线杆的时间时，公交车的长度不能忽略，故不能把公交车视为质点，B错误；研究“神舟十号”绕地球运行周期时，其大小远小于轨道半径，可以忽略不计，可以把“神舟十号”视为质点；在“神舟九号”与“天宫一号”交会对接过程中，它的飞行状态、形状、结构等，是不可忽略的因素，因此它不能被视为质点，C正确；在