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1、第二章物体的运动第一讲描述运动的概念匀速直线运动一、描述机械运动的概念1.机械运动:物体的空间位置随时间的变化.⑴运动是绝对的,静止是相对的.运动具有相对性:②位置、位移、速度、加速度都具有相对性.⑵参考系:在描述一个物体的运动时,选来作为参考的其它物体.①运动具有相对性是研究机械运动时要选择参考系的原因.②参考系可以任意选取,但参考系的选取不同,观察的结果往往不同.不特殊声明时以地面为参考系.①机械运动的相对性:只能做相对的描述.③被选作参考系的物体认为是静止的.④在比较两个物体的运动时,要采用同一参考系.注:四选.参考系;坐标系;研究对象;物理过程.例:有甲、
2、乙、丙三架观光电梯,甲中的乘客看到高楼在向下运动,乙中的乘客看到甲在向下运动,乙中的乘客看到甲、乙都在向上运动.则这三架电梯对地的运动情况可能是A.甲向下,乙向上,丙不动B.甲向上,乙向上,丙不动C.甲向上,乙向上,丙向下D.都向上,丙的速度最小BCD例:站在地面上的人看来,从水平匀速飞行的轰炸机上投下的炸弹的运动轨迹是________线,而在该轰炸机的驾驶员看来该炸弹的运动轨迹是______线.直抛物问题:研究汽车从长春到北京的运动,选择哪个参考系更方便?A.地面B.地心C.汽车.例:问题:地理上“东”或“西”的含义是什么?两个位置比较,沿着地球自旋的方向在前的
3、称之为“东”,在后的称之为“西”.是一个相对的概念.问题:题干中的“东边”或“西边”是以什么为参考系的?由此你能得出什么结论?是指相对观察者在“东边”或“西边”,所以是以观察者为参考系的.结论:这种现象发生在傍晚.AABBAB问题:题中的飞机速度是相对地面的?还是相对地心的?问题:一般假设太阳静止.则飞机是迎着太阳(向西)飞行,还是背着太阳(向东)飞行?飞行速率如何?是相对地面的.是向西,速度大于该纬度上的点的自旋的线速度.问题:题干中为什么强调“维度较高地区”?该纬度上的点的线速度较小.思路{方位的相对性{发生时间飞行方向纬度的高低速率的相对性{速率的大小AAB
4、BAB⑶坐标系和位置坐标①为了定量的描述物体的位置,要在参考系上建立坐标系.物体的位置用物体所处位置的坐标描述.②建立坐标系时要规定好原点、坐标轴指向(矢量正方向)、刻度值、单位.③运动轨迹和坐标系的对应关系.直线运动－一维坐标系;平面运动－二维坐标系;立体运动－三维坐标系.问题:为了确定航行中的飞机位置,需要几维坐标?2.质点:用来代替物体的有质量的点.⑴是一个理想化模型:忽略了物体的形状和体积.没有忽略质量,其质量等于所代表的物体的质量.⑵物体可以看做质点的条件:在所研究的问题中物体的形状和体积属于无关因素或次要因素.①物体做平动;②与所研究的空间尺度相比,物
5、体的几何尺寸很小.⑶具有相对性:是“空间尺度”与物体的“几何尺寸”比较的结果.3.时刻和时间间隔⑴时刻:用时间轴上的一个点表示.对应状态.(物理量瞬时值)⑵时间间隔(时间):两个时刻间的间隔.用时间轴上两个时刻间的线段长度表示.对应过程(物理量变化)问题:下面两句话中的34分28秒指的是时刻还是时间间隔?①开赛后34分28秒甲队攻破了乙队的大门.②经过34分28秒激战,甲队终于攻破了乙队的大门.4.位移和路程⑴位移:表示物体位置改变的物理量.①是矢量:用从初位置指向末位置的有向线段表示.②由始末位置决定,与轨迹(路径)的具体形状无关.箭头指向表示位移的方向,长度表
6、示位移的大小.⑵路程:物体运动轨迹的长度.是标量.问题:位移和路程有哪些区别?问题:在什么情况下位移的大小等于路程?问题:汽车里程表给出的是位移还是路程?⑶区别:①矢量和标量;②与轨迹形状的关系.③在直线运动中,坐标轴建在运动方向上b.相对原点的位移等于位置坐标值.a.普遍表达式.5.平均速度和平均速率⑴平均速度:物体的位移△x和发生这个位移所用的时间△t的比值.①是矢量:方向与位移方向相同.②公式:⑵平均速率:物体通过的路程s和通过这些路程所用的时间t的比值.是标量.问题:汽车速度表给出的是速度还是速率?⑶两者的区别:①矢量和标量;②大小:⑷平均速度和平均速率的
7、值,都与在哪段时间(位移,路程)计算有关.123AB问题:做匀速直线运动的物体,ts内的速度为v1,在紧接着的ts内的速度为v2,则在2t时间内的平均速度是多大?问题:如果是前一半位移的速度为v1,后一半位移的速度为v2,全程的平均速度是多大?结论:严格按照定义式计算.问题:若前1/3s为v1,后2/3s为v2结果如何?6.瞬时速度和瞬时速率(速率)⑴瞬时速度:运动的物体在某一时刻或某点的速度.①是矢量:方向沿着轨迹的切线方向.②与平均速度的关系:当t→0时,平均速度的极限值等于瞬时速度.例:匀加速运动123AB⑵瞬时速率:瞬时速率就是瞬时速度的大小.是标量.例:
8、汽车速度计
