第2節(jié) 質(zhì)點與位移
在描述汽車的位置時，有沒有考慮到汽車的形狀？需要考慮嗎？
賽跑中，要研究運動員跑得快還是慢，需要考慮該運動員是胖還是瘦、高還是矮嗎？
自然界中的物體都有各自的形狀，它們的運動往往也是復(fù)雜的。
體操運動中，要研究運動員的動作，要不要考慮運動員的形體？
因此要準(zhǔn)確描述一些物體的運動情況有時是極為復(fù)雜，甚至是不可能的。
有些物體本身的各部分的運動情況就不同，比如：做體操的運動員；
有些物體在自轉(zhuǎn)的同時又繞著其它物體在轉(zhuǎn)，比如：地球的運動；
物理學(xué)里是用什么樣的方法來研究物體的運動呢？
突出問題的主要因素，忽略次要因素，將問題簡單化，從而使問題得到解決。
物理學(xué)中，這種方法稱為：
籃球有大小，在空中運動時還會旋轉(zhuǎn)，因此在空中各位置上的運動狀況也就各不相同，因此要描述清楚比較困難。
如果我們只是要研究籃球拋出在空中的運動軌跡，那么籃球是否旋轉(zhuǎn)，它的形狀大小這兩個因素就可以忽略。這兩個因素，對所研究的問題影響很小，不考慮也可以。
當(dāng)不需要考慮籃球的形狀大小時，籃球就可以用一個有質(zhì)量點來代替。其軌跡也就是一條較為簡單的曲線。
物理學(xué)中用來代替物體的有質(zhì)量的點----稱：質(zhì)點
1、定義：用來代替物體的有質(zhì)量的點叫做質(zhì)點
2、特點: (1)它沒有大小和形狀。 (2)它具有物體全部的質(zhì)量。 (3)它是一種理想化的模型。
3、說明： 像質(zhì)點這樣的物體在現(xiàn)實中并不存在，質(zhì)點不是一個真實的物體，它只是一種理想化的模型。
地球的運動是既有自轉(zhuǎn)的同時又圍繞著太陽公轉(zhuǎn)。
當(dāng)我們研究地球公轉(zhuǎn)時，由于地球的直徑（D=1.3×104Km）遠遠小于它與太陽之間的距離（L=1.5×108Km)，地球本身的大小和形狀在公轉(zhuǎn)運動中就是一個非常微不足道的因素。
下列物體能看成質(zhì)點嗎？
研究公交車從銅陵開往西埔的時間
確定茫茫大海中航行的航空母艦的位置
研究飛機在空中的位置、離開地面的高度、飛行的速度、運動軌道等
2016 年 10 月 19 日，景海鵬和陳冬兩名航天員乘坐“神舟十一號”飛船與“天宮二號”順利完成對接，為中國航天史寫下了輝煌的一頁。下列幾個過程中，可把“神舟十一號”飛船看成質(zhì)點的是: A. 飛船發(fā)射升空后，跟蹤飛船運動軌跡時 B. 分析飛船飛行速度時 C. 與“天宮二號”對接前，調(diào)整飛船姿勢時 D. 控制飛船完成對接過程時
沿某方向推動桌面上的教科書（圖 1-11），若要測量書移動的距離，能否將它視為質(zhì)點？為什么？書圍繞自身某點轉(zhuǎn)動。若要討論書邊緣某點的運動情況，能否將書視為質(zhì)點？為什么？說一說還有哪些可將一個物體視為質(zhì)點（或不能視為質(zhì)點）的問題情境。
練習(xí)：下列說法正確的是 ( ) A.地球不能看成質(zhì)點，而很小的原子核可以看成質(zhì)點 B.研究火車通過路旁的一根電線桿的時間時，可看成質(zhì)點 C.研究奧運會乒乓球男單冠軍馬琳打出的乒乓球時，不能把乒乓球看成質(zhì)點 D.研究奧運會三米板跳水冠軍郭晶晶的跳水動作時，不能把她看成質(zhì)點
運動是物體與參考系的位置的變化。
那么，當(dāng)物體位置發(fā)生變化時，要怎樣進行描述。
能不能用路程來描述物體位置的變化？
軌跡：運動質(zhì)點通過的路線叫做質(zhì)點運動的軌跡。
一、路程：就是物體運動的實際軌跡的長度。
路程可以真實的記錄物體每一時刻所處的位置，也可以描述物體運動經(jīng)歷的總長度。但對于運動物體空間位置的變化情況卻很難描述清楚。
從福州到廈門，坐火車和坐船，兩種方法經(jīng)歷的路程不一樣，但起點在福州，終點在廈門是一樣的，即位置的變化是一樣的，路程不能描述這種位置變化情況。
從福州到廈門，和從廈門到福州，都坐火車，路程是一樣的，但一個從福州出發(fā)，一個從廈門出發(fā)，即位置的變化是不一樣的，路程也不能描述這種位置變化情況。
要怎樣才能準(zhǔn)確描述位置的變化？
描述位置變化要包含與起點位置變化的距離，還要有變化的方向。
一名海輪領(lǐng)航員在早晨7：00定位時報告，該海輪已經(jīng)航行至前一天晚上的停靠位置正東100Km處。
這個過程中輪船運動軌跡不用理會
2、位移是由初始位置指向末位置的有向線段
為了能描述運動物體空間位置的變化，物理學(xué)引入了位移這個物理量
1、是用來描述物體位置變化的物理量。
3、位移的國際單位：m（米）。
4、有方向有大小的量在物理上稱為矢量，位移是矢量。只有大小沒有方向的量，稱為標(biāo)量，質(zhì)量、路程是標(biāo)量。
1】直線運動中小車由x1位置運動到x2位置，如圖1-13，則小車位移為：
說明：S的正負(fù)號表示位移的方向，如果S的值是負(fù)值，則表示物體位移方向與規(guī)定的正方向相反
三、如何求解物體位移：
S＝x2-x1＝4m-1m=3m
S’＝x2′-x1′＝(-4m)-(-1m)=-3m
2】如果物體直線運動有多個過程，每個過程的位移分別為s1、s2、s3，則總位移
例：小球從距地面5m高處下落，彈回到3m高處，小球的位移？
S＝s1+s2=5+(-3)=2m
3】如果物體運動過程的起點與終點是在同一位置，則位移為0
例：二中操場跑道一圈400m,一運動員從起點出發(fā)跑完一圈，他的位移？他的路程？
如果有一同學(xué)，從廈門坐車到福州，又從福州坐船到廈門。則這個同學(xué)的位移？
從福州到廈門，坐火車和坐船，兩種方法經(jīng)歷的路程不一樣，但起點在福州，終點在廈門是一樣的，即位置的變化是一樣的，所以位移相等
從福州到廈門，和從廈門到福州，都坐火車，路程是一樣的，但一個從福州出發(fā)，一個從廈門出發(fā)，即位置變化的方向不一樣.所以這兩個運動的位移大小相等，方向相反
若福州到廈門位移s1=280km,則廈門到福州位移s2=-280km
從廈門到福州，又從福州到廈門全程位移
例：一位同學(xué)從操場出發(fā)，向北走了40m，到達C點，然后又向東走了30m，到達B點。用有向線段表明他第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移。
4】如果物體的運動不是直線，不管軌跡如何，它的位移均為起點指向終點的線段。
位移是矢量，不同方向上的位移之和不是數(shù)值上的直接相加，而是要遵循平行四邊行原則。路程是標(biāo)量，總路程是所有路程的數(shù)值相加。
X=40+30=70m
四、位移和路程的區(qū)別與聯(lián)系
（1）位移是從初位置到末位置的一段有向線段，用來表示質(zhì)點位置的變化；而路程是質(zhì)點運動軌跡的長度。（2）位移既有大小又有方向，而路程只有大小沒有方向。（3）在一般情況下，位移大小小于路程，只有當(dāng)物體做單向直線運動時，物體的位移大小才等于路程（4）位移等于零時，路程不一定等于零，位移和路程的單位都是長度單位m
車位移隨時間變化的數(shù)據(jù)如下表。
在直線運動中，還可以用位移－時間圖象（s-t圖象）來直觀描述物體的運動
如圖1-16,做勻速直線運動的汽車位置與隨時刻對應(yīng)圖
（1）建立坐標(biāo)系；橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示汽車的位置。
（3）連線；用平滑曲線將數(shù)據(jù)點連接起來。
所得圖象就是汽車的位移-時間圖象，也稱S-t圖象。
特點：1、可以直觀的看出汽車不同時刻所處的位置，如3.5s末，車的位置？2、可以看出汽車不同時間段的位移；如：6s內(nèi)車的位移？ 3、S-t圖象所描述的一定是直線運動 4、勻速直線運動的圖象是一條斜線
圖象不是物體的軌跡，而是位移與時間的關(guān)系圖線
五、直線運動的位移－時間圖象（s-t圖象）
2、出發(fā)地點與出發(fā)時間？
4、圖象相交點表示什么？
5、圖象的斜率又表示什么？

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第2節(jié) 質(zhì)點和位移

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