第一章運動的描述
學習目標:
1. 理解質點的概念，知道它是一種科學抽象，知道實際物體在什麼條件下可看作質點，知道這種科學抽象是一種常用的研究方法。
2. 知道參考係的概念和如何選擇參考係。
3. 認識座標系，合理建立座標系。
學習重點:質點的概念、參考係。
學習難點:質點概念的理解。
課程引入：
奔跑的運動員、急速行駛的火車、舞蹈演員的旋轉……一些常見的機械運動我們如何來描述哪？請同學們展開討論。
提示：我們可否把一些物體無限的縮小，直至到乙個點來描述那？是不是什麼情況下都可以把物體看成乙個點哪？那今天我們就來研究一下什麼情況下我們可以把物體看成乙個質點來研究。
知識點一：質點
1用來代替物體的有質量的物質點
1、只佔位置，不佔空間2、可代替物體全部質量3、理想化模型，實際不存在
物體的大小、形狀對所研究的問題產生的影響可忽略不計時可以把物體看成質點
2、思考與討論
思考以下問題並回答：
(1) **太陽系執行的模擬動畫：研究地球繞太陽的公轉能否把地球視為乙個點呢？
(2) **火車執行模擬動畫：一列沿京滬鐵路運動的火車，若研究它從上海到北京的運動能否把它簡化為乙個點？
(3) **地球公轉和四季變化的模擬動畫：研究地球上各處的季節變化時，能否把它視為質點呢？。
(4) **火車過橋的**。研究火車通過南京長江大橋的運動時，能否把它簡化為乙個質點？
討論：(1)物體是否在所有的情況下都能看作質點？
(2)物體看作質點的條件是什麼？
(3)物理中的「質點」跟幾何學中的點有什麼相同和不同的地方？
(4)大的物體一定不能看成質點？小的物體隨時都看成質點嗎？
提示：在物理學中，突出問題的主要方面，忽略次要因素，經過科學抽象而建立理想化的「物理模型」，並將其作為研究物件，是經常採用的一種科學研究方法。質點就是這種物理模型之一。
小結：①質點是用來代替物體的具有質量的點，因而其突出特點是「具有質量」和「占有位置」，但沒有大小，它的質量就是它所代替的物體的質量。
②質點沒有體積，因而質點是不可能轉動的。任何轉動的物體在研究其自轉時都不可簡化為質點。
③質點不一定是很小的物體，很大的物體也可簡化為質點。同乙個物體有時可以看作質點，有時又不能看作質點，要具體問題具體分析。
知識點二、參考係
1、**太空站的**。設想一下，你和你的同桌正在太空站裡一邊喝咖啡一邊聊天。在「地球人」看來，你們隨太空站以很大的速度繞地球運動。
思考：你和你的同桌能感到自己在高速運動嗎？為什麼？
物體的運動和靜止是相對的。
為描述物體的運動，需要另外選取乙個物體作為標準，否則無法判斷。這個用來作參考的物體叫做參考係.
2、參考係的選擇原則
觀測方便是運動的描述盡可能簡單
通常在研究地面上的物體運動時，常選擇地面或者相對於地面靜止的物體作為參考係。
3、參考係的四個性質
標準性：用來作參考係的物體都是假定不動的，被研究的物體的是運動還是靜止，都是相對於參考係而言的。
任意性：參考係的選取具有任意性，但應以觀察方便和運動描述簡單為原則。
統一性：比較不同物體的運動時，應選擇同乙個參考係
差異性：統一運動的物體，參考係不同，觀察的結果也不同。
知識點三：座標系
如果乙個可以看作質點的物體沿直線運動，怎樣定量描述物體的位置變化呢？
為了定量地描述物體的位置及位置的變化需要在參考係上建立適當的座標系，如果物體在一維空間運動，即沿一條直線運動，只需建立直線座標系，就能準確表達物體的位置；如果物體在二維空間運動，即在同一平面運動，就需要建立平面直角座標系來描述物體的位置；當物體在三維空間運動時，則需要建立三維座標系。
其三要素是：原點、正方向和單位長度。
作業與任務：
1、完成教材配套練習
2、鞏固和預習下節內容
第二節：時間與位移
學習目標:
1. 知道時間和時刻的含義以及它們的區別，知道在實驗中測量時間的方法。
2. 知道位移的概念。知道它是表示質點位置變動的物理量，知道它是向量，可以用有向線段來表示。
3. 知道路程和位移的區別。
4. 理解勻速直線運動和變速直線運動的概念。
5. 知道什麼是位移-時間圖象以及如何用圖象來表示位移與時間的關係。
6. 知道勻速直線運動的s-t圖象的意義。
7. 知道公式和圖象都是描述物理量之間關係的數學工具，且各有所長，相互補充。
學習重點: 1. 時間和時刻的概念和區別。
2. 位移的向量性、概念。
3．s-t圖
學習難點: 位移和路程的區別。s-t圖
課程引入：
上節課我們學習了描述運動的幾個概念，大家想一下是哪幾個概念？
大家想一下，如果僅用這幾個概念，能不能全面描述物體的運動情況？
那麼要準確、全面地描述物體的運動，我們還需要用到那些物理量那？
教師活動：指導學生快速閱讀教材第一段，並粗看這節課的黑體字標題，提出問題：要描述物體的機械運動，本節課還將從哪幾個方面去描述？
一、時刻和時間間隔
1．時刻和時間間隔可以在時間軸上表示出來。時間軸上的每一點都表示乙個不同的時刻，時間軸上一段線段表示的是一段時間間隔。
講解:教師：同學們，我們經常會說，我們7:
30上課，8:20下課，一節課是40分鐘，我們多少點吃飯，多少點睡覺，其實啊，這些都是我們日常生活中常常接觸到的一些關於時間的說法，那麼，同學們能否告訴大家，究竟什麼是時間呢……
教師：要給出時間的定義，我們首先要了解一下時刻的概念，我們先畫出一條時間軸，你們也可以拿出你們的手錶，你們手錶指示的乙個讀數對應著某一瞬間，這一瞬間就叫做時刻，就像9:00是乙個時刻，9:
01也是乙個時刻等等。對應在時間軸上，時刻就是乙個點。為了表示時間的長短，人們把兩個時刻之間的間隔成為時間間隔，簡稱為時間。
時間在時間軸上表示為兩個時刻點之間的距離。
任何時刻都可以作為時刻零點，我們常常以問題中的初始時刻作為零點。
二、路程和位移
1. 路程：質點實際運動軌跡的長度，它只有大小沒
有方向，是標量。
2．位移：是表示質點位置變動的物理量，有大小和方向，是向量。它是用一條自初始位置指向末位置的有向線段表示，位移的大小等於質點始末位置間的距離，位移的方向由初位置指向末位置，位移只取決於初末位置，與運動路徑無關。
那麼什麼是標量什麼是向量那？帶著問題我們繼續。
3. 位移和路程的區別：
4．一般來說，位移的大小不等於路程。只有質點做方向不變的直線運動時位移大小才等於路程。
講解：我們一起來分析一下這個圖
要到達某一位置，物體可以選擇不同的路徑，走過的路程也就不一樣。因此，為了表達物體位置的變化，我們只需要考慮物體運動的起點和終點。
在這裡我們引入乙個新的物理概念——位移：從物體運動的起點指向終點的有向線段成為位移。
三、向量和標量
1、向量：既有大小又有方向。如位移
2、標量：只有大小，沒有方向。如路程、溫度、質量等；
向量相加遵循平行四邊形定則；標量相加遵循算術加法法則。
四、勻速直線運動
定義：物體在一條直線上運動，如果在，這種運動稱為勻速直線運動。
．嚴格的勻速直線運動的特點應該是「在任何相等的時間裡面位移相等」的運動，現實生活中勻速直線運動是幾乎不存在的，是一種理想化的物理模型。其特點是位移隨時間均勻變化，即位移和時間的關係是一次函式關係。
五、變速直線運動
1．定義：物體在一條直線上運動，如果在相等的時間內位移不相等，這種運動叫變速直線運動。
2．變速直線運動的位移和時間的關係不是一次函式關係，其圖象為曲線。（具體我們第二章講）
六、位移—時間圖象（s-t圖）：
1．表示位移和時間的關係的圖象，叫位移-時間圖象，簡稱位移圖象．
2．物理意義：描述物體運動的位
移隨時間的變化規律。
3．座標軸的含義：橫座標表示時
間，縱座標表示位移。由圖象可
知任意一段時間內的位移或發生
某段位移所用的時間。
4．勻速直線運動的s-t圖：
①勻速直線運動的s-t圖象是一
條傾斜直線，或某直線運動的s-t圖象是傾斜直線則表示其作勻速直線運動。
②s-t圖象中斜率（傾斜程度）大小表示物體運動快慢，斜率（傾斜程度）越大，速度越快。
③s-t圖象中直線傾斜方式（方向）的不同，意味著兩直線運動方向相反。
④s-t圖象中，兩物體圖象在某時刻相交表示在該時刻相遇。
⑤s-t圖象若平行於t軸，則表示物體靜止。
⑥s-t圖象並不是物體的運動軌跡，二者不能混為一談。
⑦s-t圖只能描述直線運動。
課堂練習：
例l. 在下圖甲中時間軸上標出第2s末，第5s末和第2s，第4s，並說明它們表示的是時間還是時刻。
解析：如圖乙所示，第2s末和第5s末在時間軸上為一點，表示時刻
甲乙第2s在時間軸上為一段線段，是指第1s末到第2s末之間的一段時間，即第二個1s，表示時間。第4s在時間軸上也為一段線段，是指第3s末到第4s末之間的一段時間，即第四個ls，表示時間。
答案：見解析
例2. 關於位移和路程，下列說法中正確的是
a. 在某一段時間內質點運動的位移為零，該質點不一定是靜止的
b. 在某一段時間內質點運動的路程為零，該質點一定是靜止的
c. 在直線運動中，質點位移的大小一定等於其路程
d. 在曲線運動中，質點位移的大小一定小於其路程
解析：位移的大小為起始與終了位置的直線距離，而與運動路徑無關。路徑是運動軌跡的長度。
路程為零，質點肯定靜止。選項b正確。位移為零，在這段時間內質點可以往返運動回到初始位置，路程不為零，所以選項a正確。
位移大小在非單向直線運動中總小於路程，所以選項d正確。直線運動包括單向直線運動和在直線上的往返運動，所以選項c錯誤。
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