1、第第 1 1 章章 运动的描述运动的描述 章末核心素养提升章末核心素养提升 一、物理观念质点模型建构 1“理想化模型”的理解 (1)实际并不存在 “理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题的方便而进行的一种科学的抽象。 (2)突出主要因素 “理想化模型”是以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理 模型”。 (3)“理想化模型”是物理学中常用的一种研究方法。 2质点模型 (1)模型构建 质点是用来代替物体的有质量的点，没有大小和形状，它与几何的点有本质的区别。 质点是一种典型的理想化模型。 (2)适用对象 在研究物体的运动时，当物体的形状和大小对于所研究的问题可
2、以忽略不计时，物体就可以看 成质点。 【例 1】 (多选)如图所示，你认为哪些研究对象可以看作质点( ) 答案 AB 解析 选项 A 研究地球绕太阳的公转周期时，尽管地球直径约为 1.3104 km，而且本身也在 自转，但由于地球和太阳之间的距离约为 1.5108 km，约是地球直径的 104倍，因而就地球 相对太阳公转来说，地球的大小和自转可以忽略不计，这时我们就可以把地球视为一个质点； 选项 B 自行车运动员的成绩决定于他的骑车速度，我们关注的是他到达终点的名次，不关注 身体各部位的动作，故可以把自行车运动员看成一个质点；选项 C 地球绕太阳公转时，地球 上不同地区季节的变化、昼夜的变化是
3、不同的，这时地球的大小和形状是不能被忽略的，所以 地球在此研究问题中不能看成一个质点；选项 D 花样滑冰表演好坏决定于他们的表演动作， 故不能视为质点。 【针对训练 1】 如图所示为正在航拍的四旋翼无人飞机。下列过程中能将无人飞机看成质点 的是( ) A调节飞机旋翼的转速 B调整飞机在空中的姿态 C观察飞机在空中的位置 D调整飞机上摄像机镜头的方向 答案 C 解析 调节飞机旋翼的转速时，飞机旋翼的大小和形状不能忽略不计，不能看成质点，则 A 错误；调整飞机在空中的姿态，飞机各部分运动状态不同，不可以将飞机看成质点，则 B 错 误；观察飞机在空中的位置，飞机的大小可忽略，则 C 正确；调整飞机上
4、摄像机镜头的方向 时，摄像头的大小不能忽略，则 D 错误。 二、科学思维比值定义法 1比值定义法 在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义。 用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当 大的比例，比如速度等，以后还会陆续学习到一些物理量是用比值法定义的。 2注意问题 不能将比值定义法的公式纯粹数学化。在理解物理量的时候，要理解物理思想和方法，搞清概 念表达的属性，切忌被数学符号形式化，忽视了物理量的丰富内容。一定要从公式中揭示所定 义的概念与有关概念的真实依存关系，切忌死记硬背和乱用。如平均速度的定义式为v s t，这 里是用比值s t表征物体运动的快慢，但物体运动的快慢不是由这个比值决定的；另
5、外表征运动 快慢的是s t这个整体，其确切含义是位移对时间的变化率，不能看成速度v 和 s 成正比，和 t 成 反比的关系。 【例 2】 (多选)关于速度的定义式 vs t，以下叙述正确的是( ) A物体做匀速直线运动时，速度 v 与运动的位移 s 成正比，与运动时间 t 成反比 B速度 v 的大小与运动的位移 s 和时间 t 都无关 C此速度定义式适用于任何运动 D速度是表示物体运动快慢及方向的物理量 答案 BCD 解析 vs t是计算速度的公式，适用于任何运动，选项 C 正确；此式只说明速度可用位移 s 除以时间 t 来计算，并不是说 v 与 s 成正比，与 t 成反比，选项 A 错误，B
6、 正确；速度的大小 表示物体运动的快慢，方向表示物体的运动方向，选项 D 正确。 【针对训练 2】 速度和加速度这两个物理量所体现的共同的科学思维方法是( ) A比值定义 B控制变量 C等效替代 D理想模型 答案 A 解析 由速度的定义式 vs t可知， 物体的速度与位移和时间无直接的联系， 属于比值定义法； 由加速度的定义式 av tv0 t 可知，物体的加速度与物体的速度变化量和时间无关，属于比值 定义法，故 A 正确。 三、科学态度与责任生活中的加速度 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量， 生活中常说的“启动快”“机动性能好”“爆发力 好”“很灵活”等都是指物体的加速度比较大。 如猎豹
7、的爆发力很强(加速度很大)，其速度能在几秒钟内增大到 100 km/h；赛车启动快，能在 10 s 或者更短时间内，速度达到 100 km/h。 在体育竞技场上，有许多项目就要靠灵活性取胜，像足球比赛，灵活性好的运动员能快速改变 自己的运动路线，容易绕过对方的防守队员去进球得分。我们常常见到梅西能连过数人，这靠 的不是绝对速度大而是极短时间内的速度变化快，也就是非常大的加速度。 【例 3】 有些国家的交管部门为了交通安全，特制定了死亡加速度为 500g(g10 m/s2)这一数 值，意思是如果行车加速度达到此值，将有生命危险。这么大的加速度，一般车 辆是达不到的，但是如果发生交通事故时，将会达
8、到这一数值。试判断： 两辆摩托车以 36 km/h 的速度相向而撞，碰撞时间为 210 3 s，驾驶员是否有生命危险？ 答案 有生命危险 解析 摩托车的初速度 v036 km/h10 m/s， 末速度 v0 这一碰撞过程的时间 t210 3 s 由加速度的定义式 av tv0 t 得 av tv0 t 010 m/s 210 3 s5103 m/s2500g， 即加速度的大小为 500g，所以驾驶员有生命危险。 【针对训练 3】 世界女排大奖赛中，某运动员跳起将速度为 20 m/s 水平飞来的排球迎面击 出， 排球以 30 m/s 的速率水平返回(如图)， 假设排球被击打过程中的平均加速度大小为 200 m/s2， 则运动员对排球的击打时间为( ) A0.05 s B0.25 s C0.1 s D0.15 s 答案 B 解析 以排球返回的速度方向为正方向，由 av tv0 t 得 tv tv0 a 30 m/s（20 m/s） 200 m/s2 0.25 s。选项 B 正确。
