知識點：
1. 質量
1）定義：描述物體運動時，用一個有質量的點來代替該物體，我們稱這個點為質點。
2）要理解粒子，應把握以下三點：
它是為了在研究物體運動時合理簡化問題而引入的。
只要物體的形狀和大小對所研究的問題沒有影響，或者影響很小，可以忽略不計，就可以看作是粒子。認為小物體可以看作粒子，大物體不能看作粒子，這種想法是錯誤的。一個物體能否看作粒子，取決于所研究問題的性質。
粒子是真實物體的近似值，是實際上并不存在科學的抽象。
2. 參考系統
1）定義：描述一個物體運動時，選取的另一個物體作為標準，這個物體叫做參考系。
2）對于同一個動作，選擇不同的物體作為參照物，觀察到的情況可能會有所不同。
3）參考系的選擇應以研究問題的方便和盡可能簡單的運動描述為原則。
研究地面運動時，一般選擇地面或相對于地面靜止的物體作為參考系，這種情況下，不需要具體說明參考系。
我們平常說的運動和靜止都是相對的，相對于我們假設靜止的參考系來說的。以后我們講運動，除非特別說明，都是指地球。
為了比較兩個物體的運動，選擇相同的參考系是有意義的。
3. 坐標系
建立坐標系的目的是定量地描述物體的位置及其變化。
一般選取參考點作為坐標系的原點，物體位置坐標系中的符號不??能省略，有一定的物理意義，例如：
如果以你家為坐標原點，以東為正方向，那么 x 軸的負方向就是西。A 點的坐標為 +3，表示 A 點在你家東邊 3 米處。B 點的坐標為 -2，表示 B 點在你家西邊 2 米處。這里的“+”和“-”不表示大小，而是表示方向。
4.時刻和時間
時刻對應時間線上的一點，時間對應時間線上的線段。注意語言描述中時間與時刻的區別，理解上下文中文字描述的是時間還是時刻。例如：2s結束，3s開始，9月1日開學，7點半上課，這些都是指時刻。2s以內，2s以內，開學第一周都是指時間。
在物理過程中，時間對應于位移，力矩對應于位置。
實驗室中用來測量時間的儀器：秒表、滴答計時器。
5.位移與距離：
1. 位移
1）物理含義：位移是用來描述物體位置變化的物理量。
2）定義：位移是從起始位置到終止位置的有向線段。符號：x
3）位移是一個矢量：大小：有向線段的長度或初位置與終位置之間的距離。
方向：從起始位置到終止位置。
4）位移與運動路徑無關，僅由初、終位置決定。
5）規定正方向時，與正方向相同方向的位移為正，與正方向相反方向的位移為負。位移的正負號不表示大小，只表示方向。比較兩個位移的大小時，只比較兩個位移的絕對值。
6）位移計算：在同一直線上：設正方向，表示各個時間段的位移，然后求代數和。
不同直線：建立平面直角坐標系，標出物體在平面上的位置變化，找出連接初、終位置的直線，解出幾何圖形中的位移。
2.距離
1）距離是物體運動軌跡的長度。
2）距離是一個標量：它只有大小網校頭條，沒有方向。
3）距離的長短與物體的運動軌跡有關，但不能描述粒子位置的變化。
視頻教程：
實踐：
例1.將一個小球從距地面3m的位置垂直向上拋出，上升5m后回落，最終到達地面。如圖所示，以地面和拋擲點為原點，方向向上為正，建立坐標系。填寫下表：
設置坐標原點
起點坐標
最高點坐標
著陸點坐標
以地面為原點
以投擲點為原點
分析：本題物體沿直線運動，在直線上可以建立線性坐標系定量描述物體的位置。若以地面為原點，起點、最高點、落地點的坐標分別為x1=3m、x2=8m、x3=0；若以投擲點為原點，則x1,=0m、x2,=5m、x3,=-3m。
回答：
點評：要定量描述物體沿直線運動時的位置及其變化，只需建立線性坐標系（一維坐標系），而當物體在同一平面內運動時，需要平面直角坐標系（二維坐標系）來定量描述物體的位置及其變化。當物體在空間中運動時，通常需要建立空間坐標系（三維坐標系）來準確描述物體的位置（如GPS系統）。
例2. 參照圖中的時間軸，下列關于時刻和時間的表述哪些是正確的？
A.如果t2表示時間，則稱之為第2秒的結束，或者第3秒的開始，或者也可以稱之為2秒內的時間。
B. t2~t3代表時間，稱為第3秒
C.t0~t2表示時間，稱為前2秒或第2秒。
D.tn-1~tn表示時間，稱為第(n-1)s。
要解決這個問題，首先要注意時刻和時間分別對應時間軸上的一個點和一條線段。其次要特別注意：（1）第n秒的結束等于第n+1秒的開始；（2）n秒內不等于第n秒內。n秒內是指從0到n秒結束的時間，而第n秒內是指從n-1秒結束到n秒結束的時間，共計1秒。
答案 B
評論時請注意區分一些日常生活中習慣用語，在“時間安排”和“幾點上課”中，“time”表示“時刻”，而在“一節課多長時間”和“假期多長時間”中，“time”表示“時間間隔”。
例3.如圖所示，一質點從A點出發，沿半徑為r=20cm的圓作逆時針運動。
當圓圈到達B點時，求質點的位移和距離。
質點的位移是從A點（初始位置）到B點（最終位置）的有向線段；距離是質點所經過的距離。
圓的軌跡（優弧）的長度。
粒子的距離L等于粒子所經過的圓弧的長度，即
左＝
質點位移x的大小等于A、B兩點間的直線距離，即
x＝AB＝
=28.3厘米
位移x的方向垂直于半徑OA。
該角度從 A 指向 B。
答案：位移：28.3cm，方向AB，距離：94.2cm
點評：位移與距離都是在一定時間內發生的，都是過程量。由于距離與質點的具體運動過程有關，在質點的初、終位置確定后，距離不能唯一確定。一般情況下，位移的大小不等于距離。只有質點做單向直線運動時，兩者才相等。
例4. 一粒子在x軸上運動，其每一時刻的位置如下表所示（該粒子每秒都做單向直線運動）。
時間/秒
位置坐標/米
-4
-1
-7
（1）幾秒內最大位移（）
A. 1秒內
D. 2秒內
C. 3秒內
D.4秒內
（2）哪一秒位移最大？
A. 在第一秒內
B. 2秒內
C.3秒內
D.4秒內
（3）最大距離（秒）
A. 1秒內
B. 2秒內
C. 3秒內
D.4秒內
（4）哪一秒內行進的距離最長？
A. 在第一秒內
B. 2秒內
C.3秒內
D.4秒內
解答 (1) 幾秒是指從計時開始的零點時刻到幾秒結束的時間，位移是從起始位置到終止位置的有向線段的長度。本題中，質點在1s、2s、3s、4s內的位移分別為5m、4m、1m、7m，故本題答案為D。
（2）幾秒內是指幾個1秒的時間段，即從幾秒開始到幾秒結束的1秒內。本題中物體在1秒內、1秒內、3秒內、4秒內的位移分別為5米、9米、3米、6米。因此本題答案為B。
（3）距離是指物體運動軌跡的長度。本題中，物體運動的距離越長，軌跡就越長。因此答案為D。
（4）由以上分析可知，物體在第1秒、第2秒、第3秒、第4秒內行進的距離分別為5米、9米、3米、6米。因此，本題答案為B。
答案：（1）D（2）B（3）D（4）B
點評：確定位移和距離時，要明確是在哪段時間內。解決位移的關鍵是把握“起點”和“終點”，同時注意位移的矢量性。
課件：
課程計劃：
【教材解析】
為了在實際問題中更加準確地描述物體的機械運動，引入了點質量的概念。點質量是高中物理中學生接觸到的第一個理性模型，是描述運動的基礎。通過對點質量的學習，學生了解了物理模型在物理研究中的特點，體會到物理模型在探索自然規律中的作用，對學生物理思維的形成有重要作用。位移是運動學中的基本物理量，是以后研究運動的基礎。
【教學目標與核心能力】
物理概念：掌握點質量的概念，結合實際問題判斷某個物體是否可以看作點質量。
科學思維：能夠運用物理思維進行科學抽象，根據所研究的實際問題建立理想化的粒子模型。
科學探究：針對“一個物體是否可以被看作一個點質量？”的問題，學生通過實例進行分析、討論、總結，經歷思考問題、交流問題、解釋問題的過程。
科學態度與責任：培養學生認真思考、關注自然、勇于探索的習慣。
【教學重點與難點】
教學重點：
1. 粒子的概念以及物體被視為粒子的條件；
2.向量和標量的區別。
教學難點：
本課的難點在于什么情況下物體可以看作是點質量。
【教學流程】
導入新課程
觀察“地球繞太陽轉”、“行駛的火車”和“飛翔的鷹”三幅圖，提出問題，引出新課。
新課程講座
觀察籃球投籃照片，思考“投籃時籃球的運動為什么這么難描述？”學生結合自己的經驗回答“籃球在運動過程中不斷旋轉、上升，所以很難描述籃球的實際運動。”
以火車為例提出這個問題。
問：描述一下從山東到上海的高鐵運行情況。
進一步的問題： ①是否需要考慮車輪的轉動？ ②是否需要考慮火車的大小和形狀？
引導學生結合實際問題，突出主要因素（粒子質量、位置等），忽略某些次要因素（如形狀、大小等），簡化問題，推導出粒子的理想物理模型。
1. 質量
1.定義：物理學中，用以代替某一物體的具有質量的點稱為質點。
2.粒子是一種理想化的物理模型，它忽略了次要因素（形狀、大小），而突出了主要因素（質量、位置）。
問題：什么情況下物體可以被視為點質量？
以飛鷹與地球公轉及自傳為例，提出如下四個問題。
問題 1：研究鷹在長距離飛行過程中的運動
問題2：研究鷹飛行時的飛行姿勢
問題 3：研究地球繞太陽公轉
問題 4：研究地球自轉
為了突破“物體被視為點質量的條件”這一重點內容，學生通過分析這四種情形下老鷹和地球的大小和形狀對所研究問題是否有影響，從而引導學生得出物體被視為點質量的條件是當物體的大小和形狀對所研究問題的影響很小，可以忽略不計時，即可將其視為點質量。
嘗試一下
問題1：如果我們把課本放在桌子上，沿一個方向推（如圖所示），想測量書本移動的距離，我們可以把它看作一個粒子嗎？為什么？
問題2：教科書繞自身某點旋轉，如果要討論教科書邊緣某點的運動，是否可以把教科書看作一個點質量？為什么？
設置熟悉的問題情境，提出問題高中物理的位移和路程題，引導學生理解“1.當各物理點的運動相同（平動）時，可看作是質點。一般研究物體旋轉時，不能把物體看作是質點。”進一步提出容易犯的錯誤問題“旋轉的物體不能都看作質點嗎？”
顯示問題 3：當你踢足球時，它會向前移動，同時旋轉。如果要描述足球的軌跡，你可以將其視為一個點質量嗎？為什么？
引導學生得出“2.當一個物體在旋轉，但物體的旋轉并不是我們研究的主要問題，物體本身的大小和形狀都成為次要因素，該物體可以看作是一個質點”的結論。
問題 4：下列哪項關于粒子的陳述是正確的？
A.任何小物體都可以看作是一個點質量。
B. 質量很小的物體可以看作是點質量
C.不管一個物體的質量有多大，只要它的尺寸相對于物體之間的距離來說非常小，它就可以被視為一個點質量。
D.只有低速運動的物體才可以看作點質量，高速運動的物體不能看作點質量。
通過本題的訓練，學生得出“3.一個物體是否可以看作是粒子，取決于所研究問題中它的形狀和大小是否可以忽略，與物體自身的體積、質量、運動速度的大小無關”。
問題5：分析研究下列物體的運動時，可將研究對象看作一個質點（AC）
A. 研究嫦娥三號登陸月球的過程
B.學習奧運冠軍鄧琳琳平衡木動作
C. 研究木塊沿斜面滑下的滑動時間
D.研究運動員發出的弧線旋轉乒乓球的旋轉
2. 位移
廈門到福州有三條航線
（1）乘坐飛機
（2）乘坐火車
（3）先坐火車，再坐船
讓學生思考這三條路徑的相同點和不同點。找出位置的變化與路徑無關，并引入位移的概念。
1.定義：物理學中，用位移（）來描述物體位置的改變。
位移是一個既有大小又有方向的物理量，通常用字母s表示。位移可以直觀地用從起始位置到終止位置的有向線段來表示。線段的長度表示位移的大小，箭頭的方向表示位移的方向。
2.尺寸：線段的長度
3. 方向：從起始位置到終止位置
嘗試一下
關于位移和距離，下列表述正確的是（BC）
A.對于沿直線運動的物體，位移與距離相等。
B. 粒子沿不同路徑從 A 移動到 B。距離可能不同，但位移相同。
C.當粒子通過一定距離時，它的位移可能等于零。
D.粒子的位移可能大于行進的距離。
4、引導學生完成表格，加深對位移和距離的理解。
位移
距離
區別
物理意義
表示粒子位置的變化
表示粒子軌跡的長度
尺寸
有向線段的長度
軌道長度
有或無方向
有方向
沒有方向
連接
（1）同一單位
（2）在單向直線運動中，位移等于行進的距離。
分析可知，位移不同于距離，距離只有大小，沒有方向，而位移則有大小和方向，這就引入了矢量和標量的概念。
5、矢量：既有大小又有方向的物理量，比如位移，就叫矢量。簡單來說，就是既有大小又有方向的物理量，比如位移、速度、力等。
標量：人們把只能用大小來描述的物理量，比如質量，叫做標量。簡單來說，就是只有大小而沒有方向的物理量，比如質量、距離、密度、時間等。
示例1介紹了向量運算和標量運算的區別。
例1：一名學生從操場中心A出發，向東行走40米，到達B點，再向北行走30米到C點，能否用有向線段分別表示他第一次、第二次的位移、距離，以及兩次行走的合位移、距離？
學生在思考例1后，得出結論“標量運算是簡單的代數運算，但矢量運算不能進行代數相加”。
例2：如圖所示，一學生在原點以東2米的A點，向東步行1米到B點。另一學生從A點向西步行4米到C點。（1）在坐標軸上寫出這三點的位置。（2）求該學生從A點到B點，以及從A點到C點的位移。
通過例2，引導學生計算物體做直線運動時的位移。即“物體做直線運動時，位移=最終位置-初始位置。如果位移計算為“+”，表示位移方向與正方向相同；如果位移計算為“-”，表示位移方向與正方向相反。”
3. 課程總結
1. 質量
1. 粒子是用來代替物體的有質量的點，是一種理想化的“物理模型”
2. 一個物體是否可以被視為點質量取決于所研究的具體問題。同一個物體在研究一個問題時可以被視為點質量，但在研究另一個問題時不一定如此。
例如，研究地球繞太陽公轉時，可以忽略地球的大小和形狀，把地球看作一個點質量；若研究地球自轉，地球的大小和形狀就是影響研究問題的重要因素，此時就不能把地球看作一個點質量。
2. 位移
1. 位移是用來描述物體位置變化的物理量，是從起始位置指向終止位置的一條有向線段。
2.標量：只有大小，沒有方向。
矢量：具有大小和方向。
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