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文档简介
1、高一物理必修一第一章课件基础梳理基础梳理知识精析知识精析一、理想化模型一、理想化模型1理想化模型是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种理想化模型是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象,实际并不存在科学的抽象,实际并不存在2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素而建立的物理模型3理想化模型是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反理想化模型是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映,是物理学中经常采用的一种研究方法映,是物理学中经常
2、采用的一种研究方法二、质点二、质点1质点的特点:具有质量,占有位置,无体积和形状,是一个理想化的物质点的特点:具有质量,占有位置,无体积和形状,是一个理想化的物理模型,实际上并不存在理模型,实际上并不存在2物体能否看做质点的几种情况物体能否看做质点的几种情况(1)平动的物体因各部分运动情况相同,一般可以看做质点平动的物体因各部分运动情况相同,一般可以看做质点(2)物体有转动,但物体的转动不是我们所要研究的主要问题,物体本身的形物体有转动,但物体的转动不是我们所要研究的主要问题,物体本身的形状和大小已变成了次要因素时可以看做质点如研究地球绕太阳的公转规律时,状和大小已变成了次要因素时可以看做质点
3、如研究地球绕太阳的公转规律时,地球的大小就变成次要因素,可以不考虑,此时地球就可以看做质点地球的大小就变成次要因素,可以不考虑,此时地球就可以看做质点 转动的物体在研究其转动的规律时不能看成质点如研究地球自转时,地转动的物体在研究其转动的规律时不能看成质点如研究地球自转时,地球的大小和形状就是影响研究问题的重要因素了,因此就不能再把地球看做质点球的大小和形状就是影响研究问题的重要因素了,因此就不能再把地球看做质点了了(3)物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时,不能把物体看做质点,物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时,不能把物体看做质点,如研究火车过桥的时间时就不能把火车看做质点如研
4、究火车过桥的时间时就不能把火车看做质点三、参考系三、参考系1选择参考系的意义选择参考系的意义要描述一个物体的运动,必须首先选好参考系,对于同一个运动,如果选不要描述一个物体的运动,必须首先选好参考系,对于同一个运动,如果选不同的物体作参考系,观察到的运动情况可能不相同同的物体作参考系,观察到的运动情况可能不相同例如:甲、乙两辆汽车由西向东沿同一直线以例如:甲、乙两辆汽车由西向东沿同一直线以15 m/s 的相同速度行驶着若的相同速度行驶着若两车都以路边的树木作为参考系,则两车都是以两车都以路边的树木作为参考系,则两车都是以15 m/s的速度向东行驶;若以其的速度向东行驶;若以其中任意一辆车为参考
5、系,则另一辆是静止的中任意一辆车为参考系,则另一辆是静止的2选择参考系的原则选择参考系的原则(1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定例如研究火车上物体的运动情况时,一般选取火车作为参考系;研究地面上例如研究火车上物体的运动情况时,一般选取火车作为参考系;研究地面上物体的运动时,常选地面或相对地面不动的物体作为参考系,这时,参考系常可物体的运动时,常选地面或相对地面不动的物体作为参考系,这时,参考系常可以略去不提,如以略去不提,如“汽车运动了汽车运动了”,就不必说成,就不必说成“汽车相对地面运动了汽车相对地面运动了”(2)
6、参考系的选取可以是任意的参考系的选取可以是任意的.在实际问题中在实际问题中,参考系的选取应以观测方便和参考系的选取应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则使运动的描述尽可能简单为基本原则四、坐标系四、坐标系1建立坐标系的物理意义建立坐标系的物理意义为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系系2坐标系的种类及特点坐标系的种类及特点(1)直直线坐标系:以某一点为原点,规定单位线坐标系:以某一点为原点,规定单位(有时是长度,有时是时间,也有时是长度,有时是时间,也可能是其他物理量可能是其他物理量)、正方
7、向或变化方向的意义、正方向或变化方向的意义(2)平面坐标系:物体在某一平面内运动时需建立平面坐标系如图平面坐标系:物体在某一平面内运动时需建立平面坐标系如图11所示,所示,在图甲中,在图甲中,a、b、c三点有相同的横坐标,在图乙中,三点有相同的横坐标,在图乙中,A、B、C三点有相同的纵三点有相同的纵坐标,由此可以发现:如果仅仅确定某点的横坐标或纵坐标,该点的位置并不能坐标,由此可以发现:如果仅仅确定某点的横坐标或纵坐标,该点的位置并不能唯一确定,如果同时确定某点的横坐标和纵坐标,则该点的位置唯一确定唯一确定,如果同时确定某点的横坐标和纵坐标,则该点的位置唯一确定图图11(3)多维坐标系多维坐标
8、系(如三维立体空间坐标系如三维立体空间坐标系):物体的运动不在同一平面内时,可以建立:物体的运动不在同一平面内时,可以建立多维坐标系多维坐标系. 方法指导方法指导一、理解质点一、理解质点例例1 2008年年8月月16日,牙买加运动员博尔特在北京奥运会上以日,牙买加运动员博尔特在北京奥运会上以9秒秒69打破男子打破男子百米跑世界纪录,再创速度极限下列说法正确的是百米跑世界纪录,再创速度极限下列说法正确的是()A在博尔特的在博尔特的100米飞奔中,可以将他看做质点米飞奔中,可以将他看做质点B教练为了分析其动作要领,可以将其看做质点教练为了分析其动作要领,可以将其看做质点C无论研究什么问题,均不能把
9、博尔特看做质点无论研究什么问题,均不能把博尔特看做质点D是否能将博尔特看作质点是否能将博尔特看作质点,决定于我们所研究的问题决定于我们所研究的问题二、参考系与相对运动问题二、参考系与相对运动问题例例2 甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看见高楼在向下运动;乙中乘客看甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看见高楼在向下运动;乙中乘客看见甲在向下运动;丙中乘客看见甲、乙都在向上运动这三架电梯相对地面的运见甲在向下运动;丙中乘客看见甲、乙都在向上运动这三架电梯相对地面的运动情况可能是动情况可能是()A甲向上,乙向下,丙不动甲向上,乙向下,丙不动B甲向上,乙向上,丙不动甲向上,乙向上,丙不动C甲向上,乙向上,
10、丙向下甲向上,乙向上,丙向下D甲向上,乙向上,丙也向上,但比甲、乙都慢甲向上,乙向上,丙也向上,但比甲、乙都慢变式训练:变式训练:我们描述某个物体的运动时,总是相对一定的参考系下列说法正确的是我们描述某个物体的运动时,总是相对一定的参考系下列说法正确的是()A我们说我们说“太阳东升西落太阳东升西落”,是以地球为参考系的,是以地球为参考系的B我们说我们说“地球围绕太阳转地球围绕太阳转”,是以地球为参考系的,是以地球为参考系的C我们说我们说“同步卫星在高空静止不动同步卫星在高空静止不动”,是以太阳为参考系的,是以太阳为参考系的D坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来,乘客坐在火车
11、上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来,乘客是以火车为参考系的是以火车为参考系的例例3 为了确定一辆行驶在北京长安街上的汽车的位置,我们可以取为了确定一辆行驶在北京长安街上的汽车的位置,我们可以取x轴表示轴表示长安街的东西方向,长安街的东西方向,x轴的正方向指向东,并且取天安门前的旗杆作为坐标轴的轴的正方向指向东,并且取天安门前的旗杆作为坐标轴的原点,那么汽车的位置就由它的坐标完全确定了若汽车的坐标是原点,那么汽车的位置就由它的坐标完全确定了若汽车的坐标是1 km,则表示,则表示汽车处于什么位置?汽车的坐标是汽车处于什么位置?汽车的坐标是2 km呢?呢?变式训练变式训练2 2从高出地
12、面从高出地面3 m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5 m后落回地面,如图后落回地面,如图12所示,分别以地面和抛出点为原点建立坐标系,方向均以向上为正,填写下所示,分别以地面和抛出点为原点建立坐标系,方向均以向上为正,填写下面的表格面的表格坐标原点坐标原点出发点坐标出发点坐标最高点坐标最高点坐标落地点坐标落地点坐标地面为原点地面为原点抛出点为原点抛出点为原点同步达标同步达标1在研究体育比赛中运动员的运动特点时,下列运动员可以当做质点处理在研究体育比赛中运动员的运动特点时,下列运动员可以当做质点处理的是的是()A研究姚明在扣篮的动作时研究姚明在扣篮的动作时B研
13、究李小鹏在双杆上比赛的动作时研究李小鹏在双杆上比赛的动作时C研究菲尔普斯研究菲尔普斯100米自由游触壁的瞬间米自由游触壁的瞬间D记录某马拉松运动员在比赛过程中各时刻的位置时记录某马拉松运动员在比赛过程中各时刻的位置时2关于参考系,下列说法不符合实际的是关于参考系,下列说法不符合实际的是()A一个物体相对于其他物体的位置变化,叫机械运动一个物体相对于其他物体的位置变化,叫机械运动B不选定参考系,就无法研究某一物体怎样运动不选定参考系,就无法研究某一物体怎样运动C参考系是不动的物体参考系是不动的物体D参考系是人们假设不动的物体参考系是人们假设不动的物体3“坐地日行八万里,巡天遥看一千河。坐地日行八
14、万里,巡天遥看一千河。”这一诗句表明这一诗句表明()A“坐地日行八万里坐地日行八万里”选的参考系是地心选的参考系是地心B“巡天遥看一千河巡天遥看一千河”选的参考系是地球以外的星体选的参考系是地球以外的星体C人在地球上的静止是相对的,运动是绝对的人在地球上的静止是相对的,运动是绝对的D坐在地面上的人是绝对静止坐在地面上的人是绝对静止4下列关于质点的说法中,正确的是下列关于质点的说法中,正确的是()A质点是一个理想化的模型,实际并不存在质点是一个理想化的模型,实际并不存在B因为质点没有大小,所以与几何中心的点没有区别因为质点没有大小,所以与几何中心的点没有区别C凡是轻小的物体,都可看成质点凡是轻小
15、的物体,都可看成质点D如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关或次要因素,就可以如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关或次要因素,就可以把物体看成质点把物体看成质点5某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园玩两辆汽车在平直公路上运动,某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园玩两辆汽车在平直公路上运动,甲车内一同学看见乙车没有运动,而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动如甲车内一同学看见乙车没有运动,而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动如果以地面为参考系,那么,上述观察说明果以地面为参考系,那么,上述观察说明()A甲车不动,乙车向东运动甲车不动,乙车向东运动B乙车不动,甲车向东运动乙车不动,
16、甲车向东运动C甲车向西运动,乙车向东运动甲车向西运动,乙车向东运动D甲、乙两车以相同的速度都向东运动甲、乙两车以相同的速度都向东运动7烟囱冒出的烟和平直路面上甲、乙两车上的小旗的朝向如图所示,关于甲、烟囱冒出的烟和平直路面上甲、乙两车上的小旗的朝向如图所示,关于甲、乙两车相对于路旁房子的运运情况,下列说法正确的是乙两车相对于路旁房子的运运情况,下列说法正确的是()A甲、乙两车一定向左运动甲、乙两车一定向左运动B甲车可能静止或向右运动或向左缓慢运动,乙车一定向左运动甲车可能静止或向右运动或向左缓慢运动,乙车一定向左运动C甲车可能向右加速运动,乙车可能向右减速运动甲车可能向右加速运动,乙车可能向右
17、减速运动D甲车一定向右运动,乙车一定向左运动甲车一定向右运动,乙车一定向左运动8地面观察者看到雨滴竖直下落时,坐在匀速前进的列车车厢中的乘客看地面观察者看到雨滴竖直下落时,坐在匀速前进的列车车厢中的乘客看雨滴是雨滴是()A向前运动向前运动B向后运动向后运动C倾斜落向前下方倾斜落向前下方 D倾斜落向后下方倾斜落向后下方9第一次世界大战的时候,一个法国飞行员在第一次世界大战的时候,一个法国飞行员在2000 m高空飞行的时候,发现脸高空飞行的时候,发现脸旁有一个什么小玩意儿在游动着飞行员以为是一只小昆虫,敏捷地把它一把抓旁有一个什么小玩意儿在游动着飞行员以为是一只小昆虫,敏捷地把它一把抓了过来现在请
18、你想一想这位飞行员的惊诧吧,他发现他抓到的是一颗德国子弹!了过来现在请你想一想这位飞行员的惊诧吧,他发现他抓到的是一颗德国子弹!大家都知道,子弹的飞行速度是相当快的,为什么飞行员能抓到子弹?大家都知道,子弹的飞行速度是相当快的,为什么飞行员能抓到子弹?课时课时2时间和位移时间和位移课前导航课前导航学习物理时经常会遇到生活用语和专业术语的区别,这一点要引起重视一学习物理时经常会遇到生活用语和专业术语的区别,这一点要引起重视一位同学问:什么位同学问:什么“时间时间”下课?另一位同学说:下课?另一位同学说:8 8时时4545分下课又问:一节课多分下课又问:一节课多长长“时间时间”?答:?答:4545
19、分钟分钟请你思考:请你思考:1第一问中的第一问中的“时间时间”实际是实际是“时刻时刻”还是还是“时间间隔时间间隔”?2第二问中的第二问中的“时间时间”是是“时刻时刻”还是还是“时间间隔时间间隔”?基础梳理基础梳理知识精析知识精析一、时间与时刻一、时间与时刻1时刻对应于物体所处的状态,只有先与后、早与迟的时刻对应于物体所处的状态,只有先与后、早与迟的区别,而没有长短之分;在时间轴上,时刻用一个点表示区别,而没有长短之分;在时间轴上,时刻用一个点表示举例:举例:下面几种说法均属时刻下面几种说法均属时刻第第2 s初,第初,第3 s末,第末,第5 s时,火车时,火车10:05开车开车2时间间隔对应于物
20、体所经历的某段过程,是用长短时间间隔对应于物体所经历的某段过程,是用长短来表达的,它本身没有先后或迟早的涵义;在时间轴上,时来表达的,它本身没有先后或迟早的涵义;在时间轴上,时间间隔用线段表示间间隔用线段表示举例:举例:下面的几种说法均属时间间隔下面的几种说法均属时间间隔第第5 s内:时间为内:时间为1 s;前前10 s内:时间为内:时间为10 s;从第从第3 s初至第初至第6 s初:时间为初:时间为3 s.二、位移与路程二、位移与路程三、标量与矢量三、标量与矢量1标量:只有大小没有方向的量如:长度、质量、时间、路程、温度、标量:只有大小没有方向的量如:长度、质量、时间、路程、温度、能量等运算
21、遵从算术法则能量等运算遵从算术法则2矢量:有大小也有方向的量如:位移、力、速度矢量:有大小也有方向的量如:位移、力、速度等运算法则与标量不同,我们将在以后学习等运算法则与标量不同,我们将在以后学习方法指导方法指导一、时间与时刻的区别与联系一、时间与时刻的区别与联系例例1 关于时间和时刻,下列说法正确的是关于时间和时刻,下列说法正确的是()A物体在物体在5 s时指的是物体在时指的是物体在5 s末时,指的是时刻末时,指的是时刻B物体在物体在5 s内指的是物体在内指的是物体在4 s末到末到5 s末这末这1 s的时间的时间C物体在第物体在第5 s内指的是物体在内指的是物体在4 s末到末到5 s末这末这
22、1 s的时间的时间D第第4 s末就是第末就是第5 s初,指的是时刻初,指的是时刻(2)在时间轴上,要注意同一点的不同说法如图所示,在时间轴上,要注意同一点的不同说法如图所示,A点表示第点表示第1 s末或第末或第2 s初,但不要理解成第初,但不要理解成第1 s初初变式训练变式训练1下列的计时数据指时间的是下列的计时数据指时间的是()A天津开往德州的列车于天津开往德州的列车于13时时35分从天津发车分从天津发车B某人用某人用15 s跑完跑完100 mC中央电视台新闻联播节目中央电视台新闻联播节目19时开播时开播D1997年年7月月1日零时中国对香港恢复行使主权日零时中国对香港恢复行使主权二、位移和
23、路程的区别二、位移和路程的区别例例2 如图如图21所示,在所示,在2008年北京奥运会上,甲、乙两年北京奥运会上,甲、乙两运动员分别参加了在主体育场举行的运动员分别参加了在主体育场举行的400 m和和100 m田径决赛,田径决赛,且两人都是在最内侧跑道完成了比赛则两人在各自的比赛且两人都是在最内侧跑道完成了比赛则两人在各自的比赛过程中通过的位移大小过程中通过的位移大小x甲甲、x乙乙和通过的路程大小和通过的路程大小l甲甲、l乙乙之间之间的关系是的关系是() Ax甲甲x乙乙,l甲甲l乙乙Bx甲甲l乙乙Cx甲甲x乙乙,l甲甲l乙乙 Dx甲甲x乙乙,l甲甲l乙乙变式训练变式训练2如图如图22所示,一操
24、场跑道全长所示,一操场跑道全长400 m,其中,其中CD和和FA为为100 m长的直道,弯道长的直道,弯道ABC和和DEF均为半圆形,长度均为均为半圆形,长度均为100 m一运动员从一运动员从A点开始起跑,沿弯道点开始起跑,沿弯道ABC和直道和直道CD跑到跑到D点,求该运动员在这段时间内的路程和位移点,求该运动员在这段时间内的路程和位移 图图2 22 2 三、直线运动中的位置和位移三、直线运动中的位置和位移例例3 在如图在如图23所示的坐标系中,物体由所示的坐标系中,物体由A点沿直线运动点沿直线运动到到B点,再由点,再由B点沿直线返回到点沿直线返回到C点,试分别求出物体从点,试分别求出物体从A
25、到到B、从从B到到C、从、从A到到C三段的路程和位移三段的路程和位移图图2 23 3同步达标同步达标一、选择题一、选择题( (本题共本题共6 6小题,每小题小题,每小题5 5分,共分,共3030分,每题分,每题至少有一个选项是正确的至少有一个选项是正确的) )1关于时间和时刻,下列说法正确的是关于时间和时刻,下列说法正确的是()A时间很长,时刻很短时间很长,时刻很短B第第2 s内和内和2 s都是指时间间隔都是指时间间隔C时光不能倒流,因此时间是矢量时光不能倒流,因此时间是矢量D“北京时间北京时间12点整点整”其实指的是时刻其实指的是时刻2关于位移和路程,下列说法正确的是关于位移和路程,下列说法
26、正确的是()A位移和路程是相同的物理量位移和路程是相同的物理量B路程是标量,即表示位移的大小路程是标量,即表示位移的大小C位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向D若物体做单一方向的直线运动若物体做单一方向的直线运动,位移的大小等于路程位移的大小等于路程3下列说法正确的是下列说法正确的是()A学校作息时间表上的学校作息时间表上的“学生上第一节课的时间为学生上第一节课的时间为8:00”是指时间间隔是指时间间隔B火车站公布的旅客列车运行表是时刻表火车站公布的旅客列车运行表是时刻表C体育老师用秒表记录某同学完成百米短跑的记录值体育老师用秒表记录某同学完成百米短跑的
27、记录值是时间间隔是时间间隔D神舟七号绕地球飞行神舟七号绕地球飞行45周,耗时周,耗时68时时27分钟是时刻分钟是时刻4氢气球升到离地面氢气球升到离地面80 m高空时从上面掉落下一物体,物高空时从上面掉落下一物体,物体又上升了体又上升了10 m高后开始下落,若取向上为正,则物体从掉高后开始下落,若取向上为正,则物体从掉落开始至落地时的位移和经过的路程分别为落开始至落地时的位移和经过的路程分别为()A80 m,100 m B80 m,100 mC90 m,180 m D90 m,180 m5一质点在一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表所轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表所示,则此质点开始运
28、动后示,则此质点开始运动后()A第第1 s内的位移最大内的位移最大B第第4 s内的位移最大内的位移最大C第第2 s内的位移最大内的位移最大D第第3 s的路程最小的路程最小t(s)末末012345x(m)0541716物体沿半径分别为物体沿半径分别为r和和R的半圆弧由的半圆弧由A点经点经B点到达点到达C点,点,如图所示则它运动的位移和路程分别是如图所示则它运动的位移和路程分别是()A2(R+r);(R+r)B2(Rr),2R,C2(Rr),2(Rr)D2(Rr),(Rr)课时课时3 3运动快慢的描述运动快慢的描述速度速度 课前导航课前导航著名物理学家、诺贝尔奖获得者费恩曼著名物理学家、诺贝尔奖获
29、得者费恩曼(R.P.Feynman,19181988年年)曾讲过这样一则笑话:曾讲过这样一则笑话:一位女士由于驾车超速而被警察拦住警察走过来对她一位女士由于驾车超速而被警察拦住警察走过来对她说:说:“太太,您刚才的车速是太太,您刚才的车速是60英里每小时!英里每小时!”(1英里英里1.609千米千米)这位女士反驳说:这位女士反驳说:“不可能的!我才开了不可能的!我才开了7分钟,分钟,还不到一个小时,怎么可能走了还不到一个小时,怎么可能走了60英里呢?英里呢?”“”“太太,我的太太,我的意思是:如果您继续像刚才那样开车,在下一个小时里您将意思是:如果您继续像刚才那样开车,在下一个小时里您将驶过驶
30、过60英里。英里。”“”“这也是不可能的,我只要再行驶这也是不可能的,我只要再行驶10英里就英里就到家了,根本不需要再开过到家了,根本不需要再开过60英里路程。英里路程。”请你思考:请你思考:1交警所说的交警所说的“60英里每小时英里每小时”指的是什么?指的是什么?2这位女士狡辩的根据是什么?这位女士狡辩的根据是什么?3假如你是交警,你如何说服这位女士?假如你是交警,你如何说服这位女士?基础梳理基础梳理知识精析知识精析一、平均速度一、平均速度1平均速度:反映一段时间内物体运动的平均快慢程平均速度:反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段位移或一段时间相对应,不指出对应哪一个过度,它与一段
31、位移或一段时间相对应,不指出对应哪一个过程的平均速度是没有意义的程的平均速度是没有意义的2比较平均速度与瞬时速度比较平均速度与瞬时速度(1)含义:平均速度指某含义:平均速度指某过程中物体位置变化的平均快过程中物体位置变化的平均快慢程度;瞬时速度指某时刻或某处物体运动的快慢程度慢程度;瞬时速度指某时刻或某处物体运动的快慢程度 (2)对对应:平均速度对应某个过程,如一段时间、一段位应:平均速度对应某个过程,如一段时间、一段位移;瞬时速度对应某个状态,如时刻、位置移;瞬时速度对应某个状态,如时刻、位置二、位移时间图象二、位移时间图象图图31 1位移时间图象位移时间图象(xt图象图象):在如图:在如图
32、31所示的直角坐标所示的直角坐标系中,用来描述位移系中,用来描述位移x与时间与时间t关系的图象叫位移时间图象关系的图象叫位移时间图象或或xt图象图象2利用利用xt图象描述物体的运动图象描述物体的运动(1)从从xt图象中可以找出物体在各个时刻对应的位移图象中可以找出物体在各个时刻对应的位移(2)若物体做匀速直线运动,则若物体做匀速直线运动,则xt图象是一条倾斜的直线,直线的图象是一条倾斜的直线,直线的斜率表示物体的速度斜率表示物体的速度.图图32 图图33 ( 3)若若xt图象与时间轴平行,表示物体处于静止状态,如图图象与时间轴平行,表示物体处于静止状态,如图32所所示示(4)若物体做非匀速运动
33、,则若物体做非匀速运动,则xt图象是一条曲线,如图图象是一条曲线,如图33所示,所示,在时间在时间t1t3内的平均速度等于直线内的平均速度等于直线AB的斜率,的斜率,t2时刻对应图象上点的切时刻对应图象上点的切线的斜率表示该点的瞬时速度线的斜率表示该点的瞬时速度.方法指导方法指导一、理解速度和速率一、理解速度和速率例例1 关于速率和速度,下列说法不正确的是关于速率和速度,下列说法不正确的是()A平均速率就是平均速度平均速率就是平均速度B瞬时速率是指瞬时速度的大小瞬时速率是指瞬时速度的大小C匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻瞬时速度
34、其任一时刻瞬时速度D匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度均相等匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度均相等二、平均速度的计算二、平均速度的计算例例2 甲做变速直线运动,前一半位移平均速度为甲做变速直线运动,前一半位移平均速度为v1,后,后一半位移平均速度为一半位移平均速度为v2,全程的平均速度为多大?,全程的平均速度为多大?二、平均速度的计算二、平均速度的计算例例2 甲做变速直线运动,前一半位移平均速度为甲做变速直线运动,前一半位移平均速度为v1,后,后一半位移平均速度为一半位移平均速度为v2,全程的平均速度为多大?,全程的平均速度为多大?变式训练变式训练1(1)甲做变速直线运动,若甲前一半
35、时间的平均速度为甲做变速直线运动,若甲前一半时间的平均速度为v1,后一半时间的平均速度为后一半时间的平均速度为v2,则全程的平均速度多大?,则全程的平均速度多大?(2)甲做变速直线运动,若甲前一半时间内的平均速度为甲做变速直线运动,若甲前一半时间内的平均速度为v1,全程的平均速度为,全程的平均速度为v2,则后一半时间内的平均速度是多,则后一半时间内的平均速度是多少?少?三、利用三、利用xt图象分析物体的运动图象分析物体的运动例例3 图图34所示是做直线运动的甲、乙两物体相对于同所示是做直线运动的甲、乙两物体相对于同一参考系的位移一时间一参考系的位移一时间(xt)图象,下列说法错误的是图象,下列
36、说法错误的是() A甲启动的时刻比乙早甲启动的时刻比乙早t1 sB当当tt2时,两物体相遇时,两物体相遇C当当tt2时,两物体相距最远时,两物体相距最远D当当tt3时,两物体相距时,两物体相距x0 m变式训练变式训练2百米赛跑中,甲、乙、丙三人从一开始就做匀速直线运百米赛跑中,甲、乙、丙三人从一开始就做匀速直线运动,甲按时起跑,乙比甲落后动,甲按时起跑,乙比甲落后0.5 s起跑,丙抢跑的距离为起跑,丙抢跑的距离为1 m,试说明图,试说明图35中的中的A、B、C三条图线分别表示的是谁的三条图线分别表示的是谁的图象并比较他们的速度大小图象并比较他们的速度大小图图35 同步达标同步达标一、选择题一、
37、选择题( (本题共本题共8 8小题,每小题小题,每小题5 5分,共分,共4040分,每题至少有一个选分,每题至少有一个选项是正确的项是正确的) )1下列有关平均速度的说法中,正确的是下列有关平均速度的说法中,正确的是( )A平均速度为始末速度和的一半平均速度为始末速度和的一半B平均速度是路程与时间的比值平均速度是路程与时间的比值C平均速度是标量平均速度是标量D平均速度与位移段的选取密切相关平均速度与位移段的选取密切相关2下列描述的几个速度中,属于瞬时速度的是下列描述的几个速度中,属于瞬时速度的是()A子弹以子弹以790 m/s的速度击中目标的速度击中目标B信号沿动物神经传播的速度大约为信号沿动
38、物神经传播的速度大约为102 m/sC汽车上速度计的示数为汽车上速度计的示数为80 km/hD台风以台风以36 m/s的速度向东北方向移动的速度向东北方向移动3雨滴落在窗台的速度为雨滴落在窗台的速度为5 m/s,经过窗户的速度是,经过窗户的速度是4 m/s,则,则()A5 m/s是平均速度是平均速度B5 m/s是瞬时速度是瞬时速度C4 m/s是平均速度是平均速度 D4 m/s是瞬时速度是瞬时速度4下列关于速度的说法中,正确的是下列关于速度的说法中,正确的是()A速度是表示物体运动快慢的物理量,它既有大小,速度是表示物体运动快慢的物理量,它既有大小,又有方向又有方向B平均速度就是速度的平均值,它
39、只有大小没有方向平均速度就是速度的平均值,它只有大小没有方向C汽车以速度汽车以速度v1经过某一路标,子弹以速度经过某一路标,子弹以速度v2从枪口从枪口射出,射出,v1和和v2均指平均速度均指平均速度D运动物体经过某一时刻运动物体经过某一时刻(或某一位置或某一位置)的速度,叫瞬时的速度,叫瞬时速度,它是矢量速度,它是矢量5一辆汽车向东行驶,在经过路标甲时速度计指示为一辆汽车向东行驶,在经过路标甲时速度计指示为50 km/h,行,行驶一段路程后,汽车转向北行驶,经过路标乙时速度计指仍为驶一段路程后,汽车转向北行驶,经过路标乙时速度计指仍为50 km/h,下列说法正确的是下列说法正确的是()A汽车经
40、过甲、乙两路标时的速度相同汽车经过甲、乙两路标时的速度相同B汽车经过甲、乙两路标时的速率不同汽车经过甲、乙两路标时的速率不同C汽车经过甲、乙两路标时的速率相同,但速度不同汽车经过甲、乙两路标时的速率相同,但速度不同D汽车向东行驶和向北行驶两过程平均速度相同汽车向东行驶和向北行驶两过程平均速度相同7三个质点三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示,三个质点同时从的运动轨迹如图所示,三个质点同时从N点出发,点出发,同时到达同时到达M点,下列说法正确的是点,下列说法正确的是()A三个质点从三个质点从N到到M的平均速度相同的平均速度相同BB质点从质点从N到到M的平均速度方向与任意时刻瞬时速度方向相同的平均
41、速度方向与任意时刻瞬时速度方向相同C到达到达M点的瞬时速率一定是点的瞬时速率一定是A的大的大D三个质点到三个质点到M时的瞬时速率相同时的瞬时速率相同二、计算题二、计算题(10分分)9如图所示,一列火车长如图所示,一列火车长100 m,速度为,速度为5 m/s.它通过它通过一根直径为一根直径为2 cm的标志杆约需要多长时间?它通过长为的标志杆约需要多长时间?它通过长为50 m的大桥需要多长时间?的大桥需要多长时间?课时课时4实验:用打点计时器测速度实验:用打点计时器测速度课前导航课前导航1.1.电磁打点计时器电磁打点计时器图图4 41 1所示是电磁打点计时器的构造图,图中标出了几个主要部件的代号
42、及所示是电磁打点计时器的构造图,图中标出了几个主要部件的代号及名称名称 图图41当给电磁打点计时器通电后,线圈产生磁场,放在线圈当给电磁打点计时器通电后,线圈产生磁场,放在线圈中的振片被磁化,由于线圈通的是交变电流,电流方向不断中的振片被磁化,由于线圈通的是交变电流,电流方向不断变化,振片就会因反复地受到向上、向下的吸引而不停地振变化,振片就会因反复地受到向上、向下的吸引而不停地振动起来当交变电流的频率是动起来当交变电流的频率是50 Hz50 Hz时,电磁打点计时器的时,电磁打点计时器的振针每振针每0.02 s0.02 s打下一个点打下一个点2 2电火花计时器电火花计时器图图4 42 2所示是
43、电火花计时器的构造图图中标出了几个所示是电火花计时器的构造图图中标出了几个主要部件的代号,它们的名称见图主要部件的代号,它们的名称见图图图42电火花计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点电火花计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显示出点迹的计时仪器当电源的频率是而显示出点迹的计时仪器当电源的频率是50 Hz 50 Hz 时,它的时,它的脉冲放电周期也是脉冲放电周期也是0.02 s0.02 s,即每隔,即每隔0.02 s 0.02 s 打下一个点打下一个点请你思考:请你思考:1为什么打点计时器不能使用直流电源?为什么打点计时器不能使用直流电源?2假设交流电源的频率不是假设交流电源的频
44、率不是50 Hz,而是,而是60 Hz,打点计,打点计时器还是每隔时器还是每隔0.02 s打一个点吗?这时它将每隔多长时间打下打一个点吗?这时它将每隔多长时间打下一个点?一个点?基础梳理基础梳理知识精析知识精析一、计时器的使用一、计时器的使用1电磁打点计时器的使用电磁打点计时器的使用(1)用限位孔限定纸带,复写纸压在纸带的上面通电,用限位孔限定纸带,复写纸压在纸带的上面通电,振片带动振针打点若纸带运动,其上就会留下一行小点振片带动振针打点若纸带运动,其上就会留下一行小点(2)如由物体带动纸带运动,物体的位移就对应为纸带上如由物体带动纸带运动,物体的位移就对应为纸带上相应点间的距离,运动时间可由
45、该距离上点痕的数目计算相应点间的距离,运动时间可由该距离上点痕的数目计算2电火花计时器的使用电火花计时器的使用(1)使用时,墨粉纸盘套在纸盘轴上,把纸带穿过限位使用时,墨粉纸盘套在纸盘轴上,把纸带穿过限位孔当接通电源、按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲孔当接通电源、按下脉冲输出开关时,计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴,产生火花放电,于是在电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的纸带上就打出一行点迹运动的纸带上就打出一行点迹(2)这种计时器工作时,纸带运动时受到的阻力比较小,这种计时器工作时,纸带运动时受到的阻力比较小,实验误差也比较小实验误差也比较小二、用打点
46、计时器测量瞬时速度二、用打点计时器测量瞬时速度图图43三、用三、用vt图象分析实验数据图象分析实验数据1vt图象图象在平面直角坐标系中,用纵轴表示速度,横轴表示时间,在平面直角坐标系中,用纵轴表示速度,横轴表示时间,图象中的任一点表示某时刻的速度,得到速度时间图象图象中的任一点表示某时刻的速度,得到速度时间图象(vt图象图象),简称速度图象,简称速度图象2vt图象的意义图象的意义vt图象反映的是速度随时间的变化关系,它并不是物图象反映的是速度随时间的变化关系,它并不是物体的运动轨迹体的运动轨迹3匀速直线运动的匀速直线运动的vt图象图象图图44(1)匀速直线运动的匀速直线运动的vt图象是与时间轴
47、平行的直线,如图象是与时间轴平行的直线,如图图44所示所示(2)速度不同的匀速直线运动的速度不同的匀速直线运动的vt图象,是不同的平行图象,是不同的平行于时间于时间t轴的直线,它们纵轴的截距表示速度,截距越大,表轴的直线,它们纵轴的截距表示速度,截距越大,表示速度越大,如图示速度越大,如图44中,中,vavb.(3)匀速直线运动的图线与时间轴所围的面积表示该时间匀速直线运动的图线与时间轴所围的面积表示该时间内物体的位移图内物体的位移图44中的阴影部分面积中的阴影部分面积Svat,vat恰是恰是a物体在物体在t时间内的位移,即时间内的位移,即Sxvat.4用用vt图象描述纸带的运动图象描述纸带的
48、运动以速度以速度v为纵轴,时间为纵轴,时间t为横轴,建立直角坐标系用各为横轴,建立直角坐标系用各点迹上对应的时间和瞬时速度描点,用一条平滑的曲线将这点迹上对应的时间和瞬时速度描点,用一条平滑的曲线将这些点连接起来,即可用些点连接起来,即可用vt图象分析速度随时间的变化规图象分析速度随时间的变化规律律方法指导方法指导一、纸带的处理方法一、纸带的处理方法例例1 打点计时器所用电源的频率为打点计时器所用电源的频率为50 Hz,某次实验中得到的一条纸带,用毫,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测量的情况如图米刻度尺测量的情况如图45所示,纸带在所示,纸带在A、C间的平均速度为间的平均速度为_m/s
49、,在在A、D间的平均速度为间的平均速度为_m/s,B点的瞬时速度更接近于点的瞬时速度更接近于_m/s.图图45二、实验误差分析二、实验误差分析例例2 某同学在用打点计时器做实验时,得到的纸带如图某同学在用打点计时器做实验时,得到的纸带如图46所示,这可能是因为所示,这可能是因为() 图图46 A打点计时器错接在直流电源上打点计时器错接在直流电源上B电源的电压不稳电源的电压不稳C电源的频率不稳电源的频率不稳D振针压得过紧振针压得过紧三、三、vt图象的应用图象的应用例例3 图图47是甲、乙两物体运动的速度图象,下列说法是甲、乙两物体运动的速度图象,下列说法正确的是正确的是()图图47A物体甲处于静
50、止状态物体甲处于静止状态B物体乙刚开始时以物体乙刚开始时以5 m/s的速度与甲物体同向运动的速度与甲物体同向运动C物体乙在最初物体乙在最初3 s内的位移是内的位移是10 mD物体乙在最初物体乙在最初3 s内的路程是内的路程是10 m同步达标同步达标一、选择题一、选择题( (本题共本题共6 6小题,每小题小题,每小题5 5分,共分,共3030分,每题分,每题至少有一个选项是正确的至少有一个选项是正确的) )1在使用打点计时器时应在使用打点计时器时应()A先接通电源,再使纸带运动先接通电源,再使纸带运动B先使纸带运动,再接通电源先使纸带运动,再接通电源C在使纸带运动的同时接通电源在使纸带运动的同时
51、接通电源D先使纸带运动或先接通电源都可以先使纸带运动或先接通电源都可以2下列说法正确的是下列说法正确的是()A电磁打点计时器和电火花计时器的原理基本一样电磁打点计时器和电火花计时器的原理基本一样B电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电压一电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电压一样样C电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电频率电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电频率是一样的是一样的D电磁打点计时器和电火花计时器打点的时间间隔都电磁打点计时器和电火花计时器打点的时间间隔都是是0.02 s3运动物体拉动穿过打点计时器的纸带,纸带上打下一列运动物体拉动穿过打点计时器的纸带,纸带上打下一列小
52、点,打点计时器打下的点直接记录了小点,打点计时器打下的点直接记录了()A物体运动的时间物体运动的时间B物体在不同时刻的位置物体在不同时刻的位置C物体在相同时间内的距离物体在相同时间内的距离D物体在不同时间内的位移物体在不同时间内的位移4打点计时器所用的电源是打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电,其相邻点的交流电,其相邻点间的时间间隔是间的时间间隔是T,若纸带上共打出,若纸带上共打出N个点,该纸带上记录的个点,该纸带上记录的时间为时间为t,则,则()AT0.1 s,tNTBT0.05 s,t(N1)TCT0.02 s,t(N1)TDT0.02 s,tNT5我国使用的交流电的频率是我国使用的交
53、流电的频率是50 Hz,而美国使用的交流电,而美国使用的交流电的频率为的频率为60 Hz,同样的纸带实验,纸带长度、拉动纸带的,同样的纸带实验,纸带长度、拉动纸带的速度完全相同,在我国和美国两地区所得到的纸带上被打点速度完全相同,在我国和美国两地区所得到的纸带上被打点的个数的个数()A一样多一样多B在美国多在美国多C在我国多在我国多 D不能确定不能确定6若一质点从若一质点从t=0开始由原点出发,其开始由原点出发,其v-t图象如图所示,图象如图所示,则该质点则该质点() A当当t1 s时,离原点最远时,离原点最远B当当t2 s时,离原点最远时,离原点最远C当当t3 s时,回到原点时,回到原点D当
54、当t1 s时,回到原点时,回到原点二、填空题二、填空题(9分分)7用接在用接在50 Hz交流电源上的打点计时器测定小车的运交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况某次实验中得到一条纸带如图所示,从比较清晰的动情况某次实验中得到一条纸带如图所示,从比较清晰的点起,每点起,每5个打印点取一个计数点,分别标明个打印点取一个计数点,分别标明0、1、2、3、量得量得0与与1两点间的距离两点间的距离x1=30 mm,2与与3两点间的距离两点间的距离x2=48 mm,则小车在,则小车在0与与1两点间的平均速度为两点间的平均速度为v1=_ m/s,在,在2与与3两点间的平均速度两点间的平均速度v2=m/s.据
55、此可判定据此可判定小车做小车做_运动运动课时课时5速度变化快慢的描述速度变化快慢的描述加速度加速度课前导航课前导航发令枪响的瞬间发令枪响的瞬间100米决赛就要开始了,运动员已各就各位,坐在看台米决赛就要开始了,运动员已各就各位,坐在看台上的观众也屏住气息,等待发令枪响激动人心的一刹那随上的观众也屏住气息,等待发令枪响激动人心的一刹那随着一声清脆的枪响,运动员像离弦的箭一样冲出了起跑线,着一声清脆的枪响,运动员像离弦的箭一样冲出了起跑线,飞似的奔向终点飞似的奔向终点可以肯定,发令枪响的瞬间,运动员、坐在看台上的观可以肯定,发令枪响的瞬间,运动员、坐在看台上的观众的速度都是零因为若枪响瞬间运动员速
56、度不为零的话,众的速度都是零因为若枪响瞬间运动员速度不为零的话,必然是抢跑了,裁判就要判他犯规;若看台上观众的速度不必然是抢跑了,裁判就要判他犯规;若看台上观众的速度不为零的话,看台上的秩序就大乱了为零的话,看台上的秩序就大乱了请你思考:请你思考:1枪响瞬间运动员、观众速度都是零,但他们此时的枪响瞬间运动员、观众速度都是零,但他们此时的加速度也都是零吗?加速度也都是零吗?2你体会到了速度和加速度的区别了吗?你体会到了速度和加速度的区别了吗?基础梳理基础梳理知识精析知识精析一、理解速度、速度变化量、加速度的区别与联系一、理解速度、速度变化量、加速度的区别与联系1含义含义(1)v表示运动的快慢程度
57、表示运动的快慢程度(2)v表示速度改变的多少表示速度改变的多少(3)a表示速度改变的快慢,是速度的变化率表示速度改变的快慢,是速度的变化率2方向:三个量都有大小也有方向,都可用方向:三个量都有大小也有方向,都可用“”、“”表示方向表示方向(1)v指物体运动的方向指物体运动的方向(2)v指速度改变的方向,也是矢量,由初末速度共同决指速度改变的方向,也是矢量,由初末速度共同决定定(3)a与与v的方向相同,与的方向相同,与v的方向没有必然关系的方向没有必然关系4图象图象 图图51 (1)xt图象,如图图象,如图51所示,由斜率表示速度所示,由斜率表示速度表示匀速直线运动表示匀速直线运动表示速度越来越小的直线运动表示速度越来越小的直线运动斜率表示斜率表示A点的瞬时速度点的瞬时速度(2)vt图象,如图图象,如图52所示,由斜率表示加速度,由两所示,由斜率表示加速度,由两点纵坐标的差表示速度变化量点纵坐标的差表示速度变化量图图52表示加速度越来越小的加速直线运动表示加速度越来越小的加速直线运动斜率表示斜率表示B点的加速度点的加速度二、运动的判断二、运动的判断判断物体是加速运动还是减速运动的方法有两个:判断物体是加速运动还是减速运动的方法有两个:1根据根据vt图象,看随着时间的增加,速度的大小如何图象,看随着时间的增加,速
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