人教版高一物理必修一第一章运动的描述-全部课件(共5节)

1、第一章 运动的描述一、质点 参考系和坐标系1一、机械运动机械运动：物体相对于其他物体的位置变化叫机械运动，简称运动2研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，需要考虑它本身的大小和形状吗？不需要3 研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时，可以用一个小点代替这个“庞大”的飞机。因为飞机的大小与形状在研究的问题中影响很小，可忽略不计。在物理学中为了研究的方便，可以用一个有质量的小点代替物体，这个有质量的点我们称之为质点。4二、质点 当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小，可忽略不计时，可看成质点。 研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的

2、速度、运动轨道等问题时，它本身的大小和形状是次要因素可忽略。这时飞机可看成质点。而当我们研究飞机轮胎的转动时，能否把飞机轮胎看成质点呢？ 不能！因为研究飞机轮胎的转动时，飞机轮胎的大小与形状在研究的问题中不可忽略。5问题一：地球可不可以看成质点. 研究地球公转时，地球本身的大小和形状是次要因素，可以忽略，可看成质点 研究地球自转时，地球本身的大小和形状不可忽略，不能看成质点6问题二：乒乓球能不能看成质点？1.研究乒乓球的运动轨迹时,可看成质点；2.在研究上旋球或下旋球对接球的影响时，不可看成质点；7归纳总结1.物体能看作质点的条件： 当物体的形状和大小对所研究的问题影响很小时，就可以看作质点。

3、 物体能否看成质点与自身大小无关，取决于所研究问题的性质。82质点与物体的异同 质点是一个理想模型，没有体积，没有大小，也不是几何上的“点”，是一个与物体质量相等的，不占空间的抽象模型特别提示：能否把物体看作质点是由问题的性质决定的，而不是由物体的大小决定的同一物体在不同的问题中，有时可看作质点，有时则不能91下列关于质点的概念正确的是()A只有质量很小的物体才可以看成质点B只要物体运动得不是很快，就一定可以把物体看成质点C质点是把物体抽象成有质量而没有大小的点D旋转的物体，肯定不能看成质点10解析：物体的质量、大小、运动状态都不是判断物体能否被看成质点的依据，物体的形状、大小是否对所研究的问

4、题起主要作用，是判断能否把物体看成质点的唯一依据，选项A、B、D三项错，质点是抽象的理想化模型，有质量，没有大小，不占据空间，C对答案：C112(双选)关于质点，下列说法正确的是()A质点是一个理想化模型，实际是不存在的B因为质点没有大小，所以与几何中的点是一样的C凡是小的物体，都可以看成质点；凡是大的物体都不能看成质点D如果物体的形状和大小对于所研究的问题无关或次要因素时，可把物体看成质点12解析：质点是一个理想化模型，尽管不是实际的物体，但它是实际物体的一种近似反映，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象，它突出了事物的主要特征，抓住了主要因素，使所研究的复杂问题得到了简化答案：AD13三、

5、参考系你坐在火车上想着心事，“纹丝不动”，车上其他旅客会如何描述你的运动情况呢？车外的行人又会如何描述你的运动情况呢？车上的旅客会认为：你静止不动车外的行人会认为：你急速向前运动为什么会有这样的差异呢？是不是有谁的感觉错了？14相对运动、参考系的选取自然界的一切物体都在不停的运动着，绝对静止的物体是不存在的。（运动的绝对性）参考系定义：描述物体的运动时，选来做参考的其他物体。参考系可以任意选取。对同一运动，选取不同的参考系，结果往往不同。（运动的相对性）选取参考系时，要使运动的描述尽可能简单、方便。151(双选)汉语成语中有一个“形影不离”的成语，意思是人的身体和影子分不开，形容关系密切，经常

6、在一起在晴天的早上，某同学在操场上跑步，下列说法正确的是()A以地面为参考系，影子是静止的B以地面为参考系，影子是运动的C以人为参考系，影子是静止的D以人为参考系，影子是运动的答案：BC162“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”歌词中隐含的参考系分别是()A河岸、竹排B竹排、江水C江水、青山 D河岸、青山答案：A17特别提示：凡是提到运动，都应搞清楚它是相对哪个参考系而言的虽然生活中我们描述某物体的运动时，很少点明参考系，但是实际上我们已经自觉地选取了参考系18四、坐标系一辆汽车在东西方向的平直公路上行驶，如下图所示，要研究汽车在某个时刻的位置和某段时间内的位置变化，应该怎么办？19我们可以选择

7、大家所熟悉的标志作为参考，说明你的位置。那么能否借助数学方法呢？为了定量地描述运动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对于在一维空间运动，即研究沿一条直线运动的物体时，要沿着运动直线建立直线坐标系，即以物体运动所沿的直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度。201.直线坐标系：如图所示，物体沿X轴做直线运动，从A点运动到B点，试判断A点坐标、B点坐标和位置的变化。X/m-10123X/m-5-4-3-2-1012345ABA点坐标XA=-3mB点坐标XB=2m位置的变化SAB=5m212.平面坐标系全球卫星定位系（GPS）X/mY/m-2-112-1-21222手持式G

8、PS定位器车载GPS定位系统坐标系的建立 如果物体沿直线运动，即一维运动时，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系；当物体在平面上运动，即二维运动时，需采用两个坐标确定它的位置；当物体做空间运动，即三维运动时，需要三个坐标确定它的位置特别提示：只有定量研究物体的位置及位置变化时，才应用坐标系231如图所示，桌面离地面的高度是0.8 m，坐标系原点定在桌面上，设竖直向下为坐标轴的正方向，A、B离地面的高度分别是1.3 m、0.4 m，则A、B的坐标应该是多少？24解析：根据所建直线坐标轴可知，A点的坐标应为xA(1.3 m0.8 m)0.5 m；B点的坐标应为x

9、B0.8 m0.4 m0.4 m.答案：xA0.5 m，xB0.4 m2526答案（1）2)第4 s末质点离开坐标原点最远，有7 m.27 谢谢同学们的认真听讲！28时 间 与 位 移第二节请讨论下列情形中涉及的是什么概念？引入： 合肥 K512次 南京11：21开 行车1小时30分 12：51到我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行10月15日09时0分，“神舟”五号飞船点火，经9小时40分50秒至15日18时40分50秒，我国宇航员杨利伟在太空中层示中国国旗和联合国旗，再经11小时42分10秒至16日06时23分，飞船在内蒙古中部地区成功着陆在上面给出的时间或时刻中，哪些指的是

10、时间，哪些又指的是时刻?2003.10.15 09:0010.15 18:40 10.16 06:239小时40分50秒11小时42分10秒 辨析 一、时刻和时间间隔 1时刻：是指某一瞬时，在表示时间的数轴上，用点来表示t/h8910上课上课下课下课45min45min10min 上午前两节课开始与结束的时刻及两节课与课间休息的时间间隔2时间间隔：是指两时刻的间隔，在表示时间的数轴上用线段来表示时间间隔简称时间t/s235140第1秒末第2秒末第3秒末第1秒第2秒第3秒第2秒初第3秒初第5秒初 思考：请同学在时间轴上标出第2秒初，第3秒初，第5秒初。3.时间计量 法定计时单位 :秒、分、时、（

11、日）、年常用时间单位 :刻 周 季度 时间的测量工具:031233435637839411043121445164718492051225324265557285901267891011345121314课堂练习关于时刻和时间，下列说法中正确是 ( ) A. 时刻表示时间较短，时间表示时间较长 B时刻对应位置，时间对应位移 C. 作息时间表上的数字表示时刻 D1 min内有60个时刻BC 中国西部的塔克拉玛干沙漠是我国最大的沙漠，在沙漠中，远眺不见边际，抬头不见飞鸟沙漠中布满了100200m高的沙丘像大海的巨浪，人们把它称为“死亡之海”许多穿越这个沙漠的勇士常常迷路，甚至因此而丧生归结他们失败

12、的原因都是因为在沙漠中搞不清这样三个问题：我在哪里?我要去哪里?选哪条路线最佳?而这三个问题涉及三个描述物体运动的物理量：位置、位移、路程北京 重庆（1）飞机（2）火车（3）先火车，再乘船 不同点？ 共同点？轨迹不相同, 位置变化相同 1.位移 (表示物体位置变化的物理量) （1）定义：初位置指向末位置的有向线段 （2）方向： 初位置 末位置 （3）大小：线段长 （4）单位：m二、路程与位移 2.路程 （1）定义:物体运动轨迹的长度（2）单位： myOxAB体会：位移与路程的区别1. 位移是初位置指向末位置的有向线段，有向线段的长度表示其大小，有向线段的方向表示位移的方向 2.路程是质点运动轨

13、迹的长度,只有大小没有方向 3.质点的位移与运动路径无关，只与初位置、末位置有关 4.只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程，在其他情况中，路程要大于位移的大小 一条小船在广阔的湖面航行，开始向东行驶了20km，接着向西行驶8km，再又向北航行了16km，求小船在此过程中的位移和所走的路程。课堂练习:下列关于位移和路程的说法中，正确的（ ）A、位移大小和路程不一定相等B、位移的大小等于路程，方向由起点指向终点C、位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短D、位移描述直线运动，路程描述曲线运动 课堂练习:AC 一实心的长方体，三边长分别是a、b、c（abc），如图所示有一质点，从顶点A沿

14、表面运动到长方体的对角B，求：（1)质点的最短路程（2)质点的位移大小 课堂练习:三、矢量和标量标量： 在物理学中，只有大小而没有方向的物理量叫标量，如:路程、时间、质量、温度矢量： 在物理学中，既有大小又有方向的物理量叫矢量，如位移、速度思考与讨论一位同学从操场中心A出发，向北走了40 m，到达C点，然后又向东走了30m，到达B点。用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移（即代表他的位置变化的最后结果的位移）。 三个位移的大小各是多少？你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗？四、直线运动的位置和位移物体在t1时刻处于“位置”x1，在t2时刻处于“位置” x2，那么x2 x1就是

15、物体的“位移”记为x x2 x1xXXx课堂练习：物体从A运动到B,初位置的坐标是XA3m,XB=-2m,它的坐标变化量X？xxx X X-2m3m-5m小结：直线运动的位置和位移1.建立一维坐标系2.坐标的正负表示位置在原点的哪一侧，坐标的数值表示位置到原点的距离3.用位置坐标的变化量表示物体位移 ，用正、负表示运动物体位移的方向课堂练习: 有一质点在X轴上运动,已知各时刻质点位置如图X/m-7-6-5-4-3-2-1012345t=3st=1st=2st=4st=0st=5sS3=17m质点在3s 内的路程; 质点在3s内的位移质点在前3s内的位移质点在第3s内的位移质点在_s内位移最大质

16、点在第_s内位移最大L3=1mL3=1mL=3m42L4= 7mL= 9m说明在没有特殊说明的情况下，求矢量，则必须说明其大小和方向。位移路程方向大小运算法则是矢量需考虑方向是标量不需考虑方向位移的大小与路径无关；一般情况下：路程位移的大小；只有当物体做单向直线运动时，物体的位移大小才等于路程。平行四边形法则算术加法总结位移和路程的区别:课后总结1.时间:是时间间隔的简称，指一段持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间，在时间坐标轴上对应于一线段2.时刻:时刻是指某一瞬时，在时间坐标轴上对应于一点3.位移:初位置指向末位置的有向线段表示位移，描述物体位置的改变，是矢量，与运动路径无关，只由初

17、末位置决定4.路程:质点运动轨迹的长度，是标量，取决于物体运动路径5.矢量:矢量既有大小，又有方向6.标量:只有大小，没有方向，标量相加遵从算术加法的法则7.位置在坐标系中用坐标表示位置8.位移在坐标系中用位置坐标的变化量表示物体位移谢 谢 观 赏！第一章 运动的描述1.3运动快慢的描述 速度一 坐标与坐标变化量 汽车t1时刻处于A点， t2时刻处于B点，则： 1、位置的变化 x （位移） x x2-x1 2、时间的变化 t t =t2-t1AB思考与讨论1、上图中汽车（质点）在向哪个方向运动？2、如果上述汽车沿x轴向另外一个方向运动，位移 x为多少？ 思维训练位置的变化 x （位移）: x

18、x末-x初 x为正，表明位移方向与正方向相同； x为负，表明位移方向与正方向相反。 x -20m想一想：一个物体从某位置运动到另外一个位置，位置发生了变化，也一定会花费一定的时间。如何确定位置变化快慢呢？运动快慢的比较以下有三个物体沿平直道路行驶的运动情况： 初始位置(m)经过时间(s)末了位置(m)A.自行车020100B.公共汽车010100C.火车10010400如何比较A和B的运动快慢？如何比较B和C 的运动快慢？如何比较A和C的运动快慢？位移相同，比较时间时间相同，比较位移时间、位移均不同，比较比值 思维训练 位移不同，时间也不同，比较位移与时间的比值，比值越大，运动得越快。物理学中

19、为反映物体运动的快慢而引入速度这一概念二速度1、速度（velocity）：位移与发生这个位移所用时间的比值。（1）意义：速度是表示物体的运动快慢的物理量。（2）定义：位移与发生这个位移所用时间的比值.（3）定义式：（4）单位及其换算：m/s km/h 1m/s =3.6km/h x 越大，v越大吗？比值法 思维训练 两辆汽车从某地出发，速度都是20m/s，他们的运动情况完全相同吗？ 可能是背道而驰 ！体会：速度仅指出大小是不够的， 还必须具有_方向 注意：所有矢量在指出大小的同时，都要弄清方向！二速度1、速度（velocity）：（5）速度是_量 方向是_的方向运动矢想一想： 2006年瑞士洛

20、桑田径超级大奖赛男子110米栏的比赛中，刘翔以12秒88打破了英国运动员保持13年之久的世界纪录并夺取该项目冠军。 试计算其速度？8.54 m/s问题：这个速度是刘翔跑动过程中每个瞬间的速度么？（或经过每个栏杆时的速度么？）这个速度表示的是什么含义？矢量平均速度：物体在时间间隔t内的平均快慢程度 如要研究每次跨栏的快慢， 8.54 m/s这个速度精确吗？0 10 20 30/188s 108s 092s 当非常小时，所得速度近似认为是x=10点处瞬时速度瞬时速度：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。（t很小很小，接近于0）t极限思想 的速度可看作某时刻（某位置）的瞬时速度(不要求计算)三

21、平均速度与瞬时速度1、平均速度：描述某段时间运动的快慢。（1）意义：粗略地描述运动的快慢。（2）对应的是一段位移或一段时间。（3）定义：2、瞬时速度： （1）意义：物体在某一时刻（位置）时的速度。 （2）对应的是某时刻或某位置；联系：（t很小很小，接近于0）例：试判断下面的几个速度中哪个是平均速度?哪个是瞬时速度?A.子弹出枪口的速度是800 m/s，以790 m/s的速度击中目标B.汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/hC.汽车通过站牌时的速度是72 km/hD.小球第3末的速度是6 m/s平均速度: 瞬时速度 :BA、C、D课堂练习例2：关于瞬时速度，下列正确的是（ ）A瞬时速度是物体

22、在某一段时间内或在某一段位移内的速度的平均值 B瞬时速度可以看成是时间趋于无穷小时的平均速度C瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度 D物体做匀速直线运动时，瞬时速度等于平均速度课堂练习BCD 四 速度和速率列举生活中含“速度”的句子，“速度”指什么呢？注意：生活中讲的速度“，可能指的是” “平均速度”、“瞬时速度”或“速率”！速率：瞬时速度的大小，是标量。问：平均速度的大小是否也叫平均速率吗？在单向直线运动中大小相等汽车的速度计显示的是 _ _不是速率平均速度=平均速率= 1、下列对各种速率和速度的说法中，正确的是（ ） A平均速率就是平均速度 B瞬时速率是指瞬时速度的大小 C匀速直线运动

23、中任何一段时间内的平均速度都相等 D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的瞬时速度巩固练习BCD巩固练习2、一辆汽车沿笔直的公路行驶，第1内通过5的距离，第2s内和第3s内各通过20 的距离，第4s内又通过15的距离.求汽车在最初两秒内的平均速度和这4内的平均速度各是多少?解析：根据平均速度的定义式得m/s=12.5 m/s m/s=15 m/s 巩固练习3.做变速直线运动的质点经过A点时的速度为3 m/s，这表示( )A.质点在过A点后1 s内的位移是3 mB.质点在过A点前1 s内的位移是3 C.质点在以过A点时刻为中间时刻的1 s内的位移是3 D.若质点从A点做匀速直线

24、运动，则以后每1 内的位移是3 D巩固练习答案：B4.一个运动员在百米赛跑中，50 m处的速度是6 m/s，16 s末到达终点时的速度为7.5 m/s，则整个赛跑过程中他的平均速度的大小是（ ）A.6 m/s B.6.25 m/s C.6.75 m/s D.7.5 m/s巩固练习5.一物体做同向直线运动，前一半时间以速度v匀速运动，后一半时间以速度v匀速运动，则该物体的平均速度为 ;另一物体也做同向直线运动，前一半路程以速度v1匀速运动，后一半路程以速度v匀速运动，则该物体的平均速度为 . 答案:巩固练习6、某人爬山，从山脚爬上山顶，然后又从原路返回到山脚，上山的平均速率为v1，下山的平均速率

25、为v2，则往返的平均速度的大小和平均速率分别是 、 .6、一质点沿直线OX方向做变速运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=5+2t3()，它的速度随时间t变化的关系为v=6t（m/s）,该质点在t=0到t=2间的平均速度和t=2 到t=3 间的平均速度的大小分别为A.12 m/s,39 m/s B.8 m/s,38 m/s C.12 m/s,19.5 m/s D.8 m/s,13 m/s 答案:B平均速度平均速率位移与时间的比值路程与时间的比值比较物体运动的快慢，可用几种方法：一种是在位移相同的条件下，比较所用时间长短；另一种是在时间相等的条件下，比较发生的位移时间相同，位移越大，运动

26、越 _位移相同，时间越短，运动越 _快快4 实验：用打点计时器测速度一、两种打点计时器电磁打点计时器电火花计时器1、电磁打点计时器（1）原理 （2）构造（3）工作电压：交流6V以下2、电火花计时器（1）构造：（2）原理： 脉冲电流放电针、墨粉纸盘放电（3）工作电压：220V尖端放电220 V 6 V 0.02 s 0.02 s 3、两种打点计时器的比较4、打点计时器的作用 （1）测时间 (电源频率50Hz，每隔_秒打一个点) （2）测位移 （3）研究纸带 研究物体运动1、操作步骤 （1）固定计时器 （2）穿纸带 （3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源2、纸带的简单处理 测平均速度 （1）需测量

27、的量： （2）关系式：二 、练习使用打点计时器疏密与速度的关系DFDDFF如何测出E点的瞬时速度？原则：准确性 可行性三 、测瞬时速度数据读取 距离d1d2d3测量值/cm1.205.4012.00根据实验数据作图 【课堂训练】1.对纸带上的点迹说法正确的是？A.点迹记录了物体运动的时间。B.点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。C.点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小。D.点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移(ABD)再见速度变化快慢的描述加速度第一章 第五节初始速度v0(m/s)经过时间t (s)末了速度vt (m/s)速度变化大小v (m/s)每秒速度变化量(

28、m/s)A、自行车下坡2311B、公共汽车出站036C、某舰艇出航0206D、火车出站010020E、飞机在天空飞行30010300思考966200320.30.20问题1:速度大,速度变化量(v)一定大吗? 速度大，速度变化一定快吗？问题2:速度变化量大,速度变化一定快吗?跑车加速性能的比较 一、加速度（acceleration） 1、描述物体运动速度变化快慢的物理量。2、定义：加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，通常有a表示。 3、定义式： 4、单位：在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是m/s2或ms-2。 5、加速度是矢量。6、平均加速度与瞬时加速度1)、平均

29、加速度 粗略描述速度变化快慢 公式： a v / t2)、瞬时加速度 精确描述每一时刻速度变化快慢下列关于速度和加速度的叙述中，结论正确的是( )A、物体的速度越大，它的加速度也一定越大B、物体运动的加速度为零，它的速度也为零C、物体运动的速度改变越大，它的加速度也一定越大D、加速度的大小就是速度对时间的变化率的大小扩展练习D二、加速度方向与速度方向的关系av0V t得：在直线运动中，如果速度增加，加速度的方向与速度的方向相同；如果速度减小，加速度的方向与速度的方向相反。Vav0V tVV=Vt - V0 速度增加速度减小xx思考：加速度不变（即：大小方向都不改变）的直线运动是什么运动？加速度为零的直线运动又是什么样的运动？若汽车的加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，则 ( ) A汽车的速度也减小 B汽车的速度仍在增大 C当加速度减小到零时，汽车静止 D. 当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大BD扩展练习 通过速度时间图像，不但能清楚的了解速度、时间两者之间的关系，而且还能知道物体的加速度。三、从v-t图像看加速度t 5.05.35.6v/(m/s)t/s0120v/(m/s)、t/s5.96.234 1 2 3 4 5.3 5.95.0 5.6 6.2v 直线的倾斜程度