2009广东省高考物理《运动的描述匀变速直线运动的研究》复习教案

第一章运动的描绘匀变速直线运动的研究一、【高考考点及内容要求】1、知道什么是参照系及参照系在运动描绘中的作用。2、正确理解质点的观点，知道在什么状况下能够把物体当作质点。3、正确理解位移、速度、加快度的观点，能够在实质问题中高清时间与时刻、位移与行程、速度与速率、均匀速度与刹时速度，速度与加快度这几队物理量的关系。4、娴熟应用匀变速直线运动的有关公式、推论解决实质问题。5、运用图像解决运动问题，依据图像判断物体的运动状况，或许依据物体的运动状况画出其图像。二、【知识点梳理】（一）、基本观点：1、机械运动：物体相对于其余物体的地点的变化，叫做机械运动。它是自然界最简单、最基本的运动形态。①运动是绝对的，静止是相对的②宏观、微观物体都处于永久的运动中我们看到静止的山脉、房子、树木其实都是运动的。“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”即这个道理。其实大至宇宙天体，小至分子、原子，都在永不暂停地运动。2、参照系：为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体，叫参照系。①一般来讲，选为参照系的物体假定为不动，一个物体时静止的仍是运动的，都是相对于参照系而言。②选择不同的参照物来描绘同一个运动，结果不必定同样。如坐内行驶着的汽车上的人，选择地面或选择汽车作为参照系，其运动状况不同样。同理，从飞机上扔掷下来的物体，选择地面或选择飞机作为参照系，其运动状况也不同样。③参照系的选用原则上是随意的，但选择时要使运动的描绘尽可能简单。上的物体运动时，一般选择地面作为参照系。研究人在运动的火车上的运动状况，

如研究地面往常选择火车作为参照系。研究地球的公转状况时，一般选择太阳作为参照系。④比较两个物体的运动状况时，一定选择同一个参照系。3、坐标系：为了定量地描绘物体的地点及地点的变化，需要在参照系上成立适合的坐标系。分别有一维、二维和三维坐标系，视物体的运动范围而定。地球的经纬度其实就相当于一个坐标系，这样有益于精准定位。4、质点：在研究物体的运动时，当物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响较小时，可把物体当作是一个有质量的点，简称质点。①质点是只有质量而无大小和形状的点，它一种理想化的模型，是科学的抽象。突出主要要素，忽视次要要素，将实质物体简化为物理模型，是研究物理学识题的基本思想方法之一，即理想化的方法。诸如点电荷、单摆、弹簧振子、理想气体、理想电流表、理想电压表、绝对圆滑的斜面、忽视质量的轻绳等等。②一个物体可否看做质点，不可以以大小而论，而要看它的大小、形状能否是对所研究的问题的影响能够忽视。如研究天体的运动时，能够将天体当作质点，而研究原子的内部结构时，原子不可以当作质点。③同一个物体在有些状况下能够看做质点，而在另一些状况下又不可以看做质点．如：一列火车从北京开往上海、在研究运动时间或运转速度时，就能够把它看做质点；若计算它经过某座大桥所需的时间时，则一定考虑火车的长度，就不行把它看做质点；若要研究车轮的转速，也不可以把火车看做质点．④平动的物体往常可视为质点。有转动，但相对平动而言能够忽视时，也能够把物体当作质点。如汽车前行时，固然车轮转动，但假如我们关怀的是车辆整体运动的快慢，则汽车能够当作质点。（二）、物理量1、矢量：既有大小，又有方向的物理量，相加时恪守平行四边形定章。如力、位移、速度、加快度等。标量：只有大小，没有方向的物理量，相加时恪守算术加法法例。如质量、温度、行程、能量等。2、时刻与时间（时间间隔）时刻：是指某一瞬时，用时间轴上的一个点来表示，它与状态量相对应。如地点、刹时速度、动量、动能等。时间：是指开端时刻到停止时刻之间的间隔，用时间轴上的一段线段来表示，量相对应。如位移、行程、冲量、功等。①单位：秒、分钟、小时，符号：s、min、h②时间：第2秒内，2秒内，前2秒，后2秒

它与过程时刻：5秒末，5秒时，第5秒末，第5秒初3、位移和行程：位移用来描绘质点地点的变化，可用由质点初地点指向末地点的有向线段表示，是矢量，与详细路径没关；行程是质点运动轨迹的长度，是标量，与详细路径有关。行程一般大于位移的大小，只有当物体做单向直线运动时位移的大小才等于行程。4、速度和速率：速度用来描绘物体运动快慢和方向的物理量，是矢量。速度的大小叫速率，它只描绘物体运动的快慢。是标量。（1）均匀速度：是位移与经过这段位移所用时间的比值，其定义式为v=△s/△t，方向与位移的方向同样。均匀速度对变速运动只好作大略的描绘。均匀速率：是行程和时间的比值。均匀速率一般大于均匀速度的大小，只有当物体做单向直线运动时二者才相等。2）刹时速度：是质点在某一时刻或经过某一地点的速度，刹时速度简称速度，它是一个矢量。它能够精准描绘变速运动。刹时速率：刹时速度的大小叫刹时速率，简称速率，它是一个标量。3）单位：m/s或km/h，1m/s=3.6km/h5、加快度：用来描绘速度变化快慢的的物理量，其定义式为a=△v/△t。加快度是矢量，其方向与速度的变化量方向同样（注意：与速度的方向没有关系），单位为m/s2或cm/s2。（1）、公式a=△v/△t仅是加快度的定义式，不是决定式，加快度由a=f/m决定。2）、速度和加快度大小比较：①、速度很大的物体，其加快度不必定很大。如高空做匀速飞翔的飞机。②、加快度很大的物体，其速度不必定很大。如刚发射的炮弹。③、加快度减小时，速度能够增大。加快度增大时，速度能够减小，④、加快度与速度方向同样时，物体做加快运动。加快度与速度方向相反时，物体做减速运动。⑤、加快度与速度没有直接关系。6、速度、速度改变量、加快度的比较比较加快度速度项目描绘物体运动快慢和方描绘物体速度变化快慢和方物理向的物理量。是一状态向的物理量，是一状态量意义量定义xavtv0或tvv式tat单位m/sm/s2决定v的大小由v0、a、t决a不是由v、t、v来决定的，要素定a由F/m的比值决定

速度改变量描绘物体速度改变大小程度的物理量，是一状态量vvtv0m/sv由vt与v0决定，并且v＝at也由a与t决定方向与位移x同向，即物体与v的方向一致，而与v0、由vvtv0或v＝at决运动的方向vt方向没关定大小位移与时间的比值速度改变量与所用时间的比vvtv0值四、【匀变速直线运动的规律】1、匀变速直线运动四个基本公式2、匀变速直线运动中几个常用的结论①s=aT2，即随意相邻相等时间内的位移之差相等。能够推行到sm-sn=(m-n)aT2②vtv0vt，某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的均匀速度。2v02vt2vs，某段位移的中间地点的即时速度公式（不等于该段位移内的均匀速22度）。能够证明，不论匀加快仍是匀减速，都有vtvs223、初速度为零（或末速度为零）的匀变速直线运动的运动规律：做匀变速直线运动的物体，假如初速度为零，或许末速度为零，那么公式都可简化为：vgt，s1at2，v22as，svt22以上各式都是单项式，所以能够方便地找到各物理量间的比率关系。4、初速为零的匀变速直线运动的有关结论：①第1秒末、第2秒末、第3秒末的刹时速度之比为1∶2∶3∶∶n②前1秒内、前2秒内、前3秒内的位移之比为1∶4∶9∶：③第1秒内、第2秒内、第3秒内的位移之比为1∶3∶5∶④前1米、前2米、前3米所用的时间之比为1∶2∶3∶⑤第1米、第2米、第3米所用的时间之比为1∶21∶（32）∶对末速为零的匀变速直线运动，能够相应的运用这些规律。5、三个特例①匀速直线运动（a=0）v=v00t0,s=v,v=s/t②自由落体运动它是v0=0，a=g的匀加快直线运动。基本规律：③竖直上抛运动它是v00,ag的匀变速直线运动。竖直上抛的几个结论：最大高度Hv02、上涨时间tv0、上涨和降落过程中经过同一地点时速率相等。基本规律：2gg另：竖直上抛运动的对称性、多解性。解题的两种方法：全程法和分段法五、【两个图像】即位移—时间图像与速度—时间图像。研究和办理图像问题，要注意第一看清纵、横轴各表示的意义，采纳什么单位，搞清所研究的图像的意义。1、v---t图像v-t图像：它反应运动质点速度随时间变化的规律。求解v-t图像的有关问题时，要明确以下几点：（Ⅰ）①图像在纵轴上的截距表示运动物体的初速度v0；②图线在横轴t上的截距表示物体过一段时间才开始运动。（Ⅱ）两图线订交说明两物体在交点时的速度相等（Ⅲ）图线平行于t轴，说明斜率为零，即物体的加快度为零，物体作匀速直线运动。（Ⅳ）图线是直线表示物体做匀变速直线运动（匀速直线运动可看作是匀变速直线运动在加快度等于零时的一种特别状况）；图线是曲线则表示物体做变加快运动（由于各点的斜率不同，即物体在各时刻的加快度不同）。（Ⅴ）图线与横轴交错，表示物体运动的速度反向。（Ⅵ）图线斜率的大小表示加快度的大小；图线斜率的正负表示加快度的正负值。（Ⅶ）图线与横轴t所围成的面积的数值等于物体在该段时间内的位移。面积在t轴上方，则位移为正；面积在t轴下方，则位移为负。2、x---t图像：它反应运动物体的位移随时间变化的规律。（Ⅰ）物体的x-t图像和物体的运动轨迹是根本不同的两个观点。（Ⅱ）若图像可是原点，有两种状况：①图线在纵轴上的截距表示开始计不时物体的位移不为零（想对于参照点）；②图线在横轴上的截距表示物体过一段时间才从参照点出发。（Ⅲ）两图线订交说明两物体相遇，其交点的横坐标表示相遇的时刻，纵坐标表示相遇处对参照点的位移。（Ⅳ）图像平行于t轴，说明斜率为零，即物体的速度为零，表示物体静止（Ⅴ）图像是直线表示物体作匀速直线运动，图像是曲线则表示物体作变速运动（由于各点的斜率不同，即物体在各点的速度不同）。（Ⅵ）图像与横轴交错，表示物体从参照点的一边运动到另一边。（Ⅶ）图像某点切线斜率的大小表示速度的大小，图像某点切线斜率的正负表示速度的正负。六、【匀变速直线运动的应用：追及与相遇问题】议论追及、相遇的问题，其实质就是剖析议论两物体在同样时间内可否抵达同样的空间地点问题。1、常有的状况有：（1）初速度为零的匀加快直线运动的物体A追赶同方向的匀速运动的物体B，必定能追上。在追上以前二者有最大距离的条件是两物体速度相等。（2）匀速运动的物体A追赶同方向作匀加快运动的物体B，存在一个恰巧追上或恰巧追不上的临界条件是两物体的速度相等。物体A追赶物体B：开始时，两个物体相距s0，要使A追上B时，必有sA-sB=s0，且vA≥vB。物体A追赶物体B：开始时，两个物体相距s0，要使两物体恰巧不相撞（即追赶不上），必有sAB0AB。-s=s，且v≤v（3）匀减速运动的物体追赶同方向的匀速运动的物体时，情况跟第二种状况相像。2、剖析追及、相遇问题时应注意的问题：1）、必定要抓住一个条件，两个关系。一个条件：即二者速度相等，它常常是物体间可否追上、追不上或（二者）距离最大、最小的临界条件，也是剖析判断的切入点。如两物体恰能相遇的临界条件是，两物体处于同一地点时速度相等，或两物体速度相等时恰处于同一地点。两个关系，即时间关系和位移关系。时间关系是指两物体的运动时间能否相等，两物体时同时运动仍是一先一后运动等；位移关系是指两物体是同地运动仍是一前一后运动等。再这个过程经过画表示图找到两物体间的位移关系是解题的打破口，所以要养成绘图剖析问题的习惯。（2）、若被追赶的物体做匀减速直线运动，必定要注意，追上以前该物体能否停止运动。3）、认真审题，注意抓住题目中的重点字眼，充分发掘题目中隐含的条件，如“恰巧”、“恰巧”、“最多”、“起码”等，依据它们对应的临界状态剖析相应的临界条件。3．解题思路：剖析两物体运动过程，画运动表示图

由表示图找两物体位移关系

据物体运动性质列（含有时间）的位移方程并解答4、解题的方法：物理方法和数学方法（1）物理法（临界条件法）两物体处于同一地点时速度相等，

或两物体速度相等时恰处于同一地点。

是追上和追不上的临界条件。经过找临界条件列方程求解。（2）数学方法（鉴别法）若追赶者甲和被追赶者乙最先相距

d0，令二者在

t时相遇，则有

s甲-s乙=d0，获得对于时间

t的一元二次方程：当△

=b2-4ac>0

时，二者相撞或相遇两次；当△

=b2-4ac=0

时，二者恰巧相遇或相遇不相撞；△=b2-4ac<0

时，二者不会相撞或相遇。别的，还能够利用图像法。七、【实验：研究匀变速直线运动】【实验的目的】1、练习使用电火花计时器或电磁打点计时器，利用打上点的纸带研究物体的运动状况。2、掌握判断物体能否做匀变速运动的方法。3、测定匀变速直线运动的加快度。【实验原理和方法】1、由纸带判断物体能否做匀变速直线运动设纸带做匀变速直线运动，加快度是a，在各个连续相等的时间间隔T内位移差值△S=S2-S1=S3-S2==aT2,即连续相等的时间间隔内的位移差相等。所以，要由纸带判断物体能否做匀变速直线运动，只需看纸带上时间间隔相等的连续相邻的计数点间的距离之差能否相等即可。2、由纸带求物体运动加快度的方法（1）、逐差法2由于（x4-x3）+（x3-x2）+（x2-x1）=x4-x1=3aT2同理有x5-x2=x6-x3==3aT所以，我们能够由测得的各段位移x1、x2求出a1=x4-x1/3T2,a2=x5-x2/3T2再由a1,a2算出均匀值ａ=1/3（a1+a2+a3）=[(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)]/9T2就是所求的加快度。（2）、图像法以打某点为计时起点，由vn=(xn+xn+1)/2T求出各个计数点的刹时速度，作v-t图像，图线的斜率即为物体的加快度。3、求物体在打下某计数点时的刹时速度的方法V=(x+x)/2T(时间2T内的均匀速度等于该段时间中点T时刻的刹时速度)。1124、打点计时器的工作原理（1）、电磁打点计时器：电磁打点计时器是一种使用低压沟通电源的仪器，它的工作电压为

4—6V，当经过的电流频次为

50Hz时，它每隔

0.02S打一个点。（2）、电火花计时器：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出点迹的计时仪器。当电火花计时器接通

220V

沟通电源，按下脉冲输出开关时，

计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、接负极的纸盘轴（墨粉纸盘）

，产生火花放电，于是在运动的纸带上打出一列点迹，当电源的频次为

50Hz

时，它的脉冲放电周期也是

0.02秒，即它每隔0.02S打一个点。【实验器械】打点计时器、纸带、电源、导线、一端附有定滑轮的长木板、小车、钩码、细绳、刻度尺【实验步骤】1、把一端附有滑轮的长平板放在实验桌上。并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连结好电路。2、把一条细绳拴在小车上，使细绳越过滑轮，下面挂上适合的钩码，松手后，看小车可否在木板上安稳地加快滑行，而后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后边。3、把小车停在打点