第一章 综合提升学历案2023-2024学年高中物理新人教版必修第一册师说

第一章综合提升物理思想方法1．理想化模型在物理学研究中，研究对象受许多因素的影响，如果同时考虑这诸多因素，那就无法使用数学知识达到定量研究的目的．在一定条件下我们把：非本质的次要因素找出来，加以剔除，抓住其主要因素和本质特征并进行抽象概括、研究，这种研究方法称为物理学中的理想化方法，用这种方法将研究对象(物体、过程等)简化成抽象模型，我们称之为物理学中的理想化模型．质点这一理想化模型就是这种方法的具体应用．除质点外，在学习中还会接触到很多的理想化模型，像在初中学过“匀速运动”，这是典型的过程模型．例1如图所示比赛项目中，可将运动员视为质点的是()2．极限思想数学极限思想是分析解决物理问题的重要数学方法，物理中的一些物理量常常需要表达“间隔”“段”的思想，而一些物理量需要表达“位置”“点”的思想，这是截然不同的两种思想，但两种思想的转化就是极限思想的运用，比如瞬时速度，为了使描述更精确些，将一小段位移转化到一个位置(点)，这就是极限思想．物体拖动纸带运动，研究纸带上的点迹来分析物体运动的规律，首先要明确两相邻计数点的时间间隔，然后在纸带上选取两个计数点，测出位移x，读出相应的时间t，xt就是这段时间内的平均速度，如果t很短，就可以用这个平均速度来代替中间某时刻的瞬时速度，并且x越小，t越短，此平均速度就越接近该时刻的瞬时速度在以后的学习中，瞬时加速度、瞬时功率、瞬时感应电动势都会涉及极限思想，而且除了物理概念，在公式推导、变力做功、物理实验等诸多方面都应用了极限思想．3．图像法图像可以描述质点的运动，x-t图像可以反映物体位移的变化，图像的斜率表示速度的大小和方向；v-t图像可以反映速度的变化规律，图像的斜率表示加速度的大小和方向．4．比值定义法(1)比值定义法是指用两个基本物理量来定义—个新的物理量的方法，是物理学中常用的方法，基本特点是被定义的物理量往往反映物质的最本质的属性，不随定义所用的物理量的改变而改变．(2)在本章中，速度、加速度均是运用比值定义法引入的，速度v描述物体的位移变化的快慢，位移Δx与发生这段位移所用的时间Δt的比值反映了物体运动的快慢，用公式表示为v＝ΔxΔt.加速度a用来描述速度变化的快慢，速度变化量Δv与完成这一速度变化所用的时间Δt的比值反映速度变化的快慢，用公式表示为a＝Δv核心素养提升新高考命题改革的方向是将理论联系生活、生产、体育、科技等领域的实际案例，我们要尤其重视以鲜活素材设置问题情境，将实际问题抽象为物理模型，通过从图、表格、文字等给出的大量信息中提炼有用信息，分析物理过程及相应的物理规律求解，最终提升物理核心素养．情境1利用光电门测瞬时速度——实验探究实验装置如图所示，使一辆小车从一端垫高的木板上滑下，木板旁装有光电门，其中A管发出光线，B管接收光线．当固定在车上的遮光板通过光电门时，光线被阻挡，从记录仪上可以直接读出光线被阻挡的时间．这段时间就是遮光板通过光电门的时间．根据遮光板的宽度Δx和测出的时间Δt，就可以算出遮光板通过光电门的平均速度v=ΔxΔt.由于遮光板的宽度Δx很小例2用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度．已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.04s.(1)则滑块经过光电门位置时的速度大小为________．(2)为使ΔxΔt更接近瞬时速度，正确的措施是A．换用宽度更窄的遮光条B．换用宽度更宽的遮光条C．提高测量遮光条宽度的精确度D．使滑块的释放点更靠近光电门情境2利用位移传感器测速——实验探究例3[2023·湖南长沙调研](多选)如图是利用位移传感器测量速度的示意图，这个系统由发射器甲和接收器乙组成，发射器甲能发射红外线和超声波信号，接收器乙可以接收红外线和超声波信号，甲开始运动时，同时向乙发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，乙接收到红外线脉冲开始计时，经过t1时间乙接收到超声波脉冲，终止计时．经过时间t，传感器和计算机系统进行第二次测量，经过t2时间乙接收到超声波脉冲．若声速为v，则下列说法正确的是()A．甲第一次发射信号时距乙的距离为vt1B．t时间内，甲运动的位移为vt2C．t时间内，甲运动的平均速度一定为vtD．甲运动的加速度一定为2情境3歼-15舰载机起飞——科学态度与责任(科技强国)例4[2023·浙江舟山期末]中国海军服役的歼-15舰载机在航母甲板上加速起飞过程中，某段时间内战斗机的位移—时间(x-t)图像如图所示，则()A．由图可知，舰载机起飞的运动轨迹是曲线B．在0～3s内，舰载机的平均速度大于12m/sC．在M点对应的位置，舰载机的速度大于20m/sD．在N点对应的时刻，舰载机的速度为7.5m/s第一章综合提升物理思想方法[例1]解析：蹦床比赛中运动员的动作是不能忽略的，不能视为质点，故A错误；跳水比赛中运动员的动作是不能忽略的，不能视为质点，故B错误；自行车比赛中运动员相对于跑道来说可以忽略，可以视为质点，故C正确；花样游泳比赛中运动员的动作是不能忽略的，不能视为质点，故D错误．答案：C核心素养提升[例2]解析：(1)v＝dΔt＝4×10-34×(2)瞬时速度表示运动物体在某一时刻(或经过某一位置时)的速度，当Δt→0时，ΔxΔt可看成物体的瞬时速度，Δx越小，Δt也就越小，A项正确，B项错误；提高测量遮光条宽度的精确度，不能减小Δt，C项错误；使滑块的释放点更靠近光电门，滑块通过光电门时的速度可能更小，时间更长，D项错误答案：(1)0.1m/s(2)A[例3]解析：红外线的传播速度远大于超声波的传播速度，则红外线的传播时间可忽略不计，则甲第一次发射信号时距乙的距离为vt1，A正确；t时间内，甲运动的位移为x＝vt2－vt1，B错误；t时间内，甲运动的平均速度为v甲＝xt＝vt2-vt1t，C正确；因开始计时时刻甲的速度不一定为零答案：AC[例4]解析：x­t图像只能表示直线运动的规律，可知舰载机起飞的运动轨迹是直线，A错误；在0～3s内，舰载机通过的位移为x＝36m－0＝36m，平均速度为v＝xt＝363m/s＝12m/s，B错误；舰载机在2～2.55s内的平均速度为v′＝xMNtMN＝26-152.55-2m/s＝20m/s，根据舰载机在2～2.55s内的平均速度等于M、N连线的斜率大小，在M点对应的位置舰载机的速度等于过M点的切线斜率大小，可知在M点对应的位置，舰载机的速度大于舰载机