描述運動的基本概念勻速運動.ppt

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1、第一章 運動的描述,力和運動的關(guān)系問題是力學的中心問題，而運動學問題是力學部分的基礎(chǔ)，在整個力學中的地位是很重要的.本章研究物體做直線運動的規(guī)律，即物體的位移、速度、加速度等概念，貫穿幾乎整個高中物理內(nèi)容，近年出現(xiàn)單純考運動學題目不多，更多時候在力、電、磁綜合問題滲透了對本章知識點的考查.,1.近年高考考查的重點是勻變速直線運動的規(guī)律及圖象.近些年高考中圖象問題頻頻出現(xiàn)，且要求較高，它屬于數(shù)學方法在物理中應用的一個重要方面. 2.本章知識較多與牛頓運動定律、電場、磁場中帶電粒子的運動等知識結(jié)合起來進行考查. 3.近年試題的內(nèi)容與現(xiàn)實生活和生產(chǎn)實際的結(jié)合逐步密切.,在復習這部分內(nèi)容時應

2、著重于概念、規(guī)律的形成過程的理解和掌握，搞清知識的來龍去脈，弄清它的物理實質(zhì)，而不僅僅是記住幾個條文背幾個公式.例如，復習“質(zhì)點”概念時，不是僅去記住定義，更重要的是領(lǐng)會物理實質(zhì)，它包含了如何建立理想化的模型，去除次要因素抓住本質(zhì)去研究問題的科學方法.要把所學到的知識應用到生動的實例中去，,這些知識就不會再是枯燥的、生硬的結(jié)論，而是生動的物理現(xiàn)象、物理情境、物理過程.如平均速度學習時，學生常犯的錯誤是不管什么性質(zhì)的變速運動 都用 (只適合勻變速直線運動)求平均速度，可以通過練習求生活中的自由落體運動、豎直上拋運動、平拋運動、圓周運動中某段時間內(nèi)的平均速度來體會平均速度的意義.,復習中不但

3、要從物理量的數(shù)學公式去研究，還要盡可能用圖象語言準確地描述它.通過一些具體的實例，通過對這些實例中物理現(xiàn)象的分析、物理情景的構(gòu)建、物理過程的認識去形成物理概念和規(guī)律，這樣有生動的物理實例做基礎(chǔ)形成的概念和規(guī)律，就能更好地理解它.,直 線 運動,基本 概念,機械運動、質(zhì)點、參考系、坐標系、時間和時刻,描述運動的物理量,位置、位移和路程 速度：平均速度和瞬時速度，速度和速率 加速度,,,基本規(guī)律,,基 本 規(guī) 律,勻速直線運動：a=0,x=vt,勻變速直 線運動,v=v0+at v2-v02=2ax,推導和 特例,自由落體運動 豎直上拋運動 特征公式x=x2-x1=aT2 初速度為零的比例關(guān)系,運

4、動圖象：x-t圖象和v-t圖象,,,,,,1 描述運動的基本概念 勻速運動,,第一章,運動的描述 勻變速直線運動,1.質(zhì)點和參考系 （2009廣東理基）做下列運動的物體，能當做質(zhì)點處理的是( ) A.自轉(zhuǎn)中的地球 B.旋轉(zhuǎn)中的風力發(fā)電機葉片 C.在水面上旋轉(zhuǎn)的花樣滑冰運動員 D.勻速直線運動的火車,D,點評：物體可以簡化成質(zhì)點的情況：(1)物體各部分的運動情況都相同時；(2)物體的大小和形狀對所研究問題的影響可以忽略不計的情況下；(3)物體有轉(zhuǎn)動，但轉(zhuǎn)動對所研究的問題影響很小時,車輛在行進中，要研究車輪的運動，下列選項中正確的是( ) A.車輪只做平動 B.車輪只

5、做轉(zhuǎn)動 C.車輪的平動可以用質(zhì)點模型分析 D.車輪的轉(zhuǎn)動可以用質(zhì)點模型分析,行駛中車輛的車輪既有平動，又有轉(zhuǎn)動.研究其平動時，可忽略車輪各點運動情況的差異，故可用質(zhì)點模型分析；研究其轉(zhuǎn)動時，不能忽略車輪各點運動情況的差異，故不可用質(zhì)點模型分析.,答案：C,甲、乙兩車以相同的速度v0同軌道直線前進，甲在前，乙在后，兩車上分別有a、b兩人各用石子瞄準對方，以相對自身v0的速度同時水平打擊對方.若石子的豎直下落很小，則( ) A.a先被擊中 B.b先被擊中 C.a、b同時被擊中 D.石子可以擊中b而不能擊中a,選取甲、乙兩車的中任何一輛為參考系，則兩石子相對甲(或乙)車的速度

6、大小相同，且擊中對方的相對位移也相同，因而可以得出a、b兩人同時被擊中的結(jié)論，故C正確.,點評：自然界的一切物體都處于永恒的運動之中，描述一個物體是否運動，首先要選某個物體作為參考系參考系的選擇是任意的，但選擇應以描述運動簡單、方便為原則一般以地面上靜止的物體作為參考系,某游艇沿直線河流勻速逆水航行，在某處丟失了一個救生圈，丟失后經(jīng)時間t才發(fā)現(xiàn)，于是游艇立即返航去追趕，結(jié)果在丟失點下游距丟失點s處追上，設(shè)水流速恒定，游艇往返的劃行速率不變，求水速.,解法1：若以河岸為參照物，設(shè)水速為v，游艇劃行速率為v1,從開始返航追趕到追上用時t，由題意得vt+(v1-v)t+vt=(v+v1)t，解得t=

7、t,而 s=vt+vt，所以,解法2：以水為參照物，則救生圈靜止不動，游艇往返速率不變，故返航追上救生圈的時間也為t，從丟失到追上的時間為2t,在2t內(nèi)，救生圈隨水運動了s,故水速,(2011屆安徽安慶聯(lián)考)2010年3月12日至14日，室內(nèi)田徑世錦賽在多哈舉行世錦賽上，甲、乙兩運動員分別參加了在主體育場舉行的400m和100m田徑?jīng)Q賽，且兩人都是在最內(nèi)側(cè)跑道完成了比賽，試分析兩運動員的路程和位移關(guān)系,2.位移與路程,解析：位移僅與物體的初末位置有關(guān)，而與路徑無關(guān)一般情況下路程大于位移，只有在單向直線運動中物體的路程才等于位移 田徑場上的跑道如圖所示，400m比賽要從起點環(huán)繞跑道一圈，最內(nèi)

8、側(cè)跑道的起點和終點重合，因此，路程s甲=400m，位移x甲=0m，而100m比賽是直道，路程s乙=100m，位移x乙=100m，顯然x甲x乙，s甲s乙,點評：路程和位移的運算法則不同對一般的機械運動，x位s路，當物體做單向直線運動時，x位=s路,一位電腦愛好者設(shè)計了一個“貓捉老鼠”的動畫游戲，如圖1-1-1所 示，在一個邊長為a的大 立方體木箱內(nèi)的一個頂角 G上，老鼠從貓的爪間逃 出，選擇了一條最短的路 線奔向洞口A，則老鼠從G 到A的位移為 .,圖1-1-1,3.速度與速率 列車第四次提速后，出現(xiàn)了“星級列車”，從其中的T14次列車時刻表可知，列車在蚌埠至濟南區(qū)間段運行過程中的平均速

9、率為 km/h. T14次列車時刻表,根據(jù)平均速率的定義可知，求平均速率必須明確對應的哪段路程與通過這段路程的時間. 由表中可知列車從蚌埠至濟南運動的路程為s=966km-484km=482km，運行時間t=4.65h，則平均速率 =103.66km/h,點評：速度都是矢量，速率都是標量；速度描述物體運動的快慢及方向，而速率只能描述物體運動的快慢；瞬時速率就是瞬時速度的大小，但平均速率不一定等于平均速度的大小，只有在單方向直線運動中，平均速率才等于平均速度的大小，即位移大小等于路程時才相等,一列火車沿平直軌道運行，先以10m/s的速度勻速行駛15min，隨即改以15m/s的速度勻速

10、行駛10min，最后在5min內(nèi)又前進1000m而停止.則該火車在前25min及整個30min內(nèi)的平均速度各為多大？它通過最后2000m的平均速度是多大？ 【答案】 前25min的平均速度 =12m/s 整個30min內(nèi)平均速度 =10.6m/s 最后2000m的平均速度 =5.45m/s,4.勻速直線運動 如圖1-1-2所示，相鄰兩車站間距相等，在一條直線上.車在兩站間勻速行駛時速度均為v車，每次靠站停頓時間均為t.某同學位于車站1與車站2之間離車站2較近的某一位置，當車從車站3開動的同時，他向車站2以速度v人勻速奔跑，并恰能趕上汽車，車長不計.,圖1-1-2,于是

11、該同學得出結(jié)論：若他仍以此平均速度從原位置向車站1奔跑，也一定能趕得上這輛班車. 請你通過計算判斷這位同學的結(jié)論是否正確？并分析此結(jié)論成立的初位置須滿足的條件是什么？,這位同學的結(jié)論不正確，能不能趕上車與初始位置有關(guān). 設(shè)該同學初始位置與車站2的距離為x， 向車站2奔跑的時間關(guān)系為 若向車站1奔跑也恰能趕上此班車，則須滿足的時間關(guān)系為 以上二式若滿足條件應L-x=2x，即 結(jié)論才成立.,點評：勻速直線運動并不常見，我們可以把一些運動近似地看成是勻速直線運動如：滑冰運動員停止用力后的一段滑行，站在商場自動扶梯上的顧客的運動，等等,易錯題1：人在勻速前進的火車車廂里豎直向上

12、跳起，為什么不會落到起跳點的后面？ 錯解：火車在勻速前進，由于地球的吸引力，人將隨著火車一起運動，所以，人跳起后不會落到起跳點的后面 錯解分析：上述解答實際上是答非所問問的是“為什么不會落到起跳點的后面”，而不是問“為什么人會落到車廂地板上”,正解1：以路邊樹木為參考系，火車和人同樣做勻速直線運動當人跳起后，雖然火車要向前運動，但人由于慣性，也保持原來的速度向前運動，所以人還會落回原處 正解2：以車廂為參考系，車廂是靜止的，人也是靜止的當人豎直跳起后，在水平方向沒有受力，當然要落回原處，不會落到起跳點的后面,點評：判斷一個物體是運動還是靜止，跟參考系的選擇有關(guān)在一個具體問題中，參考系是可

13、以任意選擇的不過選擇的參考系不同，物體的運動情況也就不同，解題過程也就不一樣如果參考系選擇得當，將會大大簡化解題過程,易錯題2：在下列情況下，物體可以看成質(zhì)點的是() A研究一列火車全部通過橋所需的時間 B研究人造地球衛(wèi)星繞地球飛行 C研究地球自轉(zhuǎn)規(guī)律 D研究撐竿跳高運動員從起跳到落地的過程,錯解：質(zhì)點一定是體積、質(zhì)量都較小的物體撐竿跳高運動員可以看成質(zhì)點選D. 錯解分析：質(zhì)點不一定是體積、質(zhì)量都較小的物體如果在我們研究的問題中，物體的大小、形狀、各部分運動的差異不起作用，或是次要的因素，則可以把該物體視為質(zhì)點,正解：火車上各點運動狀態(tài)相同，但研究的問題是全部火車通過橋的時間，因此車身的長度不能忽略，火車不能視為質(zhì)點，所以選項A是錯的人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的過程中，衛(wèi)星的大小與所研究的空間范圍相比是一個很小的量，可以把衛(wèi)星看成質(zhì)點研究地球自轉(zhuǎn)時，地球上各點的運動情況是不同的，故不能看成質(zhì)點同理，撐竿跳高運動員在整個跳高的過程中，身體各部分的運動情況也是不同的，因此也不能看成質(zhì)點選項B正確,點評：物體能否看成質(zhì)點，與研究問題的空間范圍有關(guān)，與物體的具體運動形式也有關(guān)當物體的大小與研究問題的空間范圍相比可以忽略不計時，物體可以看成質(zhì)點；當物體做平動，而又只研究其運動狀態(tài)時，或雖有轉(zhuǎn)動，但不研究其轉(zhuǎn)動時，物體都可以看成質(zhì)點,