2019-2020年高中物理 第一章運動的描述全章學(xué)案 教科版必修1.doc

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2019-2020年高中物理 第一章運動的描述全章學(xué)案 教科版必修1 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．理解質(zhì)點的概念，知道它是一種科學(xué)抽象，知道實際物體在什么條件下可看作質(zhì)點，知道這種科學(xué)抽象是一種常用的研究方法。 2．知道參考系的概念和如何選擇參考系。 3．知道時間和時刻的區(qū)別和聯(lián)系。 【學(xué)習(xí)方法】 觀察法、分析法、歸納法、講授法 【學(xué)習(xí)過程】 一、機(jī)械運動 物體相對于其他物體 的改變,叫做機(jī)械運動，簡稱運動。宇宙中的一切物體都在不停地運動，無論是巨大的天體，還是微小的原子、分子，都處在永恒的運動之中。 二、質(zhì)點 1、定義：用來代替物體的 。其突出特點是“具有質(zhì)量”和“占有位置”，但沒有大小，它的質(zhì)量就是它所代替的物體的質(zhì)量。 2、物體可以看成質(zhì)點的條件是什么？ _______________________ ______。突出主要因素，忽略次要因素，將實際問題簡化為物理模型，是研究物理學(xué)問題的基本思維方法之一，這種思維方法叫理想化方法。質(zhì)點就是利用這種思維方法建立的一個理想化物理模型。 三、參考系 1、定義：在描述一個物體的運動時，必須選擇另外的一個物體作為標(biāo)準(zhǔn)，這個被選來作為 的物體叫做參考系。 2、參考系的特點有哪些？ 四、空間 時間 時刻 1、時刻：是指某一瞬時，在表示時間的數(shù)軸上用 來表示． 2、時間間隔：是指兩時刻的間隔，在表示時間的數(shù)軸上用 來表示．時間間隔簡稱時間。 【小試身手】 1．下列哪些現(xiàn)象是機(jī)械運動（ ） A．神舟5號飛船繞著地球運轉(zhuǎn) B．西昌衛(wèi)星中心發(fā)射的運載火箭在上升過程中 C．鐘表各指針的運動 D．煤燃燒的過程 2．下列關(guān)于質(zhì)點的說法中正確的是（ ） A．體積很小的物體都可看成質(zhì)點 B．質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點 C．不論物體的質(zhì)量多大，只要物體的尺寸跟物體間距離相比甚小時，就可以看成質(zhì)點 D．只有低速運動的物體才可看成質(zhì)點，高速運動的物體不可看做質(zhì)點 3．以下的計時數(shù)據(jù)中指時間間隔的是（ ） A．“嫦娥一號”衛(wèi)星于2007年10月24日18時5分點火發(fā)射 B．第29屆奧運會于2008年8月8日20時8分在北京開幕 C．高考理綜考試的時間是150分鐘 D．四川省汶川縣發(fā)生8.0級強(qiáng)烈地震是在2008年5月12日14時28分 【合作探究】 【例1】在以下哪些情況下可將物體看成質(zhì)點(　　) A．研究某學(xué)生騎車回校的速度 B．對某學(xué)生騎車姿勢進(jìn)行生理學(xué)分析 C．研究火星探測器從地球到火星的飛行軌跡 D．研究火星探測器降落火星后如何探測火星的表面 【討論交流】1、原子核很小，可以把原子核看作質(zhì)點嗎？ 2、能否把物體看作質(zhì)點，與物體的大小、形狀有關(guān)嗎？ 【例2】我國在xx年10月成功地進(jìn)行了首次載人航天飛行。10月15日09時0分，“神舟”五號飛船點火，經(jīng)9小時40分50秒至15日18時40分50秒，我國宇航員楊利偉在太空中展示中國國旗和聯(lián)合國旗，再經(jīng)11小時42分10秒至16日06時23分，飛船在內(nèi)蒙古中部地區(qū)成為著陸。在上面給出的時間或時刻中，哪些指的是時間，哪些又指的是時刻? 4．下面是我國宋代詩人陳與義所寫的《襄邑道中》的絕句： 飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風(fēng)。 臥看滿天云不動，不知云與我俱東。 詩中描述“我”運動時選取的參照物是 。 5．以下的計時數(shù)據(jù)指時刻的是（ ） A.中央電視臺新聞聯(lián)播每日19時開播 B.我國優(yōu)秀運動員劉翔在雅典奧運會跨欄決賽中，用12秒91奪得了冠軍 C.某場足球賽15min時甲隊攻入一球 D.由北京開往上海的Z1次列車，于19時28分從北京站開出 6. 甲、乙、丙三架觀光電梯，甲中乘客看一高樓在向下運動，乙中乘客看甲在向下運動。丙中乘客看甲、乙都在向上運動。這三架電梯相對地面的運動情況可能是 A．甲向上、乙向下、丙不動 B．甲向上、乙向上、丙不動 C．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 【閱讀材料】 理想模型及其在科學(xué)研究中的作用 在自然科學(xué)的研究中，“理想模型”的建立，具有十分重要的意義。第一，引入“理想模型”的概念，可以使問題的處理大為簡化而又不會發(fā)生大的偏差。把現(xiàn)實世界中，有許多實際的事物與這種“理想模型”十分接近。在一定的場合、一定的條件下，作為一種近似，可以把實際事物當(dāng)作“理想模型”來處理，即可以將“理想模型”的研究結(jié)果直接地應(yīng)用于實際事物。例如，在研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)的運動的時候，由于地球與太陽的平均距離(約為14960萬公里)比地球的半徑(約為6370公里)大得多，地球上各點相對于太陽的運動可以看做是相同的，即地球的形狀、大小可以忽略不計。在這種場合，就可以直接把地球當(dāng)作一個“質(zhì)點”來處理。在研究炮彈的飛行時，作為第一級近似，可以忽略其轉(zhuǎn)動性能，把炮彈看成一個“質(zhì)點”；作為第二級近似，可以忽略其彈性性能，把炮彈看成一個“剛體”。在研究一般的真實氣體時，在通常的溫度和壓強(qiáng)范圍內(nèi)，可以把它近似地當(dāng)作“理想氣體”，從而直接地運用“理想氣體”的狀態(tài)方程來處理。第二，對于復(fù)雜的對象和過程，可以先研究其理想模型，然后，將理想模型的研究結(jié)果加以種種的修正，使之與實際的對象相符合。這是自然科學(xué)中，經(jīng)常采用的一種研究方法。例如：“理想氣體”的狀態(tài)方程，與實際的氣體并不符合，但經(jīng)過適當(dāng)修正后的范德瓦爾斯方程，就能夠與實際氣體較好地符合了。第三，由于在“理想模型”的抽象過程中，舍去了大量的具體材料，突出了事物的主要特性，這就更便于發(fā)揮邏輯思維的力量，從而使得“理想模型”的研究結(jié)果能夠超越現(xiàn)有的條件，指示研究的方向，形成科學(xué)的預(yù)見。例如：在固體物理的理論研究中，常常以沒有“缺陷”的“理想晶體”作為研究對象。但應(yīng)用量子力學(xué)對這種“理想晶體”進(jìn)行計算的結(jié)果，表明其強(qiáng)度竟比普通金屬材料的強(qiáng)度大一千倍。由此，人們想到：既然“理想晶體”的強(qiáng)度應(yīng)比實際晶體的強(qiáng)度大一千倍，那就說明常用金屬材料的強(qiáng)度之所以減弱，就是因為材料中有許多“缺陷”的緣故。如果能設(shè)法減少這種“缺陷”，就可能大大提高金屬材料的強(qiáng)度。后來，實踐果然證實了這個預(yù)言。人們沿著這一思路制造出了若干極細(xì)的金屬絲，其強(qiáng)度接近于“理想晶體”的強(qiáng)度，稱之為“金胡須”。總之，由于客觀事物具有質(zhì)的多樣性，它們的運動規(guī)律往往是非常復(fù)雜的，不可能一下子把它們認(rèn)識清楚。而采用理想化的客體(即“理想模型”)來代替實在的客體，就可以使事物的規(guī)律具有比較簡單的形式，從而便于人們?nèi)フJ(rèn)識和掌握它們。 【名師小結(jié)】 本節(jié)學(xué)習(xí)的重點是掌握質(zhì)點的基本概念，理解質(zhì)點是一種理想化的模型，難點是辨別時間與時刻。學(xué)好本節(jié)有利于對運動學(xué)規(guī)律的認(rèn)識，掌握人類認(rèn)識自然規(guī)律的科學(xué)方法，培養(yǎng)自己學(xué)習(xí)物理的科學(xué)思維方式。 【自我反思】 1.2 位置變化的描述——位移 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．理解位置、位移和路程的概念，知道它們的區(qū)別，會選擇參考系并建立坐標(biāo)系，能判斷什么是位移．會在坐標(biāo)系中畫出位移。 2．通過討論、分析身邊的實際現(xiàn)象，自行解釋現(xiàn)象并從中提煉出知識，形成概念， 得出規(guī)律。 3．體驗自主探索物理規(guī)律的艱辛和喜悅。 【學(xué)習(xí)方法】 實驗法、探究法、討論法、歸納法 【學(xué)習(xí)過程】 一、位置、位移、路程 1、什么叫物體的位置呢？ 運動物體在某時刻處于空間的某個點，這個點就叫物體的 ?？梢韵却_定參考系，然后建立坐標(biāo)系，用坐標(biāo)確定物體的位置。 2、位移 從初位置指向末位置的 表示質(zhì)點在這次運動中發(fā)生的 。有向線段的長度表示位移的 ，有向線段的指向表示位移的 。 3、路程 路程是指質(zhì)點運動軌跡的 ，路程只有 ，沒有 。 【思考】位移和路程的區(qū)別是什么？ 二、標(biāo)量和矢量 1、標(biāo)量：只有大小沒有方向（代數(shù)方法）。 2、矢量：既有大小又有方向（遵守平行四邊形定則）。 【小試身手】 1、下列關(guān)于位移和路程的說法中，正確的是（ ） B 1 A 2 3 A．位移的大小和路程總是相等，但位移是矢量，路程是標(biāo)量 B．位移描述直線運動，路程描述曲線運動 C．位移取決于始末位置，路程取決于實際運動路線 D．運動物體的路程總大于位移 2．如圖所示，一物體沿三條不同的路徑由A運動到B，下列關(guān)于他 們的位移的說法中正確的是（ ） A．沿2最小 B．沿3最大 C．一樣大 D．雖一樣大，但方向不同 3．下列關(guān)于位移和路程的說法，正確的是（ ） A．位移和路程的大小總相等，但位移是矢量，路程是標(biāo)量。B．位移描述的是直線運動，路程描述的是曲線運動。C．位移取決于始、末位置，路程取決于實際運動路徑。 D．運動物體的路程總大于位移。 【合作探究】 【例1】一輛汽車從 A 點出發(fā)，向東行駛了 40km到達(dá) C 點，又向南行駛了30km到達(dá) B 點，此過程中它通過的路程有多少？它的位移大小、方向如何？ 【討論交流】出租車是按位移收費的嗎？ 【例2】如圖所示，某物體沿兩個半徑為R的半圓弧由A經(jīng)B到C，則物體的位移等于____,方向______，物體的路程等于_______。 4．以下說法中正確的是（　 ）A．兩個物體通過的路程相同，則它們的位移的大小也一定相同。 B．兩個物體通過的路程不相同，但位移的大小和方向可能相同 C．一個物體在某一運動中，位移大小可能大于所通過的路程。 D．若物體做單一方向的直線運動，位移的大小就等于路程。 【名師小結(jié)】 本節(jié)學(xué)習(xí)的重點是掌握位移與路程的區(qū)別和聯(lián)系，了解并能辨別標(biāo)量與矢量。學(xué)好本節(jié)有利于對運動學(xué)規(guī)律的認(rèn)識，掌握解決運動學(xué)的科學(xué)方法，從而培養(yǎng)并養(yǎng)成學(xué)習(xí)物理的科學(xué)思維習(xí)慣。 【學(xué)習(xí)札記】 1.3 運動快慢與方向的描述——速度 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．理解運動的快慢和方向是由速度來描述的。 2．觀看用光電門和傳感器來測量瞬時速度的演示實驗，進(jìn)一步理解“瞬時速度”中“極限”的思想。 3．感受物理研究中嚴(yán)密推理的美感和體會從理論到實踐的理想近似的思想。 【學(xué)習(xí)方法】 實驗法、探究法、討論法、歸納法、演繹法 【學(xué)習(xí)過程】 一、速度 在物理學(xué)中，將位移發(fā)生這段位移所用時間的比值定義為 ，用公式表示為 。在國際單位制中，速度的單位是 ，常用的單位還有千米每小時，這兩個單位之間的換算關(guān)系是 。 二、平均速度 在變速直線運動中，運動物體的位移和所用時間的比值，叫這段時間 ( 或這段位移 ) 的平均速度，用表示，其物理意義是 。 三、瞬時速度 物體在極短時間內(nèi)的平均速度等于該時刻的瞬時速度。在直線運動中，瞬時速度的方向即物體在這一位置的運動方向，瞬時速度是 量。瞬時速度的大小稱為瞬時速率，簡稱 。 四、速度──時間圖像 以速度為 ，呈時間為 ，建立一個平面直角坐標(biāo)系，在該坐標(biāo)系中畫出物體的速度隨時間的變化關(guān)系這就是速度──時間圖像，簡稱速度圖像。勻速直線運動的速度圖像是與橫軸平行的直線，從圖像中不僅可看出速度的大小，而且可以求出 。 【小試身手】 1、下列說法正確的是（ ） A．平均速度就是速度的平均值。B．速率是指瞬時速度的大小。 C．火車以速度v經(jīng)過某一段路，v是指瞬時速度。 D．子彈以速度v從槍口射出，v是指平均速度 2、2001年11月28日，在紐約舉行的世界杯游泳比賽中，我國女蛙王羅雪娟在50 m蛙泳比賽中，以30秒68獲得金牌.高科技記錄儀測得她沖刺終點的速度為40 m/s.則她在50 m的運動中平均速度約為（ ） A．20 m/s B．1.63 m/s C．4.0 m/s D．1.70 m/s 3．我國運動員劉翔獲得雅典奧運會110米欄冠軍，成績是12秒91在男子110米跨欄中奪得金牌，實現(xiàn)了我國在短跑中多年的夢想。是亞洲第一人。劉之所以能夠取得冠軍，取決于他在110米中的（ ） A．某時刻的瞬時速度大 B．撞線時的瞬時速度大 C．平均速度大 D．起跑時的加速度大 【合作探究】 【例1】平均速度與瞬時速度的關(guān)系是什么？ 【討論交流】某同學(xué)百米賽跑用時12.5秒，求他整個過程中的速度是多少？ 【例2】我國著名的田徑運動員劉翔多次在國際比賽中為國爭光。在奧運會的110m欄的決賽中，終點處有一站在跑道側(cè)面的攝影記者用照相機(jī)給他拍攝最后沖刺的身影，攝影記者使用的照相機(jī)的光圈（控制進(jìn)光量的多少）是16，快門（曝光時間）是s，得到照片后測得照片中劉翔的身高為h，胸部模糊部分的寬度為L，已知劉翔的身高為H。由以上數(shù)據(jù)可以知道劉翔的（ ） A．110m欄成績 B．沖線速度 C．110m內(nèi)的平均速度 D．110m欄比賽過程加速度的大小 4．物體通過兩個連續(xù)相等位移的平均速度分別為v1=10m/s，v2=15m/s ，則物體在整個運動過程中的平均速度是 （ ） A．12.5m/s　　　 　 B．12m/s C．12.75m/s　　 D．11.75m/s 5．一位同學(xué)根據(jù)車輪通過兩段鋼軌交接處發(fā)出的響聲來估測火車的速度，他從車輪的某一次響聲開始計時，并同時數(shù)“1”，當(dāng)他數(shù)到“21”時，停止計時，表上顯示的時間為15s，已知每根鋼軌的長度為12.5m，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，你能估算出火車的速度嗎？說明理由。 【名師小結(jié)】 本節(jié)學(xué)習(xí)的重點理解速度的意義，并會用公式計算物體運動的速度。通過相互交流與討論，逐漸領(lǐng)會瞬時速度與平均速度的關(guān)系，同時初步領(lǐng)略極限的思想并初步領(lǐng)會數(shù)學(xué)與物理相結(jié)合的方法，從而培養(yǎng)對科學(xué)的興趣，堅定學(xué)習(xí)、思考、探索的信念。 【學(xué)習(xí)札記】 1.4 速度變化快慢的描述——加速度 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．掌握加速度的概念，知道加速度的單位，知道加速度方向與速度方向之間的關(guān)系。 2．初步 學(xué)會 用公式 a＝Δv/Δt解決有關(guān)實際問題。 3．通過對視頻、圖片和數(shù)據(jù)的觀察、分析、比較，體驗發(fā)現(xiàn)問題、總結(jié)提煉的思考過程。 4. 通過對加速度概念的探究和討論，培養(yǎng)主動參與、積極思考的學(xué)習(xí)熱情，以及敢于堅持正確觀點、勇于修正錯誤的科學(xué)態(tài)度。 【學(xué)習(xí)方法】 觀察法、探究法、合作法、歸納法、實驗法 【學(xué)習(xí)過程】 一、加速度 1、定義：速度的變化量與發(fā)生這一變化量所用時間的 。 2、公式： 。 3、物理意義： 。 4、國際單位： ，其物理意義是： 。 5、加速度不僅有大小，而且還有 ，是 量，其方向與 相同。 二、加速度和速度的關(guān)系 1、速度大，加速度 大；加速度大，速度 大。 2、速度變化量大，加速度 大。 3、加速度為零，速度 為零；速度為零，加速度 為零。 4、加速度與速度同向，速度一定 ；加速度與速度反向，速度一定 。 【小試身手】 1、關(guān)于加速度的含義，下列說法正確的是（ ） A．加速度表示速度的增加 B．加速度表示速度變化 C．加速度表示速度變化快慢 D．加速度表示速度變化的大小 2、下列關(guān)于速度、加速度的描述中，正確的是( ) A．加速度在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化量 B．物體的速度為零時，加速度也為零 C．物體的速度變化量越大，加速度越大 D．物體的速度變化越快，加速度越大 【合作探究】 【例1】某物體做勻加速直線運動，已知加速度為2 m/s2 那么在任意1s 內(nèi)（ ） A．物體的末速度一定等于初速度的兩倍 B．物體的末速度一定比初速度大2 m/s C．物體的末速度一定比前1s內(nèi)的末速度大2 m/s D．物體的末速度一定比前1s內(nèi)的初速度大2m/s 【討論交流1】速度、速度的變化量、加速度有哪些聯(lián)系，又有哪些區(qū)別？ 【討論交流2】如右圖所示，a、b是兩個運動物體的v－t圖像，哪個物體運動的加速度較大？為什么？ 【例2】在西方，交通管理部門為了交通安全，特地測定了死亡加速度為5000m/s2。你覺得這是什么意思？一般情況下，我們是不會遇到這個問題的，那么在什么情況下可能出現(xiàn)這個問題？ 10 5 1 2 3 4 5 6 0 v/(ms－1) t/s 一輛摩托車以 200km/h （約56m/s）的速度撞向一棵樹，碰撞時間為毫秒級（約 0.01s），那么在這樣短的時間內(nèi)，產(chǎn)生的加速度為多少呢？ 3．如圖為某運動物體的速度—時間圖象，下列說法中，正確的是( ) A．物體以某初速開始運動，在0～2 s內(nèi)加速運動，2～4 s內(nèi)勻速運動，4～6 s內(nèi)減速運動 B．物體在0～2 s內(nèi)的加速度是2.5 m/s2，2～4 s內(nèi)加速度為零，4～6 s內(nèi)加速度是－10 m/s2 C．物體在4.5 s時的速度為5 m/s D．物體在0～5 s內(nèi)始終向同一方向運動 【名師小結(jié)】 本節(jié)學(xué)習(xí)的重點在于理解加速度的意義和會用定義公式計算物體運動的加速度，并能根據(jù)加速度與速度方向間的關(guān)系判斷物體是加速運動還是減速運動。體會對物體運動的描述是逐步深入的，對事物的認(rèn)識是逐步深入的，科學(xué)研究是一種嚴(yán)謹(jǐn)、求實、逐步逼近真理的過程。 【學(xué)習(xí)札記】 1.5 勻變速直線運動速度與時間的關(guān)系 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．掌握勻變速直線運動的概念，知道勻變速直線運動v—t圖象的特點。 2．掌握勻變速直線運動的速度與時間關(guān)系的公式，能進(jìn)行有關(guān)的計算。 3．培養(yǎng)用物理語言表達(dá)物理規(guī)律的意識，激發(fā)探索與創(chuàng)新欲望。 【學(xué)習(xí)方法】 探究法、講授法、討論法、練習(xí)法、推理法 【學(xué)習(xí)過程】 一、勻速直線運動 1、定義：在任意相等的時間內(nèi) 都相等的運動，叫勻速直線運動。 2、特點： 。 二、勻變速直線運動 1、定義：物體沿著一條直線，且 不變的運動，；被稱為勻變速直線運動。速度隨時間均勻變化，其v-t圖象是一條 。 2、特點： 3、在勻變速直線運動中，如果物體的速度隨著時間均勻增加，這個運動叫做 ；如果物體的速度隨著時間均勻減小，這個運動叫做 。 三、速度與時間的關(guān)系 由加速度的定義式： 可推導(dǎo)得出勻變速度直線運動的速度公式為 。 四、勻變速直線運動的v—t圖象 1、a與v0同向， 物體做 運動。 2、a與v0反向， 物體做 運動 【小試身手】 1、下列說法正確的是（ ） A．勻速直線運動的物體的加速度一定是0 B．勻速直線運動的物體的加速度可能不是0 C．勻變速直線運動的物體的加速度一定不是0 D．勻變速直線運動的物體的加速度可能是0 2、說明下圖中各質(zhì)點的運動情況 【合作探究】 【例1】下列說法正確的是（ ） A．若物體在相等的時間間隔內(nèi)的位移相等，則物體做勻速直線運動 B． 物體加速度的方向一定與速度變化量的方向相同。 C． 相等的時間內(nèi)速度變化量一樣的運動是勻變速運動。 D．勻變速運動中相等的時間內(nèi)速度變化量一樣 【討論交流】汽車沿正東方向從5m/s開始以2m/s2的加速度加速，求1s后物體速度如何？3s后物體速度如何？ 【例2】卡車原來以10m/s的速度在平直公路上勻速行駛，因為路口出現(xiàn)紅燈，司機(jī)從較遠(yuǎn)的地方開始剎車，使卡車勻減速前進(jìn)，當(dāng)車減速到2m/s時，交通燈轉(zhuǎn)為綠燈，司機(jī)當(dāng)即停止剎車，并且只用了減速過程的一半時間就加速到原來的速度，從剎車開始到恢復(fù)原速過程用了12s。求：（1）減速與加速過程中的加速度大?。? （2）開始剎車后2s末及10s末的瞬時速度。 3．汽車以108km/h的速度行駛，剎車后獲得大小為5m/s2的加速度，則剎車4s、8s末的速度分別是多少？ 【名師小結(jié)】 本節(jié)學(xué)習(xí)的重點在于掌握勻變速直線運動中速度與時間的關(guān)系公式及應(yīng)用，理解勻變速直線運動v—t圖象的物理意義，從而培養(yǎng)自己識別、分析圖象和用物理語言表達(dá)相關(guān)過程的能力，逐步形成運用數(shù)學(xué)方法解決物理問題的能力。 【學(xué)習(xí)札記】 1.6 勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．了解位移公式的推導(dǎo)方法，掌握位移公式x＝v0t+ at2/2。 2．理解v－t圖象中圖線與t軸所夾的面積表示物體在這段時間內(nèi)運動的位移。 3．感悟一些數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用特點，體驗成功的快樂和方法的意義，增強(qiáng)科學(xué)能力的價值觀。 v O t v 【學(xué)習(xí)方法】 數(shù)理法、探究法、討論法、分析法、推理法 【學(xué)習(xí)過程】 一、勻速直線運動的位移 1、位移公式 。 2、勻速度直線運動的v—t圖像。 v v0 t vt O t 3、結(jié)論：勻速直線運動的位移對應(yīng)著v—t圖象中圖線與時間軸所圍的 。 二、勻變速直線運動的位移 1、位移公式的得出：勻變速直線運動的位移對應(yīng)著v—t圖像中圖線與時間軸所圍的 面積. 2、位移公式 。 3、對位移公式的理解： （1）公式反映了位移隨時間的變化規(guī)律。 （2）公式是矢量式，適用于勻變速直線運動。 （3）若v0=0，則 x= ，即位移與時間的 正比。 4、勻變速度直線運動平均速度的公式： 。 三、位移—時間圖像 1、位移圖像：橫坐標(biāo)表示 ，縱坐標(biāo)表示 ，在坐標(biāo)平面上用點標(biāo)出不同時刻對應(yīng)的位移值，并用平滑的線連接起來就得到位移圖像。 2、位移圖象反映的是位移隨時間變化的規(guī)律，可以根據(jù)物體在不同時刻的位移在x—t坐標(biāo)系中描點作出。直線運動是根據(jù)運動軌跡來命名的，而x—t圖象中的圖線 運動軌跡。因此x—t圖象中圖線是不是直線與直線運動的軌跡沒有任何直接關(guān)系。 【小試身手】 1、物體在一條直線上運動，關(guān)于物體運動的以下描述正確的是（　　?。〢．只要每分鐘的位移大小相等，物體一定是作勻速直線運動。 B．在不相等的時間里位移不相等，物體不可能作勻速直線運動。 C．在不相等的時間里位移相等，物體一定是作變速直線運動。 D．無論是勻速還是變速直線運動，物體的位移都跟運動時間成正比 2、說明下圖中各質(zhì)點的運動情況 甲 乙 O x1 t2 t1 t x 【合作探究】 【例1】如圖所示為甲、乙兩物體相對于同一原點運動的x—t圖，下列說法正確的是（ ） A．在0—t2時間內(nèi)甲和乙都做勻變速直線運動 B．甲、乙運動的出發(fā)點相距x1 C．乙比甲早出發(fā)t1時間 D．乙運動的速率大于甲運動的速率 【討論交流】汽車以10m/s的速度行駛，剎車的加速度大小為3m/s2，求它向前滑行12.5m后的瞬時速度？ 【變式訓(xùn)練】汽車以10m/s的速度行駛，剎車的加速度大小為3m/s2，求它向前滑行4s時間內(nèi)通過的位移多大？ 【例2】一個做勻變速直線運動的質(zhì)點，在連續(xù)相等的兩個時間間隔內(nèi)，通過的位移分別是12m和36m，每一個時間間隔為4s，求質(zhì)點的初速度和加速度。 3．一輛汽車以1m/s2的加速度行駛了12s，駛過了180m。汽車開始加速時的速度是多少？ 【名師小結(jié)】 本節(jié)學(xué)習(xí)的重點在于理解勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系及其應(yīng)用，會適當(dāng)?shù)剡x用公式對勻變速直線運動的問題進(jìn)行簡單的分析和計算。進(jìn)而感悟一些數(shù)學(xué)方法的在物理上應(yīng)用的特點，培養(yǎng)自己動手的能力，增加物理情感。 【學(xué)習(xí)札記】 1.7 對自由落體運動的研究 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．認(rèn)識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是在理想條件下的運動，知道它是初速度為零的勻加速直線運動。 2．掌握如何從勻變速直線運動的規(guī)律推出自由落體運動規(guī)律，并能夠運用自由落體規(guī)解決實際問題。 3．形成團(tuán)結(jié)合作精神和協(xié)作意識，敢于提出與別人不同的見解，培養(yǎng)邏輯思維能力及表述能力。 【學(xué)習(xí)方法】 想象法、推理法、討論法、分析法、實驗法 【學(xué)習(xí)過程】 一、延續(xù)了兩千年的錯誤認(rèn)識 古希臘的哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為，物體下落的快慢是由它們的重量決定的，物體越重，下落得越快，物體下落的快慢精確地與它們的重量成正比。在其后兩千多年的時間里，人們一直信奉他的學(xué)說。但是，這種從表面上的觀察得出的結(jié)論實際上是 的。 二、伽利略對自由落體運動的研究 16世紀(jì)，意大利學(xué)者伽利略對亞里士多德的看法提出了質(zhì)疑，并對自由落體運動進(jìn)行了深入的研究。伽利略對自由落體運動的研究方法大體可歸結(jié)為以下幾步：發(fā)現(xiàn)問題→ →間接驗證→ →得出結(jié)論。 三、自由落體運動 1、定義：物體只在 作用下從 開始下落的運動叫做自由落體運動。 2、運動性質(zhì)：自由落體運動是初速度為零的 運動。 3、特點：①受力特點：只受 作用， ②運動特點：初速度v0= 的 運動。 四、自由落體加速度 1、定義：在同一地點一切物體在自由落體運動中加速度都相同，叫自由落體加速度（或重力加速度）。 2、大?。阂话闱闆r下g=9.8m/s2，粗略的計算可取g=10m/s2 。 3、方向： 。 【小試身手】 1、在物理學(xué)的發(fā)展歷程中，下面的哪位科學(xué)家首先建立了平均速度、瞬時速度和加速度等概念用來描述物體的運動．并首先采用了實驗檢驗猜想和假設(shè)的科學(xué)方法，把實驗和邏輯推理和諧地結(jié)合起來，從而有力地推進(jìn)了人類科學(xué)的發(fā)展（ ） A．亞里士多穗 B．伽利略 C．牛頓 D．愛因斯坦 2、張三同學(xué)搖動蘋果樹，從同一高度一個蘋果和一片樹葉同時從靜止直接落向地面，結(jié)果蘋果先著地，下面說法中正確的是（ ） A．蘋果和樹葉做的都是自由落體運動 B．蘋果和樹葉的運動都不能看成自由落體運動 C．蘋果的運動可看成自由落體運動，樹葉的運動不能看成自由落體運動 丁 丙 乙 甲 D．假如地球上沒有空氣，則蘋果和樹葉會同時落地 【合作探究】 【例1】伽利略對自由落體運動的研究，是科學(xué)實驗和邏輯思 維的完美結(jié)合，如圖所示，可大致表示其實驗和思維的過程， 對這一過程的分析，下列說法正確的是（ ） A．其中的甲圖是實驗現(xiàn)象，丁圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論 B．其中的丁圖是實驗現(xiàn)象，甲圖是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論 C．運用甲圖的實驗，可“沖淡”重力的作用，使實驗現(xiàn)象更明顯 D．運用丁圖的實驗，可“放大”重力的作用，使實驗現(xiàn)象更明顯 【討論交流】一小球從樓房上空距地面45m高處自由下落，小球經(jīng)樓頂?shù)降孛娼?jīng)歷時間為1s，則樓高為多少？（g=10m/s2） 【變式訓(xùn)練】一個自由下落的物體，它在最后1秒的位移是35m，則物體落地速度是多大？下落時間是多少？ 【例2】如果從高樓相隔l s先后釋放兩個相同材料制成的小球，假設(shè)小球做自由落體運動，則它們在空中各個時刻（ ） A．兩球的距離始終保持不變 B．兩球的距離越來越小 C．兩球的距離先越來越小，后越來越大 D．兩球的距離越來越大 3．甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為1∶4，不考慮空氣的阻力作用，它們在同一高度處同時下落，則下面說法正確的是（ ） A．甲比乙先著地 B．乙比甲先著地 C．甲和乙同時落地 D．甲比乙的加速度大 4．一礦井深為125m，在井口每隔一定時間自由下落一個小球，當(dāng)?shù)?1個小球剛從井口下落時，第1個小球剛好到達(dá)井底。則相鄰兩個小球開始下落的時間間隔為多少？第3 個小球和第5個小球相隔多少米？ 【名師小結(jié)】 本節(jié)學(xué)習(xí)的重點在于理解自由落體運動的概念及探究自由落體運動的科學(xué)過程，并能運用自由落體運動規(guī)律解決實際問題。進(jìn)而養(yǎng)成進(jìn)行簡單物理研究的習(xí)慣和掌握根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行合理假設(shè)與猜想的探究方法，敢于提出與別人不同的見解。 【學(xué)習(xí)札記】 1.8 勻變速度直線運動規(guī)律的應(yīng)用 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．掌握勻變速直線運動的速度──位移公式，并會應(yīng)用。 2．提高對勻變速直線運動的分析能力，注重物理情境的過程，從而訓(xùn)練一般的學(xué)習(xí)方法和物理思維。 3．培養(yǎng)將已學(xué)過的數(shù)學(xué)規(guī)律運用到物理當(dāng)中，將公式、圖像及物理意義聯(lián)系起來加以運用，的能力。 【學(xué)習(xí)方法】 聯(lián)系法、解析法、討論法、數(shù)形結(jié)合法、推理法 【學(xué)習(xí)過程】 一、勻變速直線運動的規(guī)律 1、速度公式： 。 2、位移公式： 。 3、速度──位移公式： 。 二、勻變速直線運動問題的解題思想 1、選定 ，分析各階段運動性質(zhì)； 2、根據(jù)題意畫運動草圖； 3、根據(jù)已知條件及待求量，選定有關(guān)規(guī)律列出 ，注意抓住加速度a這一關(guān)鍵量； 4、統(tǒng)一單位制，求解方程。 三、勻變速直線運動問題的解題方法 1、列方程法2、列不等式法3、推理分析法4、圖象法：運動圖象（v─t圖象、x─t圖象）能直觀描述運動規(guī)律與特征，我們可以用來定性比較、分析或定量計算、討論一些物理量。解題時，要特別重視圖象的物理意義，如圖象中的截距、斜率、面積、峰值等所代表的物理內(nèi)涵，這樣才能找到解題的突破口。 【小試身手】 1、一個作勻加速直線運動的物體，通過A點的瞬時速度是vl，通過B點的瞬時速度是v2，那么它通過A、B中點的瞬時速度是（ ） 2t 3t t t O v A． B． C． D． 2、一輛車由甲地出發(fā)，沿平直公路開到乙地剛好停止，其速度圖象如圖所示，那么0～t和t～3t兩段時間內(nèi)，下列說法正確的是（ ） A．加速度大小之比為2∶1 B．位移大小之比為1∶2 C．平均速度大小之比為1∶l D．以上說法都不對 3、以加速度a做勻加速直線運動的物體速度從v增加到2v、從2v增加到4v、從4v增加到8v所需時間之比為_____________；對應(yīng)時間內(nèi)的位移之比為____________。 【合作探究】 【例1】請你設(shè)計一種跑道，給一特殊類型的噴氣式飛機(jī)使用。 該飛機(jī)在跑道上滑行時以 a＝4.0m/s2恒定的加速度增速，當(dāng)速率達(dá)到 85m/s時就可以升空．如果允許飛機(jī)在達(dá)到起飛速率的瞬時停止起飛而仍不會滑出跑道，且能以大小為5.0m/s2的恒定加速度減速，跑道的長度應(yīng)當(dāng)設(shè)計為多長 ? 【討論交流】兩輛完全相同的汽車，沿水平直路一前一后勻速行駛，速度均為v0，若前車突然以恒定的加速度剎車，在它剛停車時，后車以前車剎車時的加速度開始剎車。已知前車在剎車過程中所行的距離為s，若要保證兩輛車在上述情況中不相撞，則兩車在勻速行駛時保持的距離至少應(yīng)為多大？ 【變式訓(xùn)練】機(jī)場跑道為 2500m，噴氣式飛機(jī)以恒定的加速度 a＝3.5m/s2增速，當(dāng)速率達(dá) 95m/s可升空，假定飛機(jī)在到達(dá)此速率時就因故要停止飛行，設(shè)計出的噴氣式飛機(jī)的制動系統(tǒng)至少要能產(chǎn)生多大的加速度？ 【例2】跳傘運動員做低空跳傘表演，他在離地面224 m高處，由靜止開始在豎直方向做自由落體運動.一段時間后，立即打開降落傘，以12.5 m/s2的平均加速度勻減速下降，為了運動員的安全，要求運動員落地速度最大不得超過5 m/s（g取10 m/s2）. （1）求運動員展開傘時，離地面高度至少為多少?著地時相當(dāng)于從多高處自由落下? （2）求運動員在空中的最短時間是多少? 4．一輛小車做勻加速直線運動，歷時5s。已知小車前3s內(nèi)的位移是7.2m，后3s內(nèi)的位移為16.8m，試求小車的加速度及5s內(nèi)的位移。 【名師小結(jié)】 本節(jié)學(xué)習(xí)的重點在于掌握勻變速直線運動的一般規(guī)律。本節(jié)公式較多，要注意各公式間的相互聯(lián)系和區(qū)別，要能運用勻變速直線運動的規(guī)律解決實際問題。從而逐漸形成解決物理問題的思維模式，培養(yǎng)自己科學(xué)的分析能力。 【學(xué)習(xí)札記】 1.9 測定勻變速度直線運動的加速度 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．了解打點計時器的工作原理，理解紙帶中包含的物體運動的信息（時間、位移）。 2．會使用打點計時器，會使用毫米刻度尺并會準(zhǔn)確讀數(shù)，能夠利用紙帶測定物體做勻變速直線運動的加速度的大小和某點的瞬時速度值。 3．通過實驗培養(yǎng)獲取信息，處理信息的能力，體會處理問題的方法，領(lǐng)悟如何間接測一些不能直接測量的物理量的方法。 4、體驗到任何測量都會有誤差，我們對自然界的任何探索都不可能絕對準(zhǔn)確，這才是實事求是的科學(xué)態(tài)度。 【學(xué)習(xí)方法】 實驗法、探究法、討論法、分析法、推理法 【學(xué)習(xí)過程】 一、實驗原理 1、打點計時器是一種使用交流電的計時儀器，它每隔 s打一次點，因此紙帶上的點就表示了和紙帶相連的運動物體在不同時刻的位置，研究紙帶上點與點之間的間隔，就可以了解物體運動的情況。 2. 電磁打點計時器和電火花計時器： （1）均為計時儀器，但所接電源不同，電磁打點計時器接4-6V 低壓交流電源；電火花計時器，接 交流電源； （2）二者的打點周期均為 ； （3）在實驗過程中，均應(yīng)先通電再釋放物體。 3、速度計算公式： 。 4、加速度計算公式： 。 二、實驗器材 打點計時器、紙帶、交流電源、小車、細(xì)繩、一端固定有滑輪的長木板、鉤碼、 。 三、實驗步驟 1、把一端附有定滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。 2、把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，并在細(xì)繩的另一端掛上合適的鉤碼，試放手后，小車能在長木板上平穩(wěn)地加速滑行一段距離。把紙帶傳過打點計時器，并把它的一端固定在小車的后面。 3、把小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運動，打點計時器就在紙帶上打下了一系列的點。取下紙帶，換上新紙帶，在重復(fù)實驗三次。從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開始的比較密集的點子，確定好計數(shù)始點，標(biāo)明記數(shù)點，正確使用毫米刻度尺測量相鄰記數(shù)點間的距離，并把結(jié)果填入表中。用逐差法求出加速度，最后求其平均值。還可用圖像發(fā)求加速度：求出各點的即時速度，做出v-t圖像，求出直線的斜率即為物體運動的加速度。 四、誤差和有效數(shù)字 1、定義：測量值與真實值之間的 叫做誤差。 2、誤差的種類：從誤差的來源上看，誤差可分為 和 誤差兩種。 3、減小誤差的方法是 4、有效數(shù)字的意義是 五、注意事項 1、小車的加速度應(yīng)適當(dāng)大一點，以便能在紙帶上長約為50㎝的范圍內(nèi)清楚地取 7 ～8個計數(shù)點為宜． 2、要防止鉤碼落地以及小車與滑輪相撞，打完點后及時斷開電源． 3、每打好一條紙帶，將定位軸上的復(fù)寫紙換個位置，以保證打的點清楚． 4、應(yīng)區(qū)別打點計時器打的點與人為選取的計數(shù)點（每5個點選取一個計數(shù)點），選取的計數(shù)點不少于 6 個． 5、不要分段測量位移，應(yīng)盡可能一次測量完畢，即統(tǒng)一測量各計數(shù)點到起點的距離，讀數(shù)時應(yīng)估讀出毫米的下一位． 【小試身手】 1、用打點計時器拉動通過計時器的紙帶來分析物體運動速度和加速度的實驗中，可以分析的運動應(yīng)該是（ ） A．速度恒為正值，加速度亦為正值的運動 B．速度恒為負(fù)值，加速度亦為負(fù)值的運動 C．速度由正值變負(fù)值，加速度為負(fù)值的運動 D．速度由負(fù)值變正值，加速度為正值的運動 2、某同學(xué)在測定勻變速直線運動的加速度時，得到了在不同拉力下的A、B、C、D……等幾條較為理想的紙帶，并在紙帶上每5個點取一個計數(shù)點，即相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，將每條紙帶上的計數(shù)點都記為0、1、2、3、4、5……，如圖所示甲、乙、丙三段紙帶，分別是從三條不同紙帶上撕下的。 ①在甲、乙、丙三段紙帶中，屬于紙帶A的是 ②打A紙帶時，物體的加速度大小是 m/s2 3.00cm 6.11cm A 0 1 2 9.43cm 甲 4 5 12.31cm 乙 4 5 16.32cm 丙 4 5 【名師小結(jié)】 本節(jié)學(xué)習(xí)的重點在于掌握對打點計時器打出紙帶的速度和加速度的計算。從而體會物理原理在解決實際問題中的指導(dǎo)作用，增強(qiáng)將物理知識應(yīng)用于生活實際的意識。 【學(xué)習(xí)札記】