【物理】2018届一轮复习苏教版第1章第1节描述运动的基本概念教案

【物理】2018届一轮复习苏教版第1章第1节描述运动的基本概念教案

节　次 考　　纲 命　题　规　律 第1节　描述运动的基本概念 质点、参考系和坐标系 Ⅰ ‎1.匀变速直线运动的基本概念、公式、规律的应用； 2.xt图象、vt图象的应用； 3.与牛顿运动定律、电场中带电粒子的运动、磁场中通电导体的运动等相结合考查； 4.与实际生活、体育相结合.‎ 路程和位移、速度和速率、加速度 Ⅱ 第2节　匀变速直线运动的规律及其应用 匀变速直线运动、自由落体运动 Ⅱ 第3节　运动图象、追及和相遇问题 匀变速直线运动及其图象 Ⅱ 实验一　探究速度随时间变化的规律 第1节　描述运动的基本概念 知识点1　参考系、质点 ‎1．参考系 ‎(1)定义：在描述物体运动时，用来作参考的物体．‎ ‎(2)参考系的四性：‎ ‎①标准性：选作参考系的物体都假定不动，被研究的物体都以参考系为标准．‎ ‎②任意性：参考系的选取原则上是任意的，通常选地面为参考系．‎ ‎③统一性：比较不同物体的运动必须选同一参考系．‎ ‎④差异性：对于同一物体，选择不同的参考系描述结果一般不同．‎ ‎2．质点 ‎(1)定义：用来代替物体的有质量的点．‎ ‎(2)把物体看作质点的条件：物体的形状和大小对研究问题的影响可以忽略不计．‎ ‎3．坐标系 ‎(1)意义：借助坐标系可以定量地描述物体的位置及位置的变化．‎ ‎(2)种类：直线坐标系、平面坐标系、空间坐标系．‎ 知识点2　位移和路程 位移 路程 定义 表示质点的位置变动，它是质点由初位置指向末位置的有向线段 质点运动轨迹的长度 区别 ‎(1)位移是矢量，方向由初位置指向末位置 (2)路程是标量，没有方向 联系 ‎(1)在单向直线运动中，位移的大小等于路程 (2)其他情况下，位移的大小小于路程 知识点3　速度与速率 ‎1．平均速度 ‎(1)定义：运动物体的位移和所用时间的比值．‎ ‎(2)定义式：＝.‎ ‎(3)方向：跟物体位移的方向相同．‎ ‎2．瞬时速度 ‎(1)定义：运动物体在某位置或某时刻的速度．‎ ‎(2)物理意义：精确描述物体在某时刻或某位置的运动快慢．‎ ‎(3)速率：瞬时速度的大小．‎ 知识点4　加速度 ‎1．定义式 a＝，单位是m/s2.‎ ‎2．物理意义 描述速度变化的快慢．‎ ‎3．方向 与速度变化的方向相同．‎ ‎4．判断物体加速或减速的方法 ‎(1)当a与v同向或夹角为锐角时，物体加速．‎ ‎(2)当a与v垂直时，物体速度大小不变．‎ ‎(3)当a与v反向或夹角为钝角时，物体减速．‎ ‎1．正误判断 ‎(1)研究物体的运动时，只能选择静止的物体作为参考系．(×)‎ ‎(2)研究花样游泳运动员的动作时，不能把运动员看作质点．(√)‎ ‎(3)在直线运动中，物体的位移大小一定等于其路程．(×)‎ ‎(4)子弹击中目标的速度属于瞬时速度．(√)‎ ‎(5)加速度是反映速度变化大小的物理量．(×)‎ ‎(6)加速度为正值，表示速度的大小一定越来越大．(×)‎ ‎2．飞机着地后还要在跑道上滑行一段距离，机舱内的乘客透过窗户看到树木向后运动，乘客选择的参考系是(　　)‎ A．停在机场的飞机　　　　 B．候机大楼 C．乘客乘坐的飞机 D．飞机跑道 ‎【答案】　C ‎3.(对质点的理解)(多选)研究下列各种运动情况时，哪些情况可以将研究对象视为质点(　　) 【导学号：96622000】‎ A．研究火车进站的时间 B．研究火车从北京到重庆的时间 C．研究我国发射的“嫦娥三号”由地球升空的路线 D．研究运动员做双人跳水的动作 ‎【答案】　BC ‎4．(对质点、参考系和位移的理解)在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图111所示．下面说法正确的是(　　)‎ 图111‎ A．地球在金星与太阳之间 ‎ B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点 C．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零 D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的 ‎【答案】　D ‎5．(对速度、加速度的理解)关于速度和加速度的关系，以下说法正确的有(　　)‎ A．加速度方向为正时，速度一定增大 B．速度变化得越快，加速度越大 C．加速度方向保持不变，速度方向也保持不变 D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小 ‎【答案】　B ‎[核心精讲]‎ ‎1．质点 ‎(1)质点是一种理想化模型，实际并不存在．‎ ‎(2)物体可看做质点的条件：研究物体的运动时，物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略．‎ ‎2．参考系 ‎(1)参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体，我们假定它是静止的．‎ ‎(2)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系．‎ ‎[题组通关]‎ ‎1．在研究下述运动时，能把物体看做质点的是(　　)‎ A．研究短跑运动员的起跑动作时 B．研究飞往火星的宇宙飞船最佳运行轨道时 C．将一枚硬币用力上抛并猜测它落地时正面是朝上还是朝下时 D．研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时 B　研究起跑动作、硬币的上下面时，大小和形状不能忽略，故运动员和硬币都不能看做质点；研究汽车翻倒是转动问题，不能看做质点，研究飞船运行轨道时，可把飞船看做质点．故B正确．‎ ‎2．(多选)如图112所示，在抗战胜利70周年之际，20架直升机组成“‎70”‎字样，飞过天安门广场上空．下列关于飞机运动情况的说法正确的是(　　) 【导学号：96622002】‎ 图112‎ A．地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系 B．飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞机为参考系 C．以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是静止的 D．以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是运动的 ABC　地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系，飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞机为参考系观察的结果，A、B选项正确；因6架表演机保持队形飞行，速度相同，故无论以编队中的哪一架飞机为参考系，其他飞机都是静止的，故C正确，D错误．‎ ‎[名师微博]‎ 两点提醒：‎ ‎1．不能以物体的大小为标准来判断物体是否可以看成质点，关键要看所研究问题的性质．‎ ‎2．同一物体，有时可看成质点，有时不能看成质点．‎ ‎ ‎ ‎[核心精讲]‎ ‎1．平均速度与瞬时速度的区别与联系 ‎(1)区别：平均速度是过程量，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；瞬时速度是状态量，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度．‎ ‎(2)联系：瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度．‎ ‎2．平均速度与平均速率的区别 平均速度的大小不能称为平均速率，因为平均速率是路程与时间的比值，只有当路程与位移的大小相等时，平均速率才等于平均速度的大小．‎ ‎3．计算平均速度时应注意的两个问题 ‎(1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关，求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度．‎ ‎(2)＝是平均速度的定义式，适用于所有的运动．‎ ‎[师生共研]‎ ‎●考向1　平均速度的计算 ‎　一个朝着某方向做直线运动的物体，在时间t内的平均速度是v，紧接着内的平均速度是，则物体在这段时间内的平均速度是(　　)‎ A．v　　　　　　　 B.v C.v D.v ‎【解题关键】‎ 关键信息 信息解读 时间t内的平均速度是v 物体在时间t内的位移x1＝vt 内的平均速度是 物体在内的位移x2＝· 这段时间内的平均速度 所求平均速度的对应时间为t D　物体做单向直线运动，由x＝ t可知，物体在t内的位移x1＝vt，在紧接着内的位移为x2＝·＝vt，则物体在t＋时间内的平均速度＝＝＝v.故D正确．‎ ‎●考向2　对平均速度的理解和计算 ‎　一质点沿直线Ox方向做减速直线运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为x＝(6t－2t3)m，它的速度v随时间t变化的关系为v＝(6－6t2)m/s，则该质点从t＝0到t＝2 s间的平均速度、平均速率分别为(　　)‎ A．－‎2 m/s、‎6 m/s　　　 B．－‎2 m/s、‎2 m/s C．－‎2 m/s、－‎18 m/s D．‎6 m/s、‎6 m/s ‎【合作探讨】‎ ‎(1)质点做直线运动的速度方向改变吗？何时改变？‎ 提示：质点做减速直线运动的速度方向是改变的，当v＝0时，即6－6t2＝0，t＝1 s时开始反向运动．‎ ‎(2)质点在前2 s内的位移和路程各多大？‎ 提示：由x＝(6t－2t3) m可知，前2 s内质点的位移x＝－‎4 m；质点第1 s内沿x轴正方向运动了x1＝(6×1－2×13) m＝‎4 m，第2 s内沿x轴负方向运动了x2＝‎8 m．故前2 s内的路程为s＝x1＋x2＝‎12 m.‎ A　由质点的速度—时间关系式v＝6－6t2，可知物体经时间1 s速度减为0.由x随时间t变化关系可知在t＝0到t＝2 s内发生的位移为Δx＝－‎4 m，所以t＝0到t＝2 s间的平均速度为＝－‎2 m/s，由x随时间t变化的关系可知在t＝0到t＝1 s内发生的位移为x1＝‎4 m，所以从t＝0到t＝2 s内通过的路程为s＝‎ ‎12 m‎，所以t＝0到t＝2 s间的平均速率为＝‎6 m/s，A对．‎ 两组运动学概念的主要区别 ‎1．平均速度和瞬时速度：前者对应一段时间或一段位移，后者对应某一时刻或某一位置，这里要特别注意公式＝只适用于匀变速直线运动．‎ ‎2．平均速度和平均速率：平均速度＝，平均速率＝.‎ ‎[题组通关]‎ ‎3．(多选)一质点沿一边长为‎2 m的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动‎1 m，初始位置在bc边上的中点A，由A向c运动，如图113所示，A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点，则下列说法正确的是(　　) 【导学号：96622003】‎ 图113‎ A．第2 s末的瞬时速度大小是‎1 m/s B．前2 s内的平均速度大小为 m/s C．前4 s内的平均速度大小为‎0.5 m/s D．前2 s内的平均速度大小为‎2 m/s ABC　由题意可知，质点瞬时速度大小为‎1 m/s，A正确；质点第2 s末到达B点，前2 s内的位移x2＝ m，平均速度2＝＝ m/s，B正确，D错误；质点第4 s末到达C点，位移x4＝‎2 m，前4 s内的平均速度4＝＝‎0.5 m/s，C正确．‎ ‎4．(多选)如图114所示，某赛车手在一次野外训练中，先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为‎9 km，实际从A运动到B用时5 min，赛车上的里程表指示的里程数是‎15 km，当他经过某路标C时，车内速度计指示的示数为‎150 km/h，那么可以确定的是(　　)‎ 图114‎ A．整个过程中赛车的平均速度为‎180 km/h B．整个过程中赛车的平均速度为‎108 km/h C．赛车经过路标C时的瞬时速度为‎150 km/h D．赛车经过路标C时速度方向为由A指向B BC　赛车运动的位移为‎9 km，赛车运动的路程为‎15 km.‎ 赛车在整个运动过程中的平均速度计算公式为＝＝‎‎108 km/h 指针显示赛车经过路标C时瞬时速度的大小为‎150 km/h，方向应沿C点切线而非A→B.‎ ‎ ‎ ‎[核心精讲]‎ ‎1．速度、速度的变化量和加速度的对比 速度 速度的变化量 加速度 物理意义 描述物体运动的快慢 描述物体速度的变化 描述物体速度变化的快慢 定义式 v＝ Δv＝v－v0‎ a＝＝ 方向 与位移Δx同向，即物体运动的方向 由v－v0或a的方向决定 与Δv的方向一致，由F的方向决定，而与v0、v的方向无关 ‎2.两个加速度公式的比较 a＝是加速度的定义式，a＝是加速度的决定式，即加速度的大小由物体受到的合力F和物体的质量m共同决定，加速度的方向由合力的方向决定．‎ ‎[师生共研]‎ ‎　关于速度、速度的变化量、加速度，正确的说法是(　　)‎ A．物体运动时，速度的变化量越大，它的加速度一定越大 B．速度很大的物体，其加速度可以为零 C．某时刻物体的速度为零，其加速度不可能很大 D．加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大 B　由a＝可知，在Δv很大，但不知道Δt的大小时，无法确定加速度的大小，故A错；高速匀速飞行的战斗机，速度很大，但速度变化量为零，加速度为零，所以B对；炮筒中的炮弹，在火药刚刚燃烧的时刻，炮弹的速度为零，但加速度很大，所以C错误；加速度很大，说明速度变化很快，速度可能很快变大，也可能很快变小，故D错误．‎ 对速度与加速度关系的三点提醒 ‎1．速度的大小与加速度的大小没有必然联系．‎ ‎2．速度变化量与加速度没有必然的联系，速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定．‎ ‎3．速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的．‎ ‎[题组通关]‎ ‎5．一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，则在此过程中(　　) 【导学号：96622004】‎ A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值 B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值 C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大 D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值 B　‎ 因质点的加速度方向与速度方向始终相同，故质点一直加速，直到加速度为零，速度达最大值，B正确；因质点的速度方向不变且不为零，故质点的位移逐渐增大，无最大值，C、D均错误．‎ ‎6．(多选)根据给出的速度和加速度的正负，对下列运动性质的判断正确的是(　　)‎ A．v0>0，a<0，物体做加速运动 B．v0<0，a<0，物体做减速运动 C．v0<0，a>0，物体做减速运动 D．v0>0，a>0，物体做加速运动 CD　只要加速度的方向与速度方向相同，物体就做加速运动；加速度的方向与速度方向相反，物体就做减速运动．由此可知，C、D选项正确，A、B选项错误．‎ ‎7．如图‎1-1-5‎所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是v1，经过一小段时间之后，速度变为v2，Δv表示速度的变化量．由图中所示信息可知(　　) 【导学号：96622005】‎ 图115‎ A．汽车在做加速直线运动 B．汽车的加速度方向与v1的方向相同 C．汽车的加速度方向与Δv的方向相同 D．汽车的加速度方向与Δv的方向相反 C　由于v2＜v1，汽车做减速直线运动，A错误．该过程中，加速度的方向与速度反向，与速度变化的方向同向，C正确，B、D错误．‎ ‎ ‎ ‎[典题示例]‎ ‎　如图116所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为Δx，用 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度．为使更接近瞬时速度，正确的措施是(　　)‎ 图116‎ A．换用宽度更窄的遮光条 B．提高测量遮光条宽度的精确度 C．使滑块的释放点更靠近光电门 D．增大气垫导轨与水平面的夹角 A　表示的是Δt时间内的平均速度，遮光条的宽度Δx越窄，则记录遮光时间Δt越小，越接近滑块通过光电门时的瞬时速度，选项A正确．‎ 用极限法求瞬时速度 ‎1．方法概述：由平均速度公式v＝可知，当Δx、Δt都非常小，趋向于极限时，这时的平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度．‎ ‎2．求解思路：当已知物体在微小时间Δt内发生的微小位移Δx时，可由v＝粗略地求出物体在该位置的瞬时速度．‎ ‎[题组通关]‎ ‎8．(多选)一身高为H的田径运动员正在参加百米国际比赛，在终点处，有一位站在跑道终点旁的摄影记者用照相机给他拍摄冲线过程，摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16，快门(曝光时间)是 s，得到照片后测得照片中运动员的高度为h，胸前号码布上模糊部分宽度是ΔL.由以上数据可以知道运动员的(　　)‎ A．百米成绩 B．冲线速度 C．百米内的平均速度 D．冲线时 s内的位移 BD　由于无法知道运动员跑‎100 m经历的时间，故无法确定其平均速度和成绩，A、C均错误；由题意可求出冲线时 s内运动员跑过的距离Δx＝ΔL，进一步求得 s内的平均速度＝，由于时间极短，可把这段时间内的平均速度近似看成是冲线时的瞬时速度，B、D正确．‎