【物理】2018届一轮复习人教版描述运动的基本概念教案

【物理】2018届一轮复习人教版描述运动的基本概念教案

第1节　描述运动的基本概念 一、质点、参考系和坐标系 ‎1．质点：用来代替物体的有质量的点．它是一种理想化模型．‎ ‎2．参考系：为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体．参考系可以任意选取．通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动．‎ ‎3．坐标系：为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的坐标系．‎ 二、位移和路程 位移 路程 定义 位移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 路程是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 三、速度和速率 ‎1．平均速度：运动物体的位移和运动所用时间的比值，叫做这段时间内的平均速度，即＝，平均速度是矢量，其方向跟位移的方向相同．‎ ‎2．瞬时速度：运动物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度，叫做瞬时速度．瞬时速度能精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢．‎ ‎3．平均速率：路程与时间的比值，不一定等于平均速度的大小．‎ ‎4．瞬时速率：简称速率，等于瞬时速度的大小，是标量．‎ 四、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．物体加、减速的判定 ‎(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．‎ ‎[自我诊断]‎ ‎1．判断正误 ‎(1)研究物体的运动时，只能选择静止的物体作为参考系．(×)‎ ‎(2)“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”只是诗人的一种臆想，没有科学道理．(×)‎ ‎(3)研究花样游泳运动员的动作时，不能把运动员看做质点．(√)‎ ‎(4)电台报时说“现在是北京时间8点整”，这里的“8点整”实际上指的是时刻．(√)‎ ‎(5)平均速度的方向与位移方向相同．(√)‎ ‎(6)子弹击中目标的速度属于瞬时速度．(√)‎ ‎(7)物体的速度很大，加速度不可能为零．(×)‎ ‎(8)甲的加速度a甲＝‎2 m/s2，乙的加速度a乙＝－‎2 m/s2，a甲＞a乙．(×)‎ ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．参考系必须是固定不动的物体 B．参考系可以是变速运动的物体 C．地球很大，又因有自转，研究地球公转时，地球不可视为质点 D．研究跳水运动员转体动作时，运动员可视为质点 解析：选B.参考系是为了描述物体的运动而人为选定作为参照的物体，参考系可以是不动的物体，也可以是运动的物体，A错误，B正确；地球的公转半径比地球半径大得多，在研究地球公转时，可将地球视为质点，C错误；在研究跳水运动员身体转动时，运动员的形状和大小对研究结果的影响不可忽略，不能被视为质点，D错误．‎ ‎3．关于速度和加速度的关系，以下说法正确的是(　　)‎ A．加速度方向为正时，速度一定增加 B．速度变化得越快，加速度就越大 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 解析：选B.速度是否增加，与加速度的正负无关，只与加速度与速度的方向是否相同有关，A错误；“速度变化得越快”是指速度的变化率越大，即加速度a越大，B正确；加速度方向保持不变，速度方向可能变，也可能不变，当物体做减速直线运动时，v＝0以后就反向运动，C错误；物体在运动过程中，若加速度的方向与速度方向相同，尽管加速度在变小，但物体仍在加速，直到加速度a＝0，速度达到最大值，D错误．‎ 考点一　对质点和参考系的理解 ‎1．建立质点模型的两个关键点 ‎(1)明确题目中要研究的问题是什么．质点是对实际物体科学地抽象，是研究物体运动时对实际物体进行的近似，质点实际上并不存在．‎ ‎(2)物体的大小和形状对所研究的问题能忽略不计时，可将物体视为质点，并非依据物体自身大小来判断．‎ ‎2．参考系的选取 ‎(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．‎ ‎(3)选参考系的原则是观测运动方便和描述运动尽可能简单．‎ ‎1．关于质点，下列说法正确的是 (　　)‎ A．只有体积很小的物体，才能被看成质点 B．质点是用一个点来代表整个物体，不包括物体的质量 C．在研究地球绕太阳公转时，可以把地球看做质点 D．在研究地球自转时，可以把地球看做质点 解析：选C.质点是一个有质量的点，将物体看做质点的条件是物体的形状或大小对研究的问题没有影响，或者对研究问题的影响可以忽略，并不是根据本身体积大小来判断，选项A、B错误；在研究地球自转时，不能把地球看做质点，选项D错误，C正确．‎ ‎2．甲、乙、丙三个观察者同时观察一个物体的运动．甲说：“它在做匀速运动．”乙说：“它是静止的．”丙说：“它在做加速运动．”这三个人的说法(　　)‎ A．在任何情况下都不对 B．三人中总有一人或两人的说法是错误的 C．如果选择同一参考系，那么三个人的说法都对 D．如果各自选择自己的参考系，那么三个人的说法就可能都对 解析：选D.如果被观察物体相对于地面是静止的，甲、乙、丙相对于地面分别是匀速运动、静止、加速运动，再以他们自己为参考系，则三个人的说法都正确，A、B错误，D正确；在上面的情形中，如果他们都选择地面为参考系，三个人的观察结果应是相同的，因此C错误．‎ ‎“质点模型”的三点感悟 ‎(1)物体能否看做质点并非以体积的大小为依据，体积大的物体有时也可看成质点，体积小的物体有时不能看成质点．‎ ‎(2)质点并不是质量很小的点，它不同于几何图形中的“点”．‎ ‎(3)同一物体，有时可看成质点，有时不能．‎ 考点二　对平均速度和瞬时速度的理解 ‎1．平均速度与瞬时速度的区别与联系 ‎(1)区别：平均速度与位移和时间有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；瞬时速度与位置或时刻有关，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度．‎ ‎(2)联系：①瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度．②在匀速直线运动中，瞬时速度等于任意一段时间内的平均速度．‎ ‎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，它与平均速度的大小没有对应关系．‎ ‎1. 如图所示，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(　　)‎ 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 解析：选A.由v＝可知，当Δt→0时，可看成物体的瞬时速度，Δx越小，Δt也就越小，越接近瞬时速度，A正确；提高测量遮光条宽度的精确度，只能提高测量平均速度的准确度，不能使平均速度更接近瞬时速度，B错误；使滑块的释放点更靠近光电门，滑块通过光电门的速度更小，时间更长，因此C错误；增大气垫导轨与水平面的夹角，如果滑块离光电门近，也不能保证滑块通过光电门的时间短，D错误．‎ ‎2. (多选)如图所示，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(　　)‎ 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 解析：选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.‎ ‎　‎ 平均速度和瞬时速度的三点注意 ‎(1)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)v＝是平均速度的定义式，适用于所有的运动．‎ ‎(3)粗略计算时我们可以用很短时间内的平均速度来求某时刻的瞬时速度．‎ 考点三　对速度、速度变化和加速度的理解 ‎1．速度、速度变化量和加速度的对比 名称 项目　　‎ 速度 速度变化量 加速度 物理意义 描述物体运动的快慢和方向，是状态量 描述物体速度的变化，是过程量 描述物体速度变化快慢，是状态量 定义式 v＝ Δv＝v－v0‎ a＝＝ 方向 与位移x同向，即物体运动的方向 由v与v0的矢量差或a的方向决定 与Δv的方向一致，由F的方向决定，而与v0、v方向无关 ‎2.a＝是加速度的定义式，加速度的决定式是a＝，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．‎ ‎[典例]　(多选)有下列几种情景，请根据所学知识选择对情景的分析和判断的正确说法(　　)‎ ‎①点火后即将升空的火箭　②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车　③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶　④太空的空间站在绕地球匀速转动 A．①因火箭还没运动，所以加速度一定为零 B．②轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大 C．③高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度很大 D．④尽管空间站匀速转动，但加速度不为零 解析　点火后虽然火箭速度为零，但由于气体的反冲力很大而使火箭具有很大的加速度，A错误；加速度表示速度变化的快慢，速度变化越快，加速度越大，B正确；一个物体运动速度大，但速度不发生变化，如做匀速直线运动，则它的加速度为零，C错误；曲线运动的速度方向发生了变化，速度就发生了变化，所以一定有加速度，D正确．‎ 答案　BD ‎　‎ ‎1．(多选)下面所说的物体运动情况中，可能出现的是(　　)‎ A．物体在某时刻运动速度很大，而加速度为零 B．物体在某时刻运动速度很小，而加速度很大 C．运动的物体在某时刻速度为零，而其加速度不为零 D．做变速直线运动的物体，加速度方向与运动方向相同，当物体加速度减小时，它的速度也减小 解析：选ABC.物体以很大的速度做匀速运动时，加速度为零，A可能；火箭开始发射时速度很小，而加速度很大，B可能；竖直上抛到最高点的物体速度为零，而其加速度不为零，C可能；物体加速度方向与运动方向相同时，物体做加速运动，D不可能．‎ ‎2．如图所示，小球以v1＝‎3 m/s的速度水平向右运动，碰一墙壁经Δt＝0.01 s后以v2＝‎2 m/s的速度沿同一直线反向弹回，小球在这0.01 s内的平均加速度是(　　)‎ A．‎100 m/s2，方向向右 B．‎100 m/s2，方向向左 C．‎500 m/s2，方向向左 D．‎500 m/s2，方向向右 解析：选C.设水平向左为正方向，由a＝得，a＝＝ m/s2＝500 m/s2，方向与v2方向相同，水平向左，故C正确．‎