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高一 运动的描述 学案教案


成都起航教育个性化教育学案
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教师:

廖老师 月

学生: 日

年级:

科目: 课次:

时间: 2011 年

一、教学目的与考点分析
运动学问题是力学部分的基础之一,在整个力学中的地位是非常重要的,本章是

讲运动的初步概念,描述运动的 位移、速度、加速度等,贯穿了几乎整个高中物理内容,尽管在前几年高考中单纯考运动学题目并不多,但力、电、 磁综合问题往往渗透了对本章知识点的考察。近些年高考中图像问题频频出现,且要求较高,它属于数学方法在物理 中应用的一个重要方面。

内容要点

认识运动

位移 时间 时刻

物体运动的速度

速度变化的快慢 加速度

用图象描述物体的运动

课标解读 1 理解参考系选取在物理中的作用,会根据实际选定 2 认识质点模型建立的意义,能根据具体情况简化为质点 3 街道时间和时刻的区别和联系 4 理解位移的概念,了解路程与位移的区别 5 知道标量和矢量,位移是矢量,时间是标量 6 了解打点计时器原理,理解纸带中包含的运动信息 7 理解物体运动的速度 8 理解平均速度的意义,会用公式计算平均速度 9 理解瞬时速度的意义 10 理解加速度的意义,知道加速度和速度的区别 11 是解匀变速直线运动的含义 12 理解物理图象和数学图象之间的关系 13 能用图象描述匀速直线运动和匀变速直线运动 14 知道速度时间图象中面积含义,并能求出物体运动位移

二、教学过程
(一)描述物体运动的几个基本概念 描述物体运动的几个基本概念



知识梳理

1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等形式。 2.参考系:被假定为不动的物体系。 对同一物体的运动,若所选的参考系不同,对其运动的描述就会不同,通常以地球为参考系研究物体的运动。 3.质点:用来代替物体的有质量的点。它是在研究物体的运动时,为使问题简化,而引入的理想模型。仅凭物体的 大小不能视为质点的依据,如:公转的地球可视为质点,而比赛中旋转的乒乓球则不能视为质点。 ’ 物体可视为质点主要是以下三种情形: (1)物体平动时; (2)物体的位移远远大于物体本身的限度时; (3)只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。 4.时刻和时间
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(1)时刻指的是某一瞬时, 是时间轴上的一点, 对应于位置、 瞬时速度、 动量、 动能等状态量, 通常说的“2 秒末”, “速度达 2m/s 时”都是指时刻。 (2)时间是两时刻的间隔,是时间轴上的一段。对应位移、路程、冲量、功等过程量.通常说的“几秒内”“第 几秒内”均是指时间。 5.位移和路程 (1)位移表示质点在空间的位置的变化,是矢量。位移用有向线段表示,位移的大小等于有向线段的长度,位移 的方向由初位置指向末位置。当物体作直线运动时,可用带有正负号的数值表示位移,取正值时表示其方向与规定正 方向一致,反之则相反。 (2)路程是质点在空间运动轨迹的长度,是标量。在确定的两位置间,物体的路程不是唯一的,它与质点的具体 运动过程有关。 (3)位移与路程是在一定时间内发生的,是过程量,二者都与参考系的选取有关。一般情况下,位移的大小并不 等于路程,只有当质点做单方向直线运动时,二者才相等。 6.速度 (1) .速度:是描述物体运动方向和快慢的物理量。 (2) .瞬时速度:运动物体经过某一时刻或某一位置的速度,其大小叫速率。 (3) .平均速度:物体在某段时间的位移与所用时间的比值,是粗略描述运动快慢的。 ①平均速度是矢量,方向与位移方向相同。 ②平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关。 ③v=

s 是平均速度的定义式,适用于所有的运动, t

(4).平均速率:物体在某段时间的路程与所用时间的比值,是粗略描述运动快慢的。 ①平均速率是标量。 ②v=

s 是平均速率的定义式,适用于所有的运动。 t

③平均速度和平均速率往往是不等的,只有物体做无往复的直线运动时二者才相等。

◎ 例题评析 【例 1】物体沿直线向同一方向运动,通过两个连续相等的位移的平均速度分别为 v1=10m/s 和 v2=15m/s,则物体在这 整个运动过程中的平均速度是多少?

【例 2】 .一质点沿直线 ox 方向作加速运动,它离开 o 点的距离 x 随时间变化的关系为 x=5+2t3(m),它的速度随时间 变化的关系为 v=6t2(m/s),求该质点在 t=0 到 t=2s 间的平均速度大小和 t=2s 到 t=3s 间的平均速度的大小。

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【例 3】一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过,当他听到飞机的发动机声音从头顶正上方传来时,发现飞机在他前 上方与地面成 600 角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的多少倍?

【例4】如图所示,声源S和观察者A都沿x轴正方向运动,相对于地面的速率分别为vS和vA.空气中声音传播的速率为 vp.设vS<vp,vA<vp,空气相对于地面没有流动. (1)若声源相继发出两个声信号,时间间隔为△t, .请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程,确定 观察者接收到这两个声信号的时间间隔△t'. (2)请利用(1)的结果,推导此情形下观察者接收到的声波频率与声源发出的声波频率间的关系式.

图 1-1-1 (二)加速度



知识梳理

1.加速度是描述速度变化快慢的物理量。 . 2.速度的变化量与所需时间的比值叫加速度。 3.公式:a=

vt ? v 0 ,单位:m/s2 是速度的变化率。 t

4.加速度是矢量,其方向与 ?v 的方向相同。 5.注意 v, ?v,

?v ?v 的区别和联系。 ?v 大,而 不一定大,反之亦然。 ?t ?t



例题评析

【例 5】 .一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为 v1=4m/s,1S 后速度大小为 v2=10m/s,在这 1S 内该物体的加 速度的大小为多少?

【例 6】某著名品牌的新款跑车拥有极好的驾驶性能,其最高时速可达 330km/h,0~100km/h 的加速时间只需要 3.6s, 0~200km/h 的加速时间仅需 9.9s,试计算该跑车在 0~100km/h 的加速过程和 0~200km/h 的加速过程的平均加速度。

(一)运动的图线

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知识梳理

1.表示函数关系可以用公式,也可以用图像。图像也是描述物理规律的重要方法,不仅在力学中,在电磁学中、热学 中也是经常用到的。图像的优点是能够形象、直观地反映出函数关系。 2.位移和速度都是时间的函数, 因此描述物体运动的规律常用位移一时间图像(s—t 图)和速度一时间图像(v 一 t 图)。

3. 对于图像要注意理解它的物理意义,即对图像的纵、横轴表示的是什么物理量,图线的斜率、截距代表什么意义 都要搞清楚。形状完全相同的图线,在不同的图像(坐标轴的物理量不同)中意义会完全不同。 4.下表是对形状一样的 S 一 t 图和 v 一 t 图意义上的比较。 S一t图 v一t图

①表示物体做匀速直线运动 ①表示物体做匀加速直线运动(斜率表示加速度a) (斜率表示速度v) ②表示物体做匀速直线运动 ②表示物体静止 ③表示物体做匀减速直线运动 ③表示物体向反方向做匀速直线运动 ④交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度 ④交点的纵坐标表示三个运动质点相 ⑤t1时刻物体速度为v1(图中阴影部分面积表示①质点 遇时的位移 在O~t1时间内的位移) ⑤tl时刻物体位移为s1



例题评析

【例 7】右图为某物体做匀变速直线运动的图像,求: (1)该物体 3s 末的速度。 (2)该物体的加速度。 (3)该物体前 6s 内的位移。

能力训练能力训练-用图像描述运动

1. 甲、乙两物体朝同一方向做匀速直线运动,已知甲的速度大于乙的速度,t=0 时,乙在甲之前一定距离处,则两 个物体运动的位移图像应是:

2. A、B、C 三个物体从同一点出发,沿着一条直线运动的 S-t 图象如 确的是: A. C 物体做加速直线运动; B. A 物体做曲线运动; 质量至上 精益求精 C. 三个物体在 0~t0 时间内的平均速度 vA>vC>vB; D. 三个物体在 0~t0 时间内的平均速度 vA=vB=vC。

图所示, 下列说法中正

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三、本次课后作业: 本次课后作业:



能力训练 1-基本概念

1.下列关于速度和速率的说法正确的是 ①速率是速度的大小 ②平均速率是平均速度的大小 ③对运动物体,某段时间的平均速度不可能为零 ④对运动物体,某段时间的平均速率不可能为零 A.①② B.②③ C.①④ D.③④? 2.试判断下列几个速度中哪个是平均速度 A.子弹出枪口的速度 800 m/s B.小球第 3 s 末的速度 6 m/s C.汽车从甲站行驶到乙站的速度 40 km/h D.汽车通过站牌时的速度 72 km/h 3.一辆汽车从甲地开往乙地的过程中,前一半时间内的平均速度是 30 km/h,后一半时间的平均速度是 60 km/h.则在全 程内这辆汽车的平均速度是 A.35 km/h B.40 km/h C.45 km/h D.50 km/h 6.两列火车相向而行,第一列的速度大小为 36km/h,第二列为 54km/h。第一列火车上的乘客测出第二列火车从他 旁边通过所用的时间为 5s。以下结论正确的是 A.两列火车的长度之和为 125m B.第二列火车的长度是 125m C.第二列火车的长度是 75m D.由于第一列火车的长也未知,故无法求出第二列火车的长 9.一支 300m 长的队伍,以 1m/s 的速度行军,通讯员从队尾以 3m/s 的速度赶到队首,并立即以原速率返回队尾,求 通讯员的位移和路程各是多少?

10. 火车从甲站到乙站正常行驶速度是 60km/h, 有一次火车从甲站开出, 由于迟开了 5 分钟, 司机把速度提高到 72km/h, 才刚好正点到达乙站。求: (1)甲、乙两站间的距离 (2)火车从甲站到乙站正常行驶的时间



能力训练 2-加速度

1.关于速度与加速度的说法,错误的是 A.速度增大时,加速度不一定增大 C.速度改变量越大,加速度越大
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B.速度减小时,加速度一定减小 D.加速度与速度的大小及方向无关

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2.某物体以 2 m/s2 的加速度做匀加速直线运动,则该物体 A.任意 1s 的末速度都是该 1s 初速度的 2 倍 B.任意 1s 的末速度都比该 1s 初速度大 2m/s C.任意 1s 内的平均速度都比前 1s 内的平均速度大 2m/s D.任意 1s 的初速度都比前 1s 的末速度大 2m/s 3.两物体都作匀变速直线运动,在给定的时间间隔内,位移的大小决定于: A.谁的加速度越大,谁的位移一定越大; B.谁的初速度越大,谁的位移一定越大; C.谁的末速度越大,谁的位移一定越大; D.谁的平均速度越大,谁的位移一定越大 4.我们知道,要拍打蚊子不是一件容易的事,当我们看准蚊子停留的位置,拍打下去时,蚊子早就不知飞向何方了, 这是因为蚊子在感受到突然袭击而飞走时,具有很大的 A.速度 B.加速度 C.速度的改变量 D.位移 5. 某物体以 2m/s2 的加速度从 5m/s 均匀加速到 25m/s 需要多长时间?经过总时间的一半时,物体的速度是多少?

8.一个物体做匀变速运动,某时刻速度大小为 4m/s,1s 后速度大小为 10m/s,则在这 1s 内该物体的加速度可能为多 少?

9.滑雪运动员不借助雪杖,从静止由山坡以加速度 a1 为匀加速滑下,测得 20s 时的速度为 20m/s,50s 到达坡底,又 沿水平面以加速度 a2 匀减速滑行 20s 停止,求, (1)a1 和 a2 (2)到达坡底后 6s 末的速度

图像描述部分: 图像描述部分:
一、选择题 1. 某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园游玩。两辆汽车在平直公路上运动,甲车内一同学看见乙车没有运动, 而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动。如果以地面为参考系,那么,上述观察说明 A. 甲车不动,乙车向东运动 C. 甲车向西运动,乙车向东运动 2. 下列关于质点的说法中,正确的是 B.乙车不动,甲车向东运动 D. 甲、乙两车以相同的速度都向东运动 ( ) ( )

A.质点是一个理想化模型,实际上并不存在,所以,引入这个概念没有多大意义 B.只有体积很小的物体才能看作质点

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C.凡轻小的物体,皆可看作质点 D.如果物体的形状和大小对所研究的问题属于无关或次要因素时,即可把物体看作质点 3. 某人沿着半径为 R 的水平圆周跑道跑了 1.75 圈时,他的 A.路程和位移的大小均为 3.5πR C.路程为 3.5πR、位移的大小为 2 R ( )

B.路程和位移的大小均为 2 R D.路程为 0.5πR、位移的大小为 2 R

4. 甲、乙两小分队进行军事演习,指挥部通过现代通信设备,在屏幕上观察到两小分队的具体行军路线如图所示,两 小分队同时同地由 O 点出发,最后同时到达 A 点,下列说法中正确的是 A.小分队行军路程 s 甲>s 乙 B.小分队平均速度 v 甲> v 乙 C.y-x 图象表示的是速率 v-t 图象 D.y-x 图象表示的是位移 s-t 图象 7. 如图所示为甲、乙两质点的 v-t 图象。对于甲、乙两质点的运动,下列说法中正确的是( A.质点甲向所选定的正方向运动,质点乙与甲的运动方向相反 B.质点甲、乙的速度相同 C.在相同的时间内,质点甲、乙的位移相同 D.不管质点甲、乙是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一 三、实验题 15.某兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验中,让 重锤自由下落, 打出的 定越来越大 ) ( )

一条纸带如图所示,图中直尺的单位为 cm,点 O 为纸带上记录到的第一点,点 A、B、C、D……依次表示点 O 以 后连续的各点。已知打点计时器每隔 T=0.02 s 打一个点。

( 1 ) 打 点 计 时 器 打 下 点 G 时 重 锤 的 速 度 可 用 表 达 式 vG=____________ 进 行 计 算 , 式 中 各 量 的 意 义 是 ________________________________________________ (2)用上式计算出打下点 G 时重锤的速度为 vG=____________m/s

四、计算题 16.明明同学讲了一个龟兔赛跑的故事,按照明明讲的故事情 乌龟的位移图象如图所示,请你依照图象中的坐标,并结 述这个故事.在讲故事之前,先回答下列问题.
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节,聪聪画出了兔子和 合物理学的术语来讲

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(1)小李故事中的兔子和乌龟是否在同一地点同时出发? (2)乌龟做的是什么运动? (3)兔子和乌龟在比赛途中相遇过几次? (4)哪一个先通过预定位移到达终点?

17.亮亮星期天跟妈妈去商厦购物,亮亮做了一个有趣的实验。他发现,乘自动扶梯上楼,如果站在扶梯上不动,扶梯 可以在 3 min 内把他送到楼上去.若扶梯不动,他可用 1.5 min 沿扶梯走到楼上.试计算亮亮在仍以原来的速度沿扶 梯向上运动,同时扶梯也开动的情况下,需用多长时间才能到楼上?

18.一架飞机水平匀速的在某位同学头顶飞过,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方约 与地面成 60°角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的多少倍?

起航教育教务处

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