高一物理必修一学案第一单元 运动的描述.docx
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高一物理必修一学案第一单元运动的描述
1.1质点参考系和坐标系
学习目标
1.认识建立质点模型的意义和方法，能根据具体情况将物体简化为质点
2.理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系
3.认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用
学习重点
1.对质点概念的理解
2.会根据实际情况选定参考系
学习难点
能根据具体情况将物体简化为质点
学习过程
一、自主学习
1．物体和质点
阅读P9第一部分：
物体与质点并完成下列问题
（1）雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚……在这些司空见惯的现象中，雄鹰、足球都在做机械运动。
详细描述物体的运动有什么困难?
（2）描述物体运动，我们需要了解物体各部分运动的区别吗?
可以将问题怎样简化？
（3）_________________________________________________________________称质点。
二、探究点拨
1.地球是一个庞然大物，直径约为12800km，与太阳相距1．5Xl08km．研究地球绕太阳的公转时，能不能把它看成质点?
研究地面上各处季节变化时，能不能把它看成质点?
2.参考系
阅读P10第二部分并完成下列问题。
（1）看教材中的图1．1—3，车中小孩是运动还是静止的？
（2）参考系：
_________________________________________________________________
（3）看教材中的图1．1—4，选择不同参考系来观察同一物体运动，结果如何？
（4）一跳伞运动员在下落过程中，看到身旁的直升机在向上运动，则直升机相对于地面的运动情况是怎样的?
3.坐标系
阅读P11第三部分并填空
（1）要定量地描述物体的______及______需要在参考系上建立坐标系。
如果物体在一维空间运动，即沿一条直线运动，只需建立_______坐标系，就能准确表达物体的位置；
（2）如果物体在二维空间做曲线运动，即在同一平面运动，就需要建立__________坐标系来描述物体的位置；当物体在三维空间运动时，则需要建立三维直角坐标系来描述．
（3）如果物体沿直线运动，为了定量描述物体的位置及变化，可以以这条直线为x轴，在直线上规定、和，建立直线坐标系。
如图所示，若物体运动到A点，此时它的位置坐标xA=，若它运动到B点，则此时它的位置坐标xB=。
三、总结升华
四、高效训练
S1.关于质点的概念,下面叙述正确的是（）
A.任何细小的物体都可以看作质点。
B.任何静止的物体都可以看作质点。
C.在研究某一问题是，一个物体可以视为质点，那么在研究另一个问题时，该物体也一定可视为质点。
D.一个物体可否视为质点，要看所研究问题的具体情况而定。
S2.关于质点，下列说法中正确的是（）
A.只有体积很小的物体才能看作质点
B.研究旋转效应的足球，可把足球看作质点
C.在太空中进行飞船对接的宇航员观察该飞船，可把飞船看作质点
D.从地球上的控制中心跟踪观察在太空中飞行的宇宙飞船，可把飞船看作质点
五、学后反思
1.2时间和位移
学习目标
1.知道时间和时刻的区别和联系
2.理解位移的概念，了解路程与位移的区别
3.知道标量和矢量
4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移
5.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系
学习重点
理解位移的概念，会用有向线段表示位移的大小和方向
学习难点
知道路程与位移的区别，能在平面直角坐标系中正确的描述直线运动的位置和位移
学习过程
一、自主学习
1.时刻和时间间隔：
阅读P12第一部分：
时刻和时间间隔并完成下列问题
（1）结合教材请你列举出生活中关于时刻和时间间隔的实例
（2）观察教材第12页图1．2—1，如何用数轴表示时刻和时间间隔?
二、探究点拨
1.时间和时刻有区别，也有联系，在时间轴上，时间表示一段，时刻表示一个点。
如图所示，0点表示开始计时，0～3表示3s的时间，即前3s。
2～3表示第3s，不管是前3s，还是第3s，这都是指。
3s所对应的点计为3s末，也为4s初，这就是。
2.路程和位移：
阅读P13第二部分并完成下列问题
（1）观察教材第13页图1．2—2从北京到重庆，你有哪些不同的选择?
这些选择有何相同或不同之处?
（2）根据上面的学习，你能给出位移及路程的定义吗?
位移的定义：
。
路程的定义：
。
（3）位移和路程有哪些区别和联系？
3.矢量和标量：
阅读P13第三部分并完成下列问题。
（1）既有又有的物理量叫矢量。
举例：
（2）只有没有的物理量叫标量。
举例:
4.直线运动的位置和位移：
阅读P
第三部分：
直线运动的位置和位移并完成下列问题
（1）如图所示，物体在时刻t1处于“位置”x1，在时刻t2运动到“位置”x2，那么（x2－x1）就是物体的“位移”，记为Δx＝___________
可见，要描述直线运动的位置和位移，只需建立一维坐标系，用________表示位置，用位置_______________表示物体位移．
（2）观察教材第14页图1．2—5，计算物体由A到B坐标变化量Δx=，那么物体由B到A坐标变化量Δx=
问:
结果一样吗?
为什么?
（3）一位同学从操场中心A出发，向北走了40m，到达C点，然后又向东走了30m，到达B点．用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移（即代表他的位置变化的最后结果的位移）．这位同学由A到B的位移和路程的大小各是多少?
你能通过这个实例比较出算术相加与矢量相加的法则吗?
三．总结升华
四．高效训练
S1.以下的计时数据，指时间间隔的是（）
A.学校每天7：
30准时上课B.每节课45min
C.数学考试9：
40结束D.周末文艺晚会18：
40开始
SS2.下列关于位移和路程的说法，正确的是（）
A.位移和路程总是大小相等，但位移是矢量，路程是标量
B.位移是描述直线运动的，路程是描述曲线运动的
C.位移只取决于始末位置，而路程还与实际运动的路线有关
D.物体的路程总大于或等于位移的大小
五、学后反思
1.3运动快慢的描述——速度
学习目标
1.掌握速度、知道质点的平均速度和瞬时速度等概念
2.会在具体问题中能区别平均速度和瞬时速度
学习重点
在具体问题中会计算平均速度
学习难点
瞬时速度的理解
学习过程
一、自主学习
1.坐标与坐标的变化量：
阅读P15“坐标与坐标的变化量”一部分，回答下列问题。
物体沿着直线运动，并以这条直线为x坐标轴，这样物体的位置就可以用来表示，物体的位移可以通过表示，Δx的大小表示，Δx的正负表示
2.速度：
阅读P15第二部分“速度”完成下列问题。
以下有四个物体，如何比较A和B、B和D、B和C的运动快慢?
初始位置（m）
经过时间（s）
末了位置（m）
A．自行车沿平直道路行驶
0
20
100
B．公共汽车沿平直道路行驶
0
10
100
C火车沿平直轨道行驶
500
30
1250
D．飞机在天空直线飞行
500
10
2500
（1）为了比较物体的运动快慢，可以用跟发生这个位移所用的比值，表示物体运动的快慢，这就是速度．
（2）速度公式v=
（3）单位：
国际单位或，常用单位或,或。
（4）速度的大小在数值上等于的大小；速度的方向就是物体的方向，速度是量。
二、探究点拨
1.平均速度和瞬时速度：
阅读P16并回答下列问题。
（1）一般来说，物体在某一段时间内，运动的快慢不一定时时一样，所以由v=Δx/Δt求得速度，表示的只是物体在时间Δt内的快慢程度，称为速度。
它的________表示这段时间内运动的快慢．它的方向是位移的方向，所以平均速度是失量。
（2）为了精确的描述物体运动的快慢，可以把△t取的小一些，质点从t到t+△t时间间隔内，△t取值时,可以认为△x/△t表示的是质点在时刻t的瞬时速度．也可以认为瞬时速度是运动的质点在的速度，或在的速度。
瞬时速度既有大小又有方向，所以瞬时速度是量。
瞬时速度的大小通常叫
。
瞬时速度的方向是的方向。
2.匀速直线运动中，瞬时速度的大小与平均速度的大小有什么关系？
3.甲、乙两位同学用不同的时间围绕操场跑了一圈，都回到了出发点，他们的平均速度相同吗?
怎样比较他们运动的快慢?
三、总结升华
四、高效训练
S1.下列所说的速度中，哪些是平均速度，哪些是瞬时速度？
A.百米赛跑的运动员以9.5m/s的速度冲过终点线.
B.经过提速后，列车的速度达到150km/h.
C.由于堵车，在隧道中的车速仅为1.2m/s.
D.返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋中.
E.子弹以800m/s的速度撞击在墙上.
S2.一物体沿直线运动。
（1）若它在前一半时间内的平均速度为v1，后一半时间的平均速度为v2，则全程的平均速度为多大？
（2）若它在前一半路程的平均速度为v1，后一半路程的平均速度为v2，则全程的平均速度多大？
五、学后反思
1.4实验：
用打点计时器测速度
（一）
学习目标
1．了解两种打点计时器的构造、原理和使用方法
2．会利用打上点的纸带研究物体的运动情况，掌握一些处理数据的基本方法
学习重点
两种打点计时器的使用方法，处理数据的基本方法
学习难点
打点计时器的使用方法
学习过程
一、自主学习
1．本实验用到的实验器材有：
。
２.电磁打点计时器是一种 仪器，它使用 电源，工作电压在 Ｖ以下，当
电源频率是50Hz时，它每隔 s打一个点。
二、探究点拨
１.电磁打点计时器工作原理如图
２．电火花计时器是利用 在纸带上打出小点，它使用 电源，工作电压
Ｖ，当电源频率是50Hz时，它每隔 s打一个点。
３.电火花计时器结构如图所示
，
说明：
如果把纸带跟运动的物体连接在一起，打点计时器便在纸带上打下一系列的点，这些点既记录了运动物体在不同时刻的位置，也记录了相应的时间。
通过对纸带上点子之间距离的研究，可以了解物体运动的情况。
４．实验注意事项
（1）打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线，应调整一下__________距复写纸片的高度使之增大一点。
（2）使用计时器打点时，应先____________，待打点计时器稳定后，再______________。
（3）释放物体前，应使物体停在___________打点计时器的位置。
（4）使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间；使用电磁打点计时器时，应让纸带通过_______，压在复写纸__________。
５．对打上点的纸带进行数据处理（目的是研究纸带或与纸带相连的物体的运动情况）
（1）用打点计时器测量平均速度
设打点计时器打点的时间间隔为T，那么纸带上相邻两个点所表示的时间间隔就是T。
如果数出纸带上一系列点的总数为N，则打这些点所用的总时间为Δt=（N-1）T。
如果测出这N个点之间的总距离Δx，则Δt时间内纸带运动的平均速度为 。
如果纸带做匀速直线运动，此式计算出来的就是纸带的运动速度。
（2）用打点计时器测量瞬时速度
把包含测量点在内的间隔取得小一些，算出该段的平均速度，来代表纸带经过测量点时的瞬时速度。
如图要计算E点的瞬时速度用哪两点的平均速度来替代E点的瞬时速度更精确些？
三、总结升华
四、高效训练
S1．根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（）
A．时间间隔B．位移C．瞬时速度D．平均速度
S2．在你练习使用打点计时器时，小车拖动纸带并在上面打下一系列的小点，根据你所打出纸带，在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时（）
A．应通过测量纸带表示运动的全程位移来判断
B．必须通过计算任意两点间的平均速度来判断
C．必须通过计算全程的平均速度来计算
D．可以通过测量每相邻两点间的距离，看其是否相同来判断
五、学后反思
1.4用打点计时器测速度
（二）
学习目标
1.会安装并会使用打点计时器，理解纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度
2.明确速度一时间图象的物理意义，描点法画图象的方法，并画出该实验中的速度一时间图象
学习重点
会使用打点计时器测量瞬时速度，并画出该实验中的速度一时间图象
学习难点
会画该实验中的速度一时间图象
学习过程
一、自主学习
1．电磁打点计时器的电源应是________电源，通常的工作电压为________伏，当电源的频率为50Hz时，每隔________秒打一次点，
2．电火花计时器通常的工作电压为________伏，当电源的频率为50Hz时，振针每隔 s打一次点．
３．怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度?
二、探究点拨
１．用打点计时器测量瞬时速度
（1）用打过点的纸带，如图。
根据量出的A、D间的距离
和时间间隔
，算出A、D间的平均速度v=△x/△t。
用这个速度代表纸带经过A点时的，如果
再小一些（如A、C之间或A、B之间），用平均速度代表某点的瞬时速度会。
（2）选出一条点迹清晰的纸带，利用两点间的位移△x和时间△t，算出纸带在这两点间的平均速度v=△x/△t，用这个平均速度代表纸带经过某点时的瞬时速度．
位置
0
1
2
3
4
5
t/s
v/m·s－1
２．用图象表示速度
刚才我们从上表中的数据可以粗略看出我们自己手拉纸带运动的速度变化情况，图象是表示变化规律的好方法，我们可以用图象来描述物体的速度变化情况请同学们先看课文并回答．，
（1）怎样用图象来表示物体运动的速度呢?
（2）怎样建立图像？
三、总结升华
四、高效训练
S１.关于接通电源和释放纸带（物体）的次序，下列说法正确的是（）
A.先接通电源，后释放纸带B.先释放纸带，后接通电源
C.释放纸带同时接通电源D.先接通电源或先释放纸带都可以
S２.如图所示为某质点做直线运动的速度—时间图象，下列说法正确的是（）
A.质点始终向同一方向运动
B.在运动过程中，质点运动方向发生变化
C.前2s内做加速直线运动
D.后2s内做减速直线运动
SS３.如图所示是一个物体的v-t图象，从以下三个方面说明它的速度是怎样变化的？
（1）物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度？
（2）运动的方向是否变化？
（3）速度的大小是否变化？
怎样变化？
五、学后反思
1.5速度变化快慢的描述—加速度
（一）
学习目标
1.知道加速度的定义、公式、符号和单位，理解加速度的意义，能用加速度的公式进行定量计算
2.知道加速度与速度的区别和联系，会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速运动还是减速运动
3.理解匀变速直线运动的含义，能从匀变速直线运动的v—t图象理解加速度的意义
学习重点
加速度概念的建立，知道什么是匀变速直线运动
学习难点
正确区分速度、速度的变化量及速度的变化率
学习过程
一、自主学习
实例：
某竞赛用的跑车启动时，4s内速度达到108km／h；某高速列车启动时，120s内速度达到108km／h；自行车4s内速度达到6m／s；而100m跑运动员起跑时，0.2s内速度达到12m／s推算出这些物体启动时，速度的增加量和1s内速度的增加量，填入表格：
启动物体
速度增加量（m／s）
经历的时间（s）
1s内速度的增加量（m／s）
速度增加的快慢程度（最快、较快、较慢、最慢）
A竞赛用跑车
B高速列车
C自行车
D运动员
二、探究点拨
1.速度大,速度变化量（Δv）一定大吗?
速度变化一定快吗?
2.速度变化量大，速度变化一定快吗?
3.不同的物体速度变化的快慢往往是不同的，为了描述物体运动中速度变化的快慢，人们引入了加速度的概念，阅读教材p26并填空
（1）加速度定义：
加速度等于速度的跟发生这一改变所用的比值，用a表示加速度。
（2）公式：
a=。
（3）物理意义：
表示速度的物理量。
（4）单位：
在国际单位制中，加速度的单位是，符号是，常用的单位还有cm/s2。
（5）加速度是，方向与相同。
注意：
当发生变化的时间间隔趋近于零时,平均加速度就变为瞬时加速度
三、总结升华
四、高效训练
S1.关于加速度的概念，下列说法中正确的是（）
A.加速度就是加出来的速度
B.加速度反映了速度变化的大小
C.加速度反映了速度变化的快慢
D.加速度大，表示速度的大小一定越来越大
S2.由
可知（）
A.a与Δv成正比
B.a与Δt成反比
C.物体加速度大小由Δv决定
D.Δv/Δt叫速度变化率，就是加速度
SS3．计算物体在下列时间段内的加速度
（1）一辆汽车从车站出发做匀加速运动，经l0s速度达到108Km／h。
（2）以40m／s的速度运动的车，从某时刻起开始刹车，经8s停下。
（3）沿光滑水平地面以10m／s运动的小球，撞墙后以原速大小反弹，与墙壁接触时间为0．2s。
五、学后反思
1.5速度变化快慢的描述—加速度
（二）
学习目标
1.知道加速度与速度的区别和联系，会根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速运动还是减速运动
2.理解匀变速直线运动的含义，能从匀变速直线运动的v—t图象理解加速度的意义
学习重点
从匀变速直线运动的v—t图象理解加速度的意义
学习难点
根据加速度与速度的方向关系判断物体是加速运动还是减速运动
学习过程
一、自主学习
1.利用上节课所学知识完成下面两个问题
（1）做加速运动的火车，在40s内速度从10m/s增加到20m/s，求火车加速度?
（2）汽车紧急刹车时做减速运动，在2s内速度从10m/s减小到零，求汽车的加速度?
２.直线运动中根据下图自我归纳：
（1）a与V0同向物体做________________________运动.
（2）a与V0反向物体做_________________________运动.。
（3）加速度的方向和的方向总相同，加速度是矢量，不但有大小，而且有方向，而负号只表示其，不表示其．
2．叫做匀变速运动。
二、探究点拨
1.篮球以6m/s的速度竖直向下碰地面，然后以4m/s速度竖直向上反弹，碰地的时间为0.2秒。
（１）求篮球在这0.2秒内的速度变化Δv是多少？
（２）求篮球在这0.2秒内的平均加速度是多少？
2.思考下面问题
（1）速度大，加速度小，有可能吗？
（2）速度变化量小，而加速度大，有可能吗？
（3）加速度大，而速度小，有可能吗？
３.从
图象看加速度
（１）怎样建立速度时间图象？
速度—时间图象描述了什么问题？
（２）右图两条直线分别是两个物体运动的速度时间图象，通过图象比较两物体运动的异同点？
（３）在图象中如何表示出物体运动加速度的大小？
三、总结升华
四、高效训练
S1.如图所示，是一电梯由底楼上升到顶楼过程中速度随时间的变化图象，电梯的运动速度如何变化的？
各段时间内电梯的加速度各是多大？
五、学后反思
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