高考物理一轮复习 专题11 运动的描述教学案文档格式.docx

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（3）选取不同的物体作为参考系，对同一物体运动的描述可能不同．通常以地球为参考系．

3．位移

（1）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．

（2）与路程的区别：

位移是矢量，路程是标量．只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程．

抓住“三点”理解质点、参考系和位移

1．质点的模型化：

建立模型．一是要明确题目中需要研究的问题；

二是看所研究物体的形状和大小对所研究问题是否有影响．

2．运动的相对性：

选取不同的参考系，对同一运动的描述一般是不同的．

3．位移的矢量性：

一是位移只与初末位置有关；

二是位移方向由初位置指向末位置．

二　速度　平均速度和瞬时速度

1．速度

（1）物理意义：

描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量．

（2）定义式：

v＝.

（3）决定因素：

v的大小由v0、a、Δt决定．

（4）方向：

与位移同向，即物体运动的方向．

2．平均速度

（1）在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度，即＝，其方向与位移的方向相同．

（2）平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度，它与一段时间或一段位移相对应．

3．瞬时速度

（1）运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量．瞬时速度的大小叫速率，是标量．

（2）瞬时速度能精确描述物体运动的快慢，它是在运动时间Δt→0时的平均速度，与某一时刻或某一位置相对应．

（3）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．

用极限思想理解两种速度关系

1．两种速度的关系

（1）瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度．

（2）对于匀速直线运动，瞬时速度与平均速度相等．

2．关于用平均速度法求瞬时速度

（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）选用思路：

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．

三　加速度与速度及速度变化量的关系

1．速度变化量

描述物体速度改变的物理量，是过程量．

Δv＝v－v0.

Δv由v与v0进行矢量运算得到，由Δv＝aΔt知Δv由a与Δt决定．

由Δv或a的方向决定．

2．加速度

描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量．

a＝＝.

a不是由v、Δt、Δv来决定，而是由来决定．

与Δv的方向一致，由合外力的方向决定，而与v0、v的方向无关．

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．物体做加速运动还是减速运动，关键是看物体的加速度与速度的方向关系，而不是看加速度的变化情况．加速度的大小只反映速度变化（增加或减小）的快慢．

高频考点一　对质点和参考系的理解

1．对质点的理解

科学抽象

质点是对实际物体的科学抽象，是一种理想化的模型，真正的质点是不存在的

可看做质点的条件

一个物体能否被看做质点，要看物体的大小、形状在所讨论的问题中是主要因素还是次要因素．若是次要因素，即使物体很大，也能看做质点；

相反，若是主要因素，即使物体很小，也不能看做质点

质点与几何“点”

质点是对实际物体进行科学抽象的模型，有质量，只忽略了物体的大小和形状；

几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置

【特别提醒】物体可视为质点主要有以下三种情形

（1）物体各部分的运动情况都相同时；

（2）当问题所涉及的空间位移远远大于物体本身的大小时，通常物体自身的大小忽略不计，可以看做质点；

（3）物体有转动，但转动对所研究的问题影响很小（如研究小球从斜面上滚下的运动）．

2．参考系的选取原则

选取参考系时，应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则．

（1）根据研究对象和研究对象所在的系统来决定．例如研究地球公转的运动情况，一般选太阳作为参考系．

（2）研究地面上物体的运动时，通常选地面或相对地面静止的物体作为参考系．如不特别说明，一般是以地球作为参考系．

（3）当比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系．

例1、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2所示.下面说法正确的是（　　）

图2

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

解析　金星通过太阳和地球之间时，我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A错误；

因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日”不能将太阳看成质点，选项B错误；

金星绕太阳一周，起点与终点重合，位移为零，选项C错误；

金星相对于太阳的空间位置发生了变化，所以以太阳为参考系，金星是运动的，选项D正确。

【变式探究】以下情景中，人或物体可以看成质点的是（　　）

A．研究一列火车通过长江大桥所需的时间

B．乒乓球比赛中，运动员发出的旋转球

C．研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作

D．用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置

【答案】　D

高频考点二　平均速度和瞬时速度

1．平均速度与瞬时速度的区别和联系

平均速度

瞬时速度

定义

物体的位移与发生这一位移所用时间的比值，与一段时间或位移对应

物体在某一时刻或经过某一位置的速度，与某一时刻或某一位置对应

物理

意义

描述物体在一段时间内运动的平均快慢和方向

描述物体在某一时刻运动的快慢和方向

方向

与位移方向相同，与运动方向不一定相同

物体的运动方向

说明

只能粗略地描述物体运动的快慢

可以精确地描述物体运动的快慢

联系

①瞬时速度可看做当Δt→0时，Δt内的平均速度

②匀速直线运动中，瞬时速度和平均速度始终相同

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．

例2、（多选）如图所示，每个小方格是边长为1m的正方形，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：

1s、2s、3s、4s．下列说法正确的是（　　）

A．物体在AB段的平均速度为1m/s

B．物体在ABC段的平均速度为m/s

C．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度

D．物体在B点的速度等于ABC段的平均速度

【答案】ABC

【特别提醒】求平均速度的一般步骤和应注意的问题

（1）一般步骤：

①画草图，明确研究对象的运动过程．

②分析运动过程中不同阶段的位移和所对应的时间．

③利用公式＝，列方程求解．

（2）两个注意的问题：

①画草图时，用质点表示运动物体，用坐标或坐标系确定物体运动的轨迹．

②不同过程或同一过程的不同阶段的轨迹始、末两点决定位移，与轨迹的形状无关．

【变式探究】　（多选）如图3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9km，实际从A运动到B用时5min，赛车上的里程表指示的里程数增加了15km.当他经过某路标C时，车内速度计指示的示数为150km/h，那么可以确定的是（　　）

图3

A.整个过程中赛车的平均速度为180km/h

B.整个过程中赛车的平均速度为108km/h

C.赛车经过路标C时的瞬时速度为150km/h

D.赛车经过路标C时速度方向为由A指向B

答案　BC

高频考点三　速度、速度的变化量、加速度的比较

项目

比较

速度v

速度的变化量Δv

加速度a

定义

位移与所用时间的比值

末速度与初速度的差值

速度变化量与时间的比值

表达式

v＝

Δv＝v2－v1

a＝

方向

为物体运动的方向，与a的方向不一定相同

由初、末速度决定，与a的方向相同，与v的方向不一定相同

与Δv的方向相同，与v的方向不一定相同

物理

意义

表示物体运动的快慢和方向

表示物体速度变化的大小和方向

表示物体速度变化的快慢和方向

大小

关系

三个物理量的大小没有必然联系，其中一个物理量较大时，其余两个物理量不一定较大

例3、近几年，国内房价飙升，在国家宏观政策调控下，房价上涨出现减缓趋势.王强同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”，将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”，据此，你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的（　　）

A.速度增加，加速度减小B.速度增加，加速度增大

C.速度减小，加速度增大D.速度减小，加速度减小

答案　A

解析　“房价上涨”可以类比成运动学中的“速度增加”，“减缓趋势”则可以类比成运动学中的“加速度减小”.

【感悟提升】对加速度大小和方向的进一步理解

1．加速度的大小决定速度变化的快慢，加速度大，表示速度变化快；

加速度小，表示速度变化慢．

2．加速度的方向和速度方向共同决定速度增减．若二者同向，不管加速度如何变化，速度都增大；

反之都减小．

3．加速度的“正负”只表示加速度方向与正方向的关系，不表示加速度大小．

【变式探究】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的方向相同，但加速度大小先保持不变，再逐渐减小直至为零，则在此过程中（　　）

A．速度先逐渐变大，然后再逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值

B．速度先均匀增加，然后增加的越来越慢，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．位移先逐渐增大，后逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值

【答案】　B

1．[2016·

浙江卷]如图13所示为一种常见的身高体重测量仪．测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔．质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比．当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，则该同学的身高