高一物理必修一教案Word文档格式.docx
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质点就是这种物理模型之一。
小结：
①质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量。
②质点没有体积，因而质点是不可能转动的。
任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。
③质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点。
同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析。
知识点二、参考系
1、观看太空站的图片。
设想一下，你和你的同桌正在太空站里一边喝咖啡一边聊天。
在“地球人”看来，你们随太空站以很大的速度绕地球运动。
思考：
你和你的同桌能感到自己在高速运动吗？
为什么？
物体的运动和静止是相对的。
为描述物体的运动，需要另外选取一个物体作为标准，否则无法判断。
这个用来作参考的物体叫做参考系.
2、参考系的选择原则
观测方便
是运动的描述尽可能简单
通常在研究地面上的物体运动时，常选择地面或者相对于地面静止的物体作为参考系。
3、参考系的四个性质
标准性：
用来作参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体的是运动还是静止，都是相对于参考系而言的。
任意性：
参考系的选取具有任意性，但应以观察方便和运动描述简单为原则。
统一性：
比较不同物体的运动时，应选择同一个参考系
差异性：
统一运动的物体，参考系不同，观察的结果也不同。
知识点三：
坐标系
如果一个可以看作质点的物体沿直线运动，怎样定量描述物体的位置变化呢？
为了定量地描述物体的位置及位置的变化需要在参考系上建立适当的坐标系，如果物体在一维空间运动，即沿一条直线运动，只需建立直线坐标系，就能准确表达物体的位置；
如果物体在二维空间运动，即在同一平面运动，就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置；
当物体在三维空间运动时，则需要建立三维坐标系。
其三要素是：
原点、正方向和单位长度。
第一节认识运动（课后习题）
1.以地球做作为参考系
2.车厢内的人是注视另一站台的火车，即人的视线以离开了地面，人不以自身为参考系，就会一另一站台的火车为参考系，显然，人习惯于以自身为参考系，故有此感觉。
3.
（1）、（3）
4.以列车位参考系时，人向西运动；
以地面为参考系时，人随列车向东运动。
5.在研究瓢虫的星数、翅膀扇动问题时，不可以将瓢虫视为质点。
在研究瓢虫的爬行轨迹、飞行路线问题时，可以将瓢虫视为质点。
6.地球同步卫星与地球自转一周的时间一致，都是一天，因此地球同步卫星与地球总是相对静止的。
第二节：
时间与位移
1.知道时间和时刻的含义以及它们的区别，知道在实验中测量时间的方法。
2.知道位移的概念。
知道它是表示质点位置变动的物理量，知道它是矢量，可以用有向线段来表示。
3.知道路程和位移的区别。
4.理解匀速直线运动和变速直线运动的概念。
5.知道什么是位移-时间图象以及如何用图象来表示位移与时间的关系。
6.知道匀速直线运动的s-t图象的意义。
7.知道公式和图象都是描述物理量之间关系的数学工具，且各有所长，相互补充。
1.时间和时刻的概念和区别。
2.位移的矢量性、概念。
3．s-t图
位移和路程的区别。
s-t图
上节课我们学习了描述运动的几个概念，大家想一下是哪几个概念？
大家想一下，如果仅用这几个概念，能不能全面描述物体的运动情况？
那么要准确、全面地描述物体的运动，我们还需要用到那些物理量那？
教师活动：
指导学生快速阅读教材第一段，并粗看这节课的黑体字标题，提出问题：
要描述物体的机械运动，本节课还将从哪几个方面去描述？
一、时刻和时间间隔
1．时刻和时间间隔可以在时间轴上表示出来。
时间轴上的每一点都表示一个不同的时刻，时间轴上一段线段表示的是一段时间间隔。
讲解:
教师：
同学们，我们经常会说，我们7:
30上课，8:
20下课，一节课是40分钟，我们多少点吃饭，多少点睡觉，其实啊，这些都是我们日常生活中常常接触到的一些关于时间的说法，那么，同学们能否告诉大家，究竟什么是时间呢……
教师：
要给出时间的定义，我们首先要了解一下时刻的概念，我们先画出一条时间轴，你们也可以拿出你们的手表，你们手表指示的一个读数对应着某一瞬间，这一瞬间就叫做时刻，就像9:
00是一个时刻，9:
01也是一个时刻等等。
对应在时间轴上，时刻就是一个点。
为了表示时间的长短，人们把两个时刻之间的间隔成为时间间隔，简称为时间。
时间在时间轴上表示为两个时刻点之间的距离。
任何时刻都可以作为时刻零点，我们常常以问题中的初始时刻作为零点。
二、路程和位移
1.路程：
质点实际运动轨迹的长度，它只有大小没
有方向，是标量。
2．位移：
是表示质点位置变动的物理量，有大小和方向，是矢量。
它是用一条自初始位置指向末位置的有向线段表示，位移的大小等于质点始末位置间的距离，位移的方向由初位置指向末位置，位移只取决于初末位置，与运动路径无关。
那么什么是标量什么是矢量那？
带着问题我们继续。
3.位移和路程的区别：
4．一般来说，位移的大小不等于路程。
只有质点做方向不变的直线运动时位移大小才等于路程。
讲解：
我们一起来分析一下这个图
要到达某一位置，物体可以选择不同的路径，走过的路程也就不一样。
因此，为了表达物体位置的变化，我们只需要考虑物体运动的起点和终点。
在这里我们引入一个新的物理概念——位移：
从物体运动的起点指向终点的有向线段成为位移。
三、矢量和标量
1、矢量：
既有大小又有方向。
如位移
2、标量：
只有大小，没有方向。
如路程、温度、质量等；
矢量相加遵循平行四边形定则；
标量相加遵循算术加法法则。
四、匀速直线运动
．定义：
物体在一条直线上运动，如果在相等的时间里位移相等，这种运动称为匀速直线运动。
．严格的匀速直线运动的特点应该是“在任何相等的时间里面位移相等”的运动，现实生活中匀速直线运动是几乎不存在的，是一种理想化的物理模型。
其特点是位移随时间均匀变化，即位移和时间的关系是一次函数关系。
五、变速直线运动
1．定义：
物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移不相等，这种运动叫变速直线运动。
2．变速直线运动的位移和时间的关系不是一次函数关系，其图象为曲线。
（具体我们第二章讲）
六、位移—时间图象（s-t图）：
1．表示位移和时间的关系的图象，叫位移-时间图象，简称位移图象．
2．物理意义：
描述物体运动的位
移随时间的变化规律。
3．坐标轴的含义：
横坐标表示时
间，纵坐标表示位移。
由图象可
知任意一段时间内的位移或发生
某段位移所用的时间。
4．匀速直线运动的s-t图：
①匀速直线运动的s-t图象是一
条倾斜直线，或某直线运动的s-t图象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。
②s-t图象中斜率（倾斜程度）大小表示物体运动快慢，斜率（倾斜程度）越大，速度越快。
③s-t图象中直线倾斜方式（方向）的不同，意味着两直线运动方向相反。
④s-t图象中，两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。
⑤s-t图象若平行于t轴，则表示物体静止。
⑥s-t图象并不是物体的运动轨迹，二者不能混为一谈。
⑦s-t图只能描述直线运动。
课堂练习：
例l.在下图甲中时间轴上标出第2s末，第5s末和第2s，第4s，并说明它们表示的是时间还是时刻。
解析：
如图乙所示，第2s末和第5s末在时间轴上为一点，表示时刻
甲乙
第2s在时间轴上为一段线段，是指第1s末到第2s末之间的一段时间，即第二个1s，表示时间。
第4s在时间轴上也为一段线段，是指第3s末到第4s末之间的一段时间，即第四个ls，表示时间。
答案：
见解析
例2.关于位移和路程，下列说法中正确的是
A.在某一段时间内质点运动的位移为零，该质点不一定是静止的
B.在某一段时间内质点运动的路程为零，该质点一定是静止的
C.在直线运动中，质点位移的大小一定等于其路程
D.在曲线运动中，质点位移的大小一定小于其路程
位移的大小为起始与终了位置的直线距离，而与运动路径无关。
路径是运动轨迹的长度。
路程为零，质点肯定静止。
选项B正确。
位移为零，在这段时间内质点可以往返运动回到初始位置，路程不为零，所以选项A正确。
位移大小在非单向直线运动中总小于路程，所以选项D正确。
直线运动包括单向直线运动和在直线上的往返运动，所以选项C错误。
A、B、D
例3.从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，在与地面相碰后弹起，上升到高为2m处被接住，则在这段过程中
A.小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为7m
B.小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为7m
C.小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为3m
D.小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为3m
本题考查基本知识在实际问题中的应用。
理解位移和路程概念，并按要求去确定它们。
题中物体初、末位置高度差为3m，即位移大小，末位置在初位置下方，故位移方向竖直向下，总路程则为7m。
A
练习
1.以下的计时数据指时间的是（）
A.天津开往德州的625次列车于13h35min从天津发车
B.某人用15s跑完l00m
C.中央电视台新闻联播节目19h开播
D.1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权
2.关于质点的位移和路程，下列说法中正确的是（）
A.位移是矢量，位移的方向就是质点运动的方向
B.路程是标量，即位移的大小
C.质点做直线运动时，路程等于位移的大小
D.位移的大小不会比路程大
3.如图所示，在时间轴上表示出下面的时间或时刻（）
A.第4s内B.第5s末C.3s内D.第6s初
4.如图所示，某物体沿两个半径为R的圆弧由A经B到C。
下列结论正确的是（）
A.物体的位移等于4R，方向向东B.物体的位移等于2
R
C.物体的路程等于4R，方向向东D.物体的路程等于2
5.关于时刻和时间，下列说法正确的是（）
A.时刻表示时间极短，时间表示时间较长
B.时刻对应物体的位置，时间对应物体的位移
C.作息时间表上的数字均表示时刻
D.1min只能分成60个时刻
6.第3s内表示的是s的时间，是从s末到s末，3s内表示的是。
7.一质点绕半径为R的圆圈运动了一周，如图所示，则其位移大小为，路程是。
若质点运动了
周，则其位移大小为，路程是，此运动过程中最大的位移是，最大路程是。
8.质点沿一边长为2m的正方形轨道运动，每1s移动1m，初始位置在某边的中点，如图所示。
分别求出下列各种情况下的路程和位移大小，并在图上画出各位移矢量。
（1）从A点开始第2s末时；
（2）从A点开始第4s末时；
（3）从A点开始第8s末时。
9.在一大厅里，天花板与地板之间相距8m，将一小球在距地面1m高处竖直向上抛出，运动ls小球与天花板相碰，随即竖直下落，最后静止在地板上。
（1）1s末小球的位移多大?
方向如何?
（2）抛出后的小球，最大位移是多大?
运动路程共有多大?
答案1.B2.D3.略4.AD5.BC
6.1、第2、第3、3秒这段时间间隔
7.0、2
R、
R、
、2R、
8.1）位移：
X1＝
m路程：
L1＝2m2）位移：
X2＝2m路程：
L2＝4m
3）位移：
X3＝0m路程：
L3＝8m图略
9.1）7m竖直向上2）7m竖直向上15m
（1）时刻是钟表指示的一个读数对应的某一瞬间，对应时间轴上的一个点，时间是两个时刻之间的间隔，对应时间轴上两个时刻对应点之间的距离。
（2）路程：
物体运动轨迹的长度叫路程，其单位通常用米（m），另外还有千米（km）、厘米（cm）等。
路程是标量。
（3）位移：
位移是从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段。
位移是表示物体位置变化的物理量。
位移的大小等于初、末位置间的直线距离；
位移的方向由初位置指向末位置。
通常用符号S表示。
位移是矢量，它与物体具体运动的路径无关。
其单位与路程的单位相同。
注意：
①位移与路程不是一回事。
只有物体做单向直线运动时，位移大小才等于路程；
除此之外，两者大小不会相等。
②位移是矢量，路程是标量，位移只与初末位置有关，与路径无关，而路程与路径有关。
第三节：
运动快慢的描述──速度
学习目标
1.知道速度是表示物体运动快慢和方向的物理量
2.明确速度的计算公式、符号和单位，理解记忆速度是矢量。
3.理解平均速度和瞬时速度的概念，知道速率和速度的区别。
重难点：
1.匀速直线运动及速度的概念的理解；
2、利用公式v=s/t的简单计算。
三、教学方法
教师启发、引导，学生自主思考，讨论
四、教学设计
（一）新课导入
在初中的时候我们学过，把物体通过路程与所用时间的比值叫做速度，但在前面一节中，我们知道路程并不能确切地描述物体位置的变化和运动方向，因此，初中课本对速度的描述是不准确的，现在我们重新定义，把物体通过路程与所用时间的比值叫做速率，路程是只有大小没有方向的标量，因此，速率也是标量，只有大小，没有方向。
那么，我们究竟用什么物理量来描述物体的运动快慢呢？
（二）新课内容
1．坐标与坐标的变化量
物体沿直线运动，并以这条直线为
坐标轴，这样，物体的位置就可以用x1、x2来表示，物体的位移就可以通过坐标的Δx=x2－x1来表示，Δx的大小表示位移的大小，Δx的正负表示位移的方向。
2．速度表示质点运动快慢和方向的物理量。
（1）定义：
质点的位移跟发生这段位移所用时间的比值。
（2）定义式：
v=s/t。
（3）单位：
m/s、km/h、cm/s等。
（4）矢量性：
速度的大小用公式计算，在数值上等于单位时间内物体位移的大小
1.平均速度
在前面一节中我们学习了，位移能准确地描述物体的位置变化和运动方向，因此，在这里我们定义一个新的物理量——平均速度：
用物体位移和产生这段位移的时间的比值成为平均速度。
公式
①定义：
表达式
中所求得的速度，表示的只是物体在时间间隔
内的平均快慢程度，称为平均速度。
②平均速度只能粗略地描述运动的快慢。
③平均速度既有大小又有方向，是矢量，其方向与一段时间
内发生的位移方向相同。
④平均速度必须明确是哪段时间或哪段位移上的平均速度，取不同的时间段或位移段平均速度一般是不同的。
问题：
百米运动员，10s时间里跑完100m，那么他1s平均跑多少呢？
回答：
每秒平均跑10m。
百米运动员是否是在每秒内都跑10m呢？
答：
否。
2、瞬时速度
刚才已经知道，平均速度表示的只是物体在时间间隔
内的平均快慢程度，并不能准确的描述物体在每一时刻的速度情况，为了表示任意时刻的运动快慢，我们引入一个新的物理量——瞬时速度。
【实验探究】图1-3-2，顺时在时间轴上表示为一点，而时间表示为时间轴上的一段距离，根据平均速度的定义，我们再把时间压缩成某时刻的一个点，就可以得到顺时速度的定义。
①定义：
物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度，叫做瞬时速度。
②瞬时速度和平均速度的关系：
如果时间
非常小时，就可以认为平均速度表示的是物体在时刻
的瞬时速度。
③瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢。
④初中学到的匀速直线运动，就是瞬时速度保持不变的运动。
测量仪器：
速度计（速度计所指的数值就是某时刻汽车的瞬时速率，随着行驶的快慢而定）。
五、小结、反思
掌握某一物理量的最根本方法是紧扣定义，因此准确把握各物理量的确切含义、区分是标量还是矢量，是学习本节的关键。
六、典例精讲：
例1：
甲、乙两地位于同一条直线上且相距60km，一辆汽车从甲地开往乙地，它以60km/h平均速度通过前一半路程，接下来用时45min通过后一半路程。
那么它在全程的平均速度大小是多少？
解：
设全程的路程为2S，则
km/h
例2：
一辆汽车沿直线运动，先以15m/s的速度行驶了全程的
，余下的路程以20m/s的速度行驶，则汽车从开始到行驶完全程的平均速度大小为多少？
七、课堂小测验：
（1~3题）
．下列说法中正确的是（ab）
a．做匀速直线运动的物体，相等时间内的位移相等
b．做匀速直线运动的物体，任一时刻的瞬时速度都相等
c．任意时间内的平均速度都相等的运动是匀速直线运动
d．如果物体运动的路程跟所需时间的比值是一个恒量，则此运动是匀速直线运动
．下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是（ac）
a．若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度一定等于零
b．若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零
c．匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度
d．变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度
．一辆汽车，开始以5m/s的速度匀速行驶了20m，后又以10m/s的速度行驶了20m，那么汽车在行驶40m的时间内的平均速度
是否正确？
习题巩固：
1．下面一条纸带运动比较快，上、下两条纸带运动的时间之比是16：
10。
2．在DK范围内点于点之间的距离几乎是等间距的，所以纸带做匀速直线运动，在A到D和K到N范围内，点与点之间的距离不是等间距的，所以纸带做变速直线运动。
3．略。
第四节：
用打点计时器测速度
1．了解两种打点计时器的结构和工作原理，学会安装和使用。
2．理解根据纸带测量速度的原理，学会粗略测量瞬时速度。
3．理解速度—时间图象的意义，掌握描点法画图象的方法。
重点：
1．打点计时器的使用。
2．由纸带计算物体运动的瞬时速度。
3．画物体的速度—时间图象。
难点
：
1．对纸带数据的处理。
2．图象的画法及对图象理解。
课程讲解：
一、电磁打点计时器
电磁打点计时器为磁电式结构，其构造如图2．9－1。
当线圈通以50赫的交流电时，线圈产生的交变磁场使振动片（由弹簧钢制成）磁化，振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。
由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化，其振动周期与线圈中的电流变化周期一致，即为0．02秒。
在永久磁铁的磁场作用下，振动片将上下振动，振动片的一端装有打点针，当纸带从针尖下通过时。
便打上一系列点，相邻点之间对应的时间为0．02秒。
二、电火花计时器
电火花计时器是利用火花放电时在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器，其结构如图所示。
使用时，墨粉纸盘套在低盘轴上，并夹在两条纸带之间。
当接通220V交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴产生火花放电。
于是在运动的纸带上就打出一列点迹。
当电源频率是50Hz时，它每隔O．02s打一次点。
三、练习使用打点计时器
问题1.电磁打点计时器中怎样安放复写纸和纸带?
师总结:
将复写纸套在复写纸定位销上,推动调节片可以调节复写纸位置.将纸带从复写纸圆片下穿过即可.
问题2.振针打的点不清晰或打不出点可能有哪些情况?
（1）调整复写纸位置或更换复写纸。
（2）调整打点计时器。
（可能是振动片的振动幅度太小了,可以调节振动片的位置;
可检查压纸框的位置是否升高而阻碍了振动片使振针打不到纸带上,可将压纸框向下调节到原来的位置;
可能是振针的位置太高,调节振针直到能打出点为止）
（3）可能是选择的4—6V的电压太低,可适当调高电压,但不得超过10V
问题3.为什么要先打开电源让打点计时器先工作1—2s再松手打纸带?
可不可以先松手再打开打点计时器的电源?
打点计时器打开电源后要经过一个短暂的时间才能稳定工作,所以应先打开电源让打点计时器工作1—2s后才能松手打纸带.这样做可以减小误差
问题4.打点计时器打完点后要及时关闭电源,这样做有什么好处?
因为打点计时器是按照间歇性工作设计的,长期工作会导致线圈发热而损坏
指导学生动手练习使用打点计时器，要让学生按步骤有序操作,并打出几根纸带。
选择一条点迹清晰的纸带,如图1—4—3所示,引导学生回答下列问题:
（1）怎样从打出的纸带中获取数据?
指导学生用列表格的形式把数据列出。
（2）怎样根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度？
（用纸带上两个点之间的距离除以两个点之间的时间间隔,即根据
，求出在任意两点间的平均速度，这里S可以用直尺测量出两点间的距离，t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。
）
（3）在打出的B、C两个点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是多少?
（4）如果纸带上的点迹分布不均，那么，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？
（在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小）
四、注意事项
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，应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。
②使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。
③释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置。
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，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。
五、用图像表示速度（直线运动）
为了更直观地反映物体的运动情况，我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。
1．v-t图象的画法
以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。
思
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