人教版高一物理上册讲义说课材料Word文档格式.docx
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相互作用-------------------------------------------------------------------
-1重力基本相互作用
2弹力
3摩擦力
4力的合成
5力的分解
第4章:
牛顿运动定律------------------------------------------------------------
1牛顿第一定律
2探究加速度与力质量的关系
3牛顿第二定律
4力学单位制
5牛顿第三定律
6用牛顿运动定律解决问题
(一)
7用牛顿运动定律解决问题
(二)
第一章运动的描述
第一节质点参考系坐标系
本章章首语中有一句最核心的话:
“物体的空间位置随时间的变化……称为机械运动”,即“机械运动”(以后往往简称为运动)的定义。
“质点”,就是其中“物体”的一种最简单模型;
而“参考系、坐标系”是确定位置及其变化的工具。
1质点
A概念:
用来代替物体的有质量的点(在某些情况下,在研究物体的运动时,不考虑其形状和大小)
B条件
a物体的形状大小对于研究的问题可忽略不计
b平动的物体在研究其运动时可视为质点
C注意
a“质点”是一种为了研究方便而引入的“理想模型”,是一种最简单的模型(以后还会遇
到刚体模型、弹性体模型、理想流体模型、理想气体模型等
b既然是模型,就不可能在任何情况下都能够代替真实的物体。
因此,要通过教材、例
题及习题,知道什么情况下可以用质点模型,要逐渐积累知识,而不必一开始就去死
记硬背。
例题1.刘翔110m比赛中,计时员测量其比赛时间,可以把刘翔看做质点?
______
教练观察分析刘翔的跨栏
动作是否规范标准,可以把刘翔看做质点?
例题2.研究一辆20节的火车(一节火车
车厢大约25m)从北京到上海的时间,可以把火车作为质点?
_________;
研究该火车经
过某一站牌的时间,可以把火车作为质点?
_________。
2参考系
在描述物体运动时,选来作为标准的假定不动的另一个物
体.
B注意
a运动和静止是相对的
b参考系的选取是任意的
c同一运动,参考系不同,对运动的描述可能不同
d一般情况研究地面上物体的运动,选取地面为参考系
e比较两物体的运动情况,应选择同一参考系
f通常在研究地面上物体的运动时,如果不声明参考系,则默认以地面为参考系。
C意义
A有了参考系,才能确定物体的位置
B选定了参考系后,才能知道和研究物体的运动。
试设想,在茫茫的大海里,水天一色,
如果没有太阳或星辰作参考,水手根本无法确定自己船舰的位置和向什么方向运动。
C参考系选得不同,则对同一个物体的运动作出的结论也不同。
例题1.坐在行驶的公共汽车内的乘客,以汽车为参考系,乘客是_________,如果以路边的树木为参考系,则该乘客是____________。
例题2.选作参考系的物体只能是“静止”的物体吗?
3坐标系
A目的:
为了定量描述物体的位置及位置的变化而建立
B作用
a确定物体的位置变化
b分析物体的位置变化
c求位移
例题.直线坐标系如图所示,A的位置坐标xA=_______,B的位置坐标
xB=______。
第二节时间与位移
1时刻与时间间隔
A时刻:
在时间轴上表示一个点
B时间间隔:
在时间轴上用一段线段表示
C说明
a如果用一条数轴表示时间,则时刻t就是时间轴上的一个点,时间间隔Δt就是时
间轴上的一段线段。
b但是在日常语言中,我们用语比较混淆,大都不加区别地说成时间。
如“时间还早”
里的时间,就是时刻;
说“一堂课时间有45分钟”,则是指时间间隔;
c有时“时间”又是指与“空间”对偶的概念——无限的时间轴的整体。
因此我们在看书
时要结合上下文正确理解。
例题.以下的计时数据指时间间隔的是( )
A.从北京开往宜昌的火车预计13点到站
B.中央电视台每晚
的新闻联播节目19点开播
C.某场足球赛伤停补时3分钟
D.2008年5月12日在我国四川省汶川发生了特大地震
2位移和路程
A位移
a定义:
从初位置指向末位置的有向线段
b大小:
连接初末位置的线段的长度
c方向:
由初位置指向末位置
d说明:
物体只有作单一方向的直线运动时,位移大小才等于路程,一般情况下位移大
小不大于路程。
例题1.关于路程和位移,下列说法中正确的是( )
A.质点沿某一直线运动,那么通过的路程就等于位移的大小
B.质点通过的路程不同,位移可能相同
C.质点在一段时间内的位移为零,说明物体没有运动
D.质点通过一段位移后,它的路程可能为零
例题2.关于位移和路程,下列说法正确的是( )
①出
租汽车按路程收费
②出租汽车按位移的大小收费
③在曲线运动中,同一运动过程的路程一定大于位移的绝对值(即大小)
④在直线运动中,位移就是路程
A.①③ B.②③ C.①④
D.②④
B路程:
物体实际运动轨迹的长度,是标量
3标量和矢量
A矢量:
既有大小,又有方向的物理量,如位移
B标量:
只有大小,没有方向的物理量,如温度,质量,时间
第三节运动快慢的描述--速度
1坐标与坐标变化量
A变化量:
物体的末量减去初量
B变化率
a变化量与所用时间的比值
b描述物理量变化的快慢
C坐标变化量:
物体的末位置坐标减去初位置坐标
D时间变化量:
时间坐标轴上两时刻的差值
2平均速度
A定义:
运动物体的位移和所用时间的比值
B意义:
描述在一段时间内物体运动的快慢
C求解
a公式法:
b估算分析法
D注意:
只能粗略描述运动物体的运动快慢,是矢量,方向和这段
时间的位移方向相同
例题1.下列情况中的速度,属于平均速度的是( )
A.百米赛跑的运动员冲过终点线时的速度为9.5m/s
B.由于堵车,汽车在通过隧道过程中的速度仅为1.2m/s
C.返回地球的太空舱落到太平洋水面时的速度为8m/s
D.子弹射到墙上时的速度为800m/s
3瞬时速度
A定义:
运动质点在某一时刻(或某一位置)的速度
B意义:
精确描述物体运动的快慢
C求解公式法:
当Δt非常小(用数学术语来说,Δt→0)时的
D注意
a是矢量,方向为物体在该点的运动方向
b也就是说,要真正理解瞬时速度概念,需要数学里“极限”的知识,希望同学们结合数
学相关内容进行学习
4速率
瞬时速度的大小
描述物体运动的快慢
C注意:
是标量
5平均速率
物体运动的路程与通过这段路程所用时间的比值
描述物体在一段时间内运动的快慢
C注意:
可以描述往复直线运动和曲线运动物体运动的快慢,是标量
例题1.如下图所示,小明骑自行车由静止沿直线运动,他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m,则( )
A.他4s末的瞬时速度为4m/s
B.他第2s内的平均速度为1.5m/s
C.他4s内的平均速度为2.5m/s
D.他1s末的速度为1m/s
第四节用打点计时器测速度
1构造
A电磁打点计时器的构造
B电火花计时器的构造
2打点计时器的使用
A使用的原理:
步骤
B纸带的处理要点
C测速度
a平均速度
b瞬时速度
3使用电源
A电磁打点计时器:
6v以下低压交流
B电火花计时器:
220v交流
4相邻两点时间:
t=0.02s
第五节速度变化快慢的描述—加速度
1
a加速度物理意义:
反映运动物体速度变化快慢的物理量。
b加速度的定义:
速度的变化与发生这一变化所用的时间的比值,即a=Δv/Δt=(v2-v1)/Δt。
2求法
A定义法:
a=变化的速度v上变化的时间
Bv-t图像斜率的大小和方向表示加速度
3加速,减速的判断
Aa与初速度同向,加速
aa不变,速度均匀增大
ba增大,速度增大变快
ca减小,速度增大变慢
Ba与初速度反向,减速
aa不变,速度均匀减小
ba增大,速度减小变快
ca减小,速度减小变慢
4注意
A加速度与速度是完全不同的物理量,加速度是速度的变化率。
所以,两者之间并不存在“速度大加速度也大、速度为0时加速度也为0”等关系,加速度和速度的方向也没有必然相同的关系,加速直线运动的物体,加速度方向与速度方向相同;
减速直线运动的物体,加速度方向与速度方向相反。
B还有一个量也要注意与速度和加速度加以区分,那就是“速度变化量”Δv,Δv=v2—v1。
Δv越大,加速度并不一定越大,还要看所用的时间的多少。
C在“速度-时间”图像中,加速度是图线的斜率。
速度图线越陡,加速度越大;
速度图线为水平线,加速度为0。
【例1】某物体A在2s内由静止加速到10m/s,另一物体B在2s内由静止加速到20m/s,谁的速度变化的快?
为什么?
【例2】私家车由静止加速到100迈,用时20s,F1赛车加速到
100迈用时2.5s,谁的速度变化快?
[基础知识回顾]
1、在描述一个物体的运动时,选来作为的另一个物体叫做参考系。
电影“闪闪的红星”中有歌词:
“小小竹排江中游,巍巍群山两岸走”,描述竹排的运动是以为参考系的,描述群山的运动是以为参考系的。
2.能否将物体看成质点最重要的判断依据是:
。
3.位移:
我们是用一条由线段来表示位移。
4.速度:
(定义),物理意义:
5.加速度:
[能力训练](选择题均为不定项选择)
1.下列说法中,正确的是()
A.质点一定是体积极小的物体
B.当研究一列火车全部通过桥所需的时间时,可以把火车视为质点
C.研究自行车的运动时,因为车轮在转动,所以无论研究哪方面问题,自行车都不能视为质点
D.地球虽大,且有自转,但有时仍可被视为质点
2.某人坐在甲船中,他看到乙船在运动,那么相对河岸两船的运动情况不可能是()
A.甲船不动,乙船在运动B.甲船运动,乙船不动
C.甲、乙两船都在运动D.甲、乙两船运动方向一样,且运动快慢相同
3.下列关于位移和路程的说法,正确的是()
A.位移是矢量,路程是标量,但位移的大小和路程总是相等
B.位移描述直线运动,路程描述曲线运动
C.位移仅取决于始末位置,而路程取决于实际运动路线
D.在某一运动过程中,物体经过的路程总大于或等于物体位移的大小
4.一列火车从上海开往北京,下列叙述中,指时间的是()
A.火车在早上6点10分从上海出发
B.列车共运行了12小时
C.列车在9点45分到达中途的南京站
D.列车在南京停了10分钟
5.一个运动员在百米赛跑中,测得在50m处的瞬时速度为6m/s,16s末到达终点时的瞬时速度为7.5m/s,则全程内的平均速度的大小为()
A.6m/sB.6.25m/sC.6.75m/sD.7.5m/s
6.某人骑自行车,开始用100s的时间行驶了400m,接着又用100s的时间行驶了600m,关于他骑自行车的平均速度的说法中正确的是()
A.他的平均速度是4m/sB.他的平均速度是5m/s
C.他的平均速度是6m/sD.他在后600m的路程中的平均速度是6m/s
7.下列关于加速度的说法中正确的是()
A.加速度表示物体运动的快慢B.加速度表示物体速度变化的快慢
C.物体运动速度越大,其加速度越大D.物体运动速度为零,其加速度一定也为零
8.物体的加速度为2m/s2,表示这物体()
A每秒运动2mB每经过1秒,其速度增大2m/s2
C每经过1秒,其速度增大2m/sD每经过1秒,其速度增大2m
9.下列关于速度和加速度的说法中,正确的是()
A.物体运动的速度改变越大,它的加速度一定越大
B.物体运动的加速度为零,它的速度也一定为零
C.物体运动的速度改变越小,它的加速度一定越小
D.加速度的大小是表示物体运动速度随时间变化率的大小
10.一个小球以3m/s的速度水平向右运动,碰到墙壁后经过0.1s后以2m/s的速度沿同一直线反弹。
则小球在这段时间内的平均加速度为()
A.10m/s2,方向向右B.10m/s2,方向向左
C.50m/s2,方向向右D.50m/s2,方向向左
11.一质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表,则:
t/s
2
3
4
5
x/m
-1
-7
⑴哪个时刻离开坐标原点最远,有多远?
⑵第几秒内位移最大?
有多大?
⑶前3s内质点通过的路程为多大?
12.一质点在x轴上并只朝着x轴的正方向运动,各个时刻的位置坐标如下表,则此质点开始运动后:
6
8
10
12
14
16
18
20
24
(1)质点在前10s内的位移、路程各为多大?
(2)质点在8s末的瞬时速度为多大?
(3)质点在0到18s这段时间内的平均速度多大?
13.汽车以108km/h的速度行驶,急刹车后6s停止运动,那么急刹车过程中汽车的加速度为多大?
急刹车后2s时刻汽车的速度是多大?
第二章匀变速直线运动的研究
第一节实验:
探究小车速度随时间变化的规律
1实验目的
A进一步练习打点计时器的使用
B探究速度与时间的关系
2实验原理:
分析纸带,求各位置的速度
3实验过程
A实验步骤
B数据处理:
描点作图
4规律探究
A画出小车的v-t图像
B分析图像得出结论:
如果图象是一条倾斜直线,则小车做匀变速直线运动
第二节匀变速直线运动的速度与时间的关系
1匀变速直线运动
沿着一条直线且加速度不变的运动
Bv-t图像:
倾斜的直线
2速度-时间关系:
末速度v=初速度+at
3应用
A求某时刻的速度:
B求加速度:
a=Δv/Δt=(v2-v1)/Δt
C求运动的时间:
t=(v2-v1)/t
4v-t图象
(1)v-t图象:
表示速度与时间的关系,物体在某个时刻的瞬时
速度。
(2)v-t图象的斜率表示加速度的大小。
(3)v-t图象与时间轴围成的面积等于位移。
(4)水平的直线表示匀速直线运动,倾斜的直线表示匀变速直线
运动。
【例2】如图所示,甲乙两物体的速度-时间图象,下列说法正确的是
A.甲乙两物体都做加速运动
B.2s前甲的速度小于乙的速度,2s后甲的速度大于乙的速度
C.2s前
甲的加速度小于乙的加速度,2s后甲的加速度大于乙的加速度
D.2s时两物体速度相等、加速度相等
第三节匀变速直线运动的位移与时间的关系
1匀速直线运动速度-时间图像与时间轴围成的矩形的面积的物理意义
2匀变速直线运动位移
A导出过程:
微分法极限思想
B位移求解方法
a基本公式法:
x=v。
t+1\2at平方
b平均速度法:
初速度和末速度的和除以2再除以t
c图像法:
v-t图像与t轴所围成面积的大小
Ca的含义
a加速时,a取正值
B减速时,a取负值(取初速度方向为正方向)
D超速判断法
a速度判断法
b位移判断法
c时间判断法
E重要推论:
末速度等于初速度加上at
Fx-t图象
(a)x-t图象:
表示位移与时间的关系。
表明物体在某个时刻所处的位置,或是在某一段
时间里物体的位移。
(b)x-t图象:
其倾斜程度表示物体运动的速度,倾斜程度越大则其速度越大。
(c)x-t图象的交点:
表示两个物体在同一位置,或者说
相对于同一参考系他们的位移相
同;
也可以理解为两物体相遇或者A
追上B。
(d)图象若是水平的直线则表示物体静止不动。
【例题1】.如图是A、B两个质点做直线运动的位移-时间图象.则( )
A.在运动过程中,A质点总比B质点运动得快
B.在0~t1
这段时间内,两质点的位移相同
C.当t=t1时,两质点的速度相等
D.当t=t1时,A、B两质点的加速度不相等[来源m]
第四节匀变速直线运动速度和位移关系
1公式:
末速度的平方-初速度的平方=2ax
2推导过程:
→
3利用纸带分析加速度的方法:
逐差法
4匀变速直线运动规律及公式选用
前四节总结:
匀变速直线运动
(1)定义:
沿着一条直线且加速度不变的运动。
(2)速度与时间的关系:
【例题】.汽车做匀加速直线运动,加速度大小为2
,4s后汽车速度为12m/s,求其运动的初速度。
【例题】火车到站时做匀减速直线运动,已知初速度为12m/s,加速度大小为3
,求3s后的速度。
(3)位移与时间的关系:
【例题】、一辆汽车以
的加速度加速行驶了12s,驶过了180m,求汽车开始加速时的速度是多少?
【例题】、一辆汽车以
的速度行驶,现因故刹车,并最终停止运动,已知汽车刹车过程的加速度为
,则汽车从开始刹车经过5s所通过的位移是多少?
(4)推出公式:
【例题】、某飞机起飞的速度是40m/s,在跑道上加速时可能产生的最大加速度为4
,该飞机从静止到起飞成功需要跑道的最小长度是多少?
练一练:
1、射击时,火药在枪筒中燃烧。
燃气膨胀,推动弹头加速运动。
如果把子弹在枪筒中的运动看作匀加速直线运动,子弹的加速度是α=5×
105m/s2,枪筒长x=0.64m,求子弹射出枪口时的速度。
2、某飞机着陆时的速度是216km/h,随后匀减速滑行,加速度的大小是2m/s2。
机场的跑道至少要多长才能使飞机安全地停下来?
[基础训练]
1.沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做______________;
在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做________________;
如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做___________________。
2.对于匀变速直线运动,其加速度是恒定的,由加速度的定义式a=Δv/Δt可得:
vt=v0+at
(1)此式叫匀变速直线运动的速度公式,它反映了匀变速直线运动的速度随时间变化的规律,式中v0是_________________,vt是___________________。
(2)速度公式中的v0、vt、a都是矢量。
在直线运动中,若规定正方向后,它们都可用带正、负号的代数值表示,把矢量运算转化为代数运算。
通常情况下取_______方向为正方向,对于匀加速直线运动,a取正值;
对于匀减速直线运动,a取负值。
计算结果vt>
0,说明vt的方向与v0的方向_______;
vt<
0,说明vt的方向与v0的方向_________。
(3)速度公式中,末速度vt是时间t的一次函数,其函数图象是一条倾斜的直线,斜率为_________,纵轴上的截距为_________。
若以v0方向为正方向,匀加速直线运动的图象如图2-2-1所示;
匀减速直线运动的图象如图2-2-2所示。
图象“越陡”表示速度变化越快,___________越大。
[能力训练]
如果