高一物理学案必修一全册.docx

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高一物理学案必修一全册

高中物理必修一学案

高一物理组

一、质点、参考系和坐标系

［要点导学］

１．质点：

在某些情况下，在研究物体的运动时，不考虑其_______，把物体看成是一个具有_______的点，这样的物体模型称为“质点”。

２．参考系：

为了研究物体的运动，被选来_______的其他物体称为“参考系”。

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_______为参考系。

３．坐标系：

为了定量研究运动，必须在参考系上建立_______，这样才能应用数学工具来研究运动。

［范例精析］

例1在研究火车从上海站到苏州或南京站的运动时间（通常只须精确到“分”），能不能把火车看成质点？

在研究整列火车经过一个隧道的时间（通常精确到“秒”），能不能把火车看成质点？

由此你得出什么看法？

例2敦煌曲子词中有一首：

“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”．请用物理学知识解释“山走来”和“山不动，是船行”。

你由此又得到什么看法？

［能力训练］

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、一个皮球从2m高处落下，与地面相碰后反弹跳起0.5m，则此过程中皮球通过的路程为　m，位移为m，该球经过与地面多次碰撞后，最终停在地面上，则在整个运动过程中，皮球的位移是m．

3、下列说法中指时刻的有（）

A．学校每天上午8点整开始上课

B．学校每节课40min

C．某次测验时间是100min钟

D．考试9︰40结束

4、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

5、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

反思：

二、时间和位移

［要点导学］

1．如果用一条数轴表示时间，则时刻t就是时间轴上的_______，时间间隔Δt就是时间轴上的_______。

2．位移：

从初位置到末位置的_______，叫做位移。

它是表示位置变动（变化）的物理量。

物体只有作单一方向的直线运动时，位移大小才_______路程，一般情况下位移大小_______路程。

3．如果是直线运动，则位移Δx和初、末位置坐标x1、x2的关系十分简单：

_______。

［范例精析］

例1：

分清几个概念和说法。

以后，我们在研究运动时，常常会要求出“物体在1秒末、2秒末（或第1秒末、第2秒末）的速度及位置”，也会要求“物体在1秒内、2秒内（或第1秒内、第2秒内）的位移和平均速度”。

请问：

（1）其中哪个表示时刻、哪个表示时间间隔？

（2）“1秒内”和“第1秒内”的位移（以及平均速度）是同一概念吗？

“2秒内”和“第2秒内”的位移（以及平均速度）是同一概念吗？

（3）“第2秒末的速度”与“第2秒内的平均速度”相同吗？

［能力训练］

1．下列说法中，关于时间的是（），关于时刻的是（）

A．学校上午8点开始上第一节课，到8点45分下课

B．小学每节课只有40分钟

C．我走不动了，休息一下吧

D．邢慧娜获得雅典奥运会女子10000m冠军，成绩是30分24秒36

２．一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

3.关于位移和路程，下列四种说法中正确的是（）

A．位移和路程在大小上总相等，只是位移有方向，是矢量，路程无方向，是标量

B．位移用来描述直线运动，路程用来描述曲线运动

C．位移取决于物体的始末位置，路程取决于物体实际通过的路线

D．位移和路程是一回事

4.如图1-2-2所示，物体沿着两个半径均为R的半圆弧由A点运动到C点，A、B、C三点在同一直线上．在此过程中，物体位移的大小是，方向为，物体通过的路程为．

反思：

三、运动快慢的描述——速度

［要点导学］

1．速度的物理意义是“描述物体______________的物理量”，定义是_____________________之比”。

速度是_______量。

2．上面式子所给出的其实是“平均速度”。

对于运动快慢一直在变化的“非匀速运动”（又叫变速运动），如果要精确描述物体每时每刻运动的_______程度，就必须引入“_______”这个概念。

3．速度是矢量，与“速度”对应的还有一个“速率”的概念。

按书上的说法，速率（瞬时速率）就是______________。

它是一个_______量。

在发生一段极小的位移时，位移的大小和路程_______，所以瞬时速度的大小就_______瞬时速率。

［范例精析］

例1．一辆汽车以20m/s的速度沿平直公路从甲地运动到乙地，又以30m/s的速度从乙地运动到丙地。

已知甲、乙两地间的距离与乙、丙两地间的距离相等，求汽车从甲地开往丙地的过程中的平均速度。

［能力训练］

1．下列速度值指的是平均速度的大小还是瞬时速度的大小？

A．某同学百米赛跑的速度约为9m/s，答：

；

B．运动员百米赛跑的冲线速度为12m/s，答：

；

C．汽车速度计指示着的速度为60km/h，答：

；

D．子弹离开枪口时的速度为600m/s，答：

。

2．速度有许多单位，在国际单位制里速度的单位是m/s，但汽车速度常用km/h作单位，1m/s=km/h，1km/h=m/s。

高速公路上某类汽车的限速为120km/h=m/s。

3．质点沿x轴正方向运动，在t=2时刻它的位置坐标为x1=－4m，t=6s时刻它的位置坐标为x2=6m，则在这段时间内质点的位置变化Δx=m，平均速度v=m/s。

4．对于做变速直线运动的物体，有如下几句话

A．物体在第2s内的速度是4m/s

B．物体在第3s末的速度是4m/s

C．物体在通过某一点的速度是8m/s

D．物体在通过某一段位移时的速度是8m/s

在以上叙述中，表示平均速度的是，表示瞬时速度．

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/s

B．他的平均速度是5m/s

C．他的平均速度是6m/s

D．他在后600m的路程中的平均速度是6m/s

反思：

五、速度变化快慢的描述——加速度

［要点导学］

1．加速度的物理意义：

反映_________________________物理量。

加速度的定义：

_____________________比值，即_______

加速度是______量。

加速度的方向与速度方向并_______相同。

2．加速度与速度是完全不同的物理量，加速度是_______。

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_______；减速直线运动的物体，加速度方向与速度方向_______。

3．在“速度-时间”图像中，加速度是_______。

速度图线越陡，加速度越_______；速度图线为水平线，加速度为_______。

［范例精析］

例1试举出下列实例：

（1）速度很大而加速度较小，甚至为0；

（2）速度很小而加速度很大；

（3）加速度为0而速度不为0；

（4）速度为0而加速度不为0。

（5）速度方向与加速度方向相反。

例2．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。

（2）有的同学这样计算球的加速度：

a=（v2－v1）/t=（4－6）/0.2m/s2=－10m/s2。

他的方法对吗？

为什么？

正确的是多少？

［能力训练］

1．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

2．物体的加速度为2m/s2，表示这物体（）

A每秒运动2m

B每经过1秒，其速度增大2m/s2

C每经过1秒，其速度增大2m/s

D每经过1秒，其速度增大2m

3．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

4．一个小球以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

5．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？

反思：

二．匀变速直线运动的速度与时间的关系

[要点导学]

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，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。

（3）从静止开始的匀加速直线运动，即v0=0，则vt=at，速度与时间成正比，其图象经过_______。

[范例精析]

例1：

物体做匀加速直线运动，已知加速度为2m/s2，那么

（）

A．在任意时间内，物体的末速度一定等于初速度的2倍

B．在任意时间内，物体的末速度一定比初速度大2m/s

C．在任意一秒内，物体的末速度一定比初速度大2m/s

D．第ns的初速度一定比第（n-1）s的末速度大2m/s

[能力训练]

1．物体做匀加速直线运动，初速度v0=2m/s，加速度a=0.1m/s2，则第3s末的速度为_______m/s，5s末的速度为__________m/s。

2．质点从静止开始作匀加速直线运动，经5s速度达到10m/s，然后匀速度运动了20s，接着经2s匀减速运动到静止，则质点在加速阶段的加速度大小是多少？

在第26s末的速度大小是多少？

3．质点在直线上作匀变速直线运动，若在A点时的速度是5m/s，经3s到达B点速度是14m/s，若再经4s到达C点，则在C点的速度是多少？

4．一物体做直线运动的速度方程为vt=2t+4.

（1）说明方程中各字母或数字的物理意义.

（2）在图2-2-9中画出物体运动的v-t图象.

反思：

四．匀变速直线运动的速度与位移的关系

[要点导学]

1．位移公式

匀变速度直线运动物体的位移公式为_____________________。

2．对匀变速直线运动位移公式:

的理解

（1）式中共有四个物理量，仅就该公式而言，知三求一；

（2）式中x、v0、a是_______量，在取初速度v0方向为正方向的前提下，匀加速直线运动a取正值，匀减速直线运动a取______，计算的结果x>0，说明位移的方向与初速度方向______，x<0，说明位移的方向与初速度方向________。

（3）初速度为零的匀加速直线运动,位移公式为：

_______

3．匀变速直线运动速度与位移的关系

速度与位移的关系式：

______________

4．匀变速直线运动的平均速度____________________

[范例精析]

例1：

一物体做匀加速直线运动，初速度为v0=5m/s,加速度为a=0.5m/s2，求:

（1）物体在3s内的位移；

（2）物体在第3s内的位移。

[能力训练]

1．物体的初速度为2m/s，加速度为2m/s2，当它的速度增大到6m/s时，所通过的路程x

2.某物体的初速度为2m/s，在4s的时间内速度均匀增大到6m/s，那么该物体在这段时间内发生的位移x

反思：

五．自由落体运动

[要点导学]

1．物体只在______________________叫做自由落体运动。

2．特点：

初速度v0=____，加速度a=____。

3．　　　　　叫做自由落体加速度，也叫　　　　　，通常用符号_____表示。

重力加速度g的方向总是________。

4．自由落体运动是匀变速直线运动在v0=0、a=g时的一个特例,运动规律可由匀变速直线运动的一般规律来推导。

速度公式：

vt=gt

位移公式：

h=gt2/2

速度与位移的关系式：

vt2=2gh

通常选取　　方向为正方向。

5．重力加速度的测量

研究自由落体运动通常有两种方法：

用打点计时器研究自由落体运动和用频闪摄影法研究自由落体运动。

[范例精析]

例1：

甲球的重力是乙球的5倍，甲、乙分别从高H、2H处同时自由落下（H足够大），正确的是（）

A．同一时刻甲的速度比乙大

B．下落1m时，甲、乙的速度相同

C．下落过程中甲的加速度大小是乙的5倍

D．在自由下落的全过程，两球平均速度大小相等

例2：

水滴由屋檐自由下落，当它通过屋檐下高为1.4m的窗户时，用时0.2s，不计空气阻力，g取10m/s2，求窗台下沿距屋檐的高度。

[能力训练]

1．某物体自由下落，第1s内的位移是____m，第2s末的速度是______m/s，前3s内的平均速度是_________m/s（g取10m/s2）。

2．小球做自由落体运动，它在前ns内通过的位移与前（n+1）s内通过的位移之比是_____________。

3．一物体从高处A点自由下落，经B点到达C点，已知B点的速度是C点速度的3/4，BC间距离是7m，则AC间距离是__________m（g取10m/s2）。

4．一物体从高H处自由下落，当其下落x时，物体的速度恰好是着地时速度的一半，由它下落的位移x=__________

5．自由下落的物体，自起点开始依次下落相等高度所用的时间之比是（）

A．1/2

B．1/3

C．1/4

D．（

+1）:

1

反思：

一、重力基本相互作用

【要点导学】

1．本节学习力的基本知识：

力的概念、力的图示；_______。

介绍了自然界的_______作用。

其中重点是力的图示，难点是确定重心的位置。

2．知道物体运动状态的改变就是指_____________________.

3．知道力是、的原因.

4.知道力的图示是用一带箭头有标度的线段把抽象的力直观而形象表示出来的一种处理力的科学方法，在具体问题中能画出力的图示或力的示意图.

5.知道重力是物体由于______________而产生的，掌握重力的大小和方向，重力大小的测量方法______________.

【范例精析】

例1用图示法画出力，并指出施力物体和受力物体.

（1）在水平桌面上重50N的书的重力.

（2）空气对气球的20N浮力.

（3）小孩以东偏北30°的方向拉小车的200N的拉力。

例2关于重力，下列说法正确的是

A．重力就是地球对物体的吸引力，重力的方向总是和支持重物的支持面垂直的

B．重力的大小可以用弹簧秤或天平直接测出

C．质量大的物体所受重力可能比质量小的物体所受重力小

D．物体对悬绳的拉力或对支承面的压力的大小可以不等于重力

【能力训练】

1.物理学中用一根带有______的线段来表示力，______的方向表示力的方向，这样的力的表示法称为__________；如果线段的长短严格按照_____来画，这样的表示法叫做_______.

2．重心是物体所受___________,物体的重心可以在物体上，也可以_________,重心在物体几何中心的条件是______________________.

3.在物理学中我们把_______叫做力.力的三要素是_______、_________、________.地球附近物体受到的重力是由_____产生的,重力的施力物体是_____,重力的方向_____,重力的作用点在_____

4．请你判断下列说法正确的是（）

A．物体受到力的作用，运动状态一定改变。

B．竖直向上抛出的物体，物体竖直上升，是因为受到一个竖直向上的升力。

C．物体只有相互接触才会产生力的作用。

D．同一个物体既可以是施力物体也可以是受力物体。

5．下列关于力的说法正确的是（）

A．一个力可能有两个施力物体　　

B．力的三要素相同，作用效果一定相同

C．物体受到力的作用，其运动状态未必改变

D．物体发生形变时，一定受到力的作用

6．关于重心的说法，正确的是（）

A．重心就是物体内最重的一点　

B．有规则形状的物体，其重心必在物体的几何中心

C．把一物抬到高处，其重心在空间的位置也升高了

D．背跃式跳高运动员，在跃过横杆时，其重心在身体之外

7．关于重力的大小和方向，下列说法中正确的是（）

A．在地球上方的物体都要受到重力作用，所受的重力与它的运动状态无关,也不管是否存在其他力的作用

B．在地球各处的重力方向都是相同的

C．向上运动的物体所受重力可能小于向下运动的同一物体所受重力

D．对某一物体而言，其重力的大小总是一个恒量，不因物体从赤道移到南极而变化

反思

二弹力

【要点导学】

1．物体在外力的作用下，所发生的或的改变叫形变，在外力停止作用后，能够的形变叫弹性形变。

2．发生形变的物体，由于要回复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力．

3．弹力产生的条件：

（1）______________

（2）______________．

4．弹力的方向是从施力物体指向受力物体，与施力物体的形变方向相反．具体地说：

（1）绳的拉力方向总是沿______________方向．

（2）压力的方向垂直于支持面而指向______________，支持力的方向垂直于支持面而指向______________．

5．胡克定律______________

（1）上式适用于发生弹性形变（在弹性限度内）时，弹簧拉伸或压缩形变所产生的弹力的大小计算．

（2）式中的k为______________，是弹簧本身的一种物理性质，与外力无关，其大小只与_____________________有关．

（3）x为弹簧的______________的大小。

【范例精析】

例1一个物体放在水平地面上，下列关于物体和地面受力情况的叙述中，正确的是（   ）

　　A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了形变

　　B.地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变

　　C.物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变

D.物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变

例2．如图3-2-1所示，一个球形物体静止于光滑水平面，并与竖直光滑墙壁接触，A、B两点是球跟墙和地面的接出点，则下列说法正确的是（   ）

　　A.物体受重力、B点的支持力、A点的弹力作用

　　B.物体受重力、B点的支持力作用

　　C.物体受重力、B点的支持力、地面的弹力作用

D.物体受重力、B点的支持力、物体对地面的压力作用

【能力训练】

1．产生弹力的条件是______________.

2．除拉伸或缩短形变外，还有______形变和_______形变。

3．压力和支持力的方向总是_______接触面,压力指向被____的物体，支持力指向被______的物体；绳子的张力（拉力）总是沿着__________的方向.

4．弹力的大小与发生形变的物体的________有关，还与形变的_____有关；对于发生弹性形变的弹簧而言，弹力与弹簧的形变量（伸长或缩短的长度）成______.一弹簧的劲度系数为500N/m,它表示_______________________________,若用200N的力拉弹簧,则弹簧的伸长量为_____m.

5.关于弹性形变的概念，下列说法中正确的是（　　）

A.物体形状的改变叫弹性形变

B.物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变

C.一根铁杆用力弯折后的形变就是弹性形变

D.物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变

6.关于弹力下列说法正确的是（）

A.静止在水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力

B.压力、支持力、绳中的张力都属于弹力

C.弹力的大小与物体的形变程度有关,在弹性限度内形变程度越大,弹力越大

D.弹力的方向总是与施力物体恢复形变的方向相同

反思：

三、摩擦力

【要点导学】

1．两个物体相互接触，当有相对滑动的趋势，但又保持相对静止状态时，在它们接触面上出现的阻碍相对滑动的静摩擦力。

（1）产生条件：

_____________________；______________；_____________________

（2）静摩擦力方向：

沿接触面且与相反。

静摩擦力大小：

随_______而变化。

一般与迫使物体发生相对运动的外力（或沿着接触面的分量）______________。

（3）静摩擦力有一个______________，它是物体即将开始相对滑动时的静摩擦力，即最大静摩擦力。

2．两个互相接触且有相对滑动的物体，在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的摩擦力，称为滑动摩擦力。

（1）产生条件：

；；。

（2）滑动摩擦力方向：

沿接触面且与相反。

（3）滑动摩擦力的大小：

滑动摩擦力的大小与两物体间的压力成正比，即______________，其中μ为______________，无单位，它与______________、______________有关，而与物体间的相对速度的大小、接触面的大小、压力的大小无关。

【范例精析】

例1．关于摩擦力的说法，下列说法中正确的是（