高一物理必修1教案.docx
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高一物理必修1教案
1.1质点参考系和坐标系
学习目标:
1.理解质点的概念，知道它是一种科学抽象，知道实际物体在什么条件下可看作质点，知道这种科学抽象是一种常用的研究方法。
2.知道参考系的概念和如何选择参考系。
学习重点:
质点的概念。
学习难点:
主要内容:
一、机械运动
1.定义：
物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动，简称运动。
2.运动的绝对性和静止的相对性：
宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子，都处在永恒的运动之中。
运动是绝对的，静止是相对的。
二、物体和质点
1.定义：
用来代替物体的有质量的点。
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。
2．物体可以看成质点的条件：
如果在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看做一个质点。
3．突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法。
质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。
问题：
1．能否把物体看作质点，与物体的大小、形状有关吗？
2．研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否把汽车看作质点？
要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把汽车看作质点？
3．原子核很小，可以把原子核看作质点吗？
【例一】下列情况中的物体，哪些可以看成质点（）
A．研究绕地球飞行时的航天飞机。
B．研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。
C．研究从北京开往上海的一列火车。
D．研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱。
课堂训练：
1．下述情况中的物体，可视为质点的是（）
A．研究小孩沿滑梯下滑。
B．研究地球自转运动的规律。
C．研究手榴弹被抛出后的运动轨迹。
D．研究人造地球卫星绕地球做圆周运动。
2.下列各种情况中，可以所研究对象（加点者）看作质点的是（ ）
A．研究小木块的翻倒过程。
B．研究从桥上通过的一列队伍。
C．研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱。
D．汽车后轮，在研究牵引力来源的时。
三、参考系
1．定义：
宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中，在描述一个物体的运动时，必须选择另外的一个物体作为标准，这个被选来作为标准的物体叫做参考系。
一个物体一旦被选做参考系就必须认为它是静止的。
2．选择不同的参考系来观察同一个运动，得到的结果会有不同。
【例二】人坐在运动的火车中，以窗外树木为参考系，人是_______的。
以车厢为参考系，人是__________的。
3．参考系的选择：
描述一个物体的运动时，参考系可以任意选取，选取参考系时要考虑研究问题的方便，使之对运动的描述尽可能的简单。
在不说明参考系的情况下，通常应认为是以地面为参考系的。
4．绝对参考系和相对参考系：
【例三】对于参考系，下列说法正确的是（）
A．参考系必须选择地面。
B．研究物体的运动，参考系选择任意物体其运动情况是一样的。
C．选择不同的参考系，物体的运动情况可能不同。
D．研究物体的运动，必须选定参考系。
课堂训练：
1．甲物体以乙物体为参考系是静止的，甲物体以丙物体为参考系是运动的，那么，以乙物体为参考系，丙物体是（ ）
A．一定是静止的。
B．一定是运动的。
C．有可能是静止的或运动的 D．无法判断。
2．关于机械运动和参照物，以下说法正确的有（）
A.研究和描述一个物体的运动时，必须选定参照物。
B.由于运动是绝对的，描述运动时，无需选定参照物。
C.一定要选固定不动的物体为参照物。
D.研究地面上物体的运动时，必须选地球为参照物。
四、坐标系
【例四】
【例五】
阅读材料:
理想模型及其在科学研究中的作用
在自然科学的研究中，“理想模型”的建立，具有十分重要的意义。
第一，引入“理想模型”的概念，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差。
把现实世界中，有许多实际的事物与这种“理想模型”十分接近。
在一定的场合、一定的条件下，作为一种近似，可以把实际事物当作“理想模型”来处理，即可以将“理想模型”的研究结果直接地应用于实际事物。
例如，在研究地球绕太阳公转的运动的时候，由于地球与太阳的平均距离（约为14960万公里）比地球的半径（约为6370公里）大得多，地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的，即地球的形状、大小可以忽略不计。
在这种场合，就可以直接把地球当作一个“质点”来处理。
在研究炮弹的飞行时，作为第一级近似，可以忽略其转动性能，把炮弹看成一个“质点”；作为第二级近似，可以忽略其弹性性能，把炮弹看成一个“刚体”。
在研究一般的真实气体时，在通常的温度和压强范围内，可以把它近似地当作“理想气体”，从而直接地运用“理想气体”的状态方程来处理。
第二，对于复杂的对象和过程，可以先研究其理想模型，然后，将理想模型的研究结果加以种种的修正，使之与实际的对象相符合。
这是自然科学中，经常采用的一种研究方法。
例如：
“理想气体”的状态方程，与实际的气体并不符合，但经过适当修正后的范德瓦尔斯方程，就能够与实际气体较好地符合了。
第三，由于在“理想模型”的抽象过程中，舍去了大量的具体材料，突出了事物的主要特性，这就更便于发挥逻辑思维的力量，从而使得“理想模型”的研究结果能够超越现有的条件，指示研究的方向，形成科学的预见。
例如：
在固体物理的理论研究中，常常以没有“缺陷”的“理想晶体”作为研究对象。
但应用量子力学对这种“理想晶体”进行计算的结果，表明其强度竟比普通金属材料的强度大一千倍。
由此，人们想到：
既然“理想晶体”的强度应比实际晶体的强度大一千倍，那就说明常用金属材料的强度之所以减弱，就是因为材料中有许多“缺陷”的缘故。
如果能设法减少这种“缺陷”，就可能大大提高金属材料的强度。
后来，实践果然证实了这个预言。
人们沿着这一思路制造出了若干极细的金属丝，其强度接近于“理想晶体”的强度，称之为“金胡须”。
总之，由于客观事物具有质的多样性，它们的运动规律往往是非常复杂的，不可能一下子把它们认识清楚。
而采用理想化的客体（即“理想模型”）来代替实在的客体，就可以使事物的规律具有比较简单的形式，从而便于人们去认识和掌握它们。
1.2时间和位移
（二）
学习目标:
1.理解匀速直线运动和变速直线运动的概念。
2.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。
3.知道匀速直线运动的s-t图象的意义。
4.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。
学习重点:
s-t图
学习难点:
主要内容:
一、匀速直线运动
1．定义：
物体在一条直线上运动，如果在相等的时间里位移相等，这种运动称为匀速直线运动。
2．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。
二、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。
【例一】物体在一条直线上运动，关于物体运动的以下描述正确的是（ ）
A．只要每分钟的位移大小相等，物体一定是作匀速直线运动。
B．在不相等的时间里位移不相等，物体不可能作匀速直线运动。
C．在不相等的时间里位移相等，物体一定是作变速直线运动。
D．无论是匀速还是变速直线运动，物体的位移都跟运动时间成正比。
三、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。
5．变速直线运动的s-t图象为曲线。
6．图象的应用：
（1）求各时刻质点的位移和发生某一位移对应时间
（2）求速度：
（3）判断物体的运动性质：
【例二】某同学以一定速度去同学家送一本书，停留一会儿后，又以相同的速率沿原路返回家，图3中哪个图线可以粗略地表示他的运动状态？
【例三】如图所示为甲、乙两物体相对于同一原点运动的s-t图，下列说法正确的是：
A、在0-t2时间内甲和乙都做匀变速直线运动
B、甲、乙运动的出发点相距S1
C、乙比甲早出发t1时间
D、乙运动的速率大于甲运动的速率
【例四】如图所示为A、B、C三个物体作直线运动的s-t图。
由图可知：
________物体作匀速直线运动，_________物体作变速直线运动。
三个物体运动的总路程分别是_____,_____,_____。
课堂训练：
1．下列关于匀速直线运动的说法中正确的是（ ）
A．匀速直线运动是速度不变的运动。
B．匀速直线运动的速度大小是不变的。
C．任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动。
D．速度方向不变的运动一定是匀速直线运动。
2．关于质点作匀速直线运动的位移－时间图象以下说法正确的是（ ）
A．图线代表质点运动的轨迹。
B．图线的长度代表质点的路程。
C．图象是一条直线，其长度表示质点的位移大小，每一点代表质点的位置。
D．利用s－t图象可知质点任意时间内的位移，发生任意位移所用的时间。
3．如图示，是A、B两质点沿同一条直线运动的位移图象，由图可知（ ）
A．质点A前2s内的位移是1m。
B．质点B第1s内的位移是2m。
C．质点A、B在8s内的位移大小相等。
D．质点A、B在4s末相遇。
课后作业:
1．下列关于匀速直线运动的说法中正确的是
（ ）
A．匀速直线运动是速度不变的运动。
B．匀速直线运动的速度大小是不变的。
C．任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动。
D．速度方向不变的运动一定是匀速直线运动。
2．如图所示为甲、乙两质点作直线运动的位移－时间图象，由图象可知（ ）
A．甲、乙两质点在1s末时相遇。
B．甲、乙两质点在1s末时的速度大小相等。
C．甲、乙两质点在第1s内反方向运动。
D．在第1s内甲质点的速率比乙质点的速率要大。
1.2时间和位移
（一）
学习目标:
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。
学习重点:
1.时间和时刻的概念和区别。
2.位移的矢量性、概念。
学习难点:
位移和路程的区别。
主要内容:
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。
2．在学校实验室里常用停表，电磁打点计时器或频闪照相的方法测量时间。
【例一】下列说法中指的是时间的有___________________,指的是时刻的有________________。
A．第5秒内B.第6秒初C.前2秒内D.3秒末E.最后一秒内F.第三个2秒G.第五个1秒的时间中点。
课堂训练：
1．关于时间和时刻，下列说法正确的是（ ）
A．物体在5s时就是指物体在5s末时，指的是时刻。
B．物体在5s时就是指物体在5s初时，指的是时刻。
C．物体在5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s时间。
D．物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间。
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。
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大小才等于路程。
【例二】中学的垒球场的内场是一个边长为16.77m的正方形，在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒．一位球员击球后，由本垒经一垒、一垒二垒跑到三垒．他运动的路程是多大？
位移是多大？
位移的方向如何？
课堂训练：
1．以下说法中正确的是（ ）
A．两个物体通过的路程相同，则它们的位移的大小也一定相同。
B．两个物体通过的路程不相同，但位移的大小和方向可能相同。
C．一个物体在某一运动中，位移大小可能大于所通过的路程。
D．若物体做单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程。
2．如图甲，一根细长的弹
簧系着一个小球，放在光
滑的桌面上．手握小球把
弹簧拉长，放手后小球便左
右来回运动，B为小球向右到
达的最远位置．小球向右经过中间位置O时开始计时，其经过各点的时刻如图乙所示。
若测得OA=OC=7cm，AB=3cm，则自0时刻开始：
a．0.2s内小球发生的位移大小是____，方向向____，经过的路程是_____．
b．0.6s内小球发生的位移大小是_____，方向向____，经过的路程是____．
c．0.8s内小球发生的位移是____，经过的路程是____．
d．1.0s内小球发生的位移大小是____，方向向______，经过的路程是____．
3．关于质点运动的位移和路程，下列说法正确的是（ ）
A．质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量。
B．路程就是质点运动时实际轨迹的长度，是标量。
C．任何质点只要做直线运动，其位移的大小就和路程相等。
D．位移是矢量，而路程是标量，因而位移不可能和路程相等。
4．下列关于路程和位移的说法，正确的是（）
A．位移就是路程。
B．位移的大小永远不等于路程。
C．若物体作单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程。
D．位移是矢量，有大小而无方向，路程是标量，既有大小，也有方向。
5．关于质点的位移和路程，下列说法正确的是（）
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，也是位移的大小。
C．质点做直线运动时，路程等于其位移的大小。
D．位移的数值一定不会比路程大。
6．下列关于位移和路程的说法，正确的是（）
A．位移和路程的大小总相等，但位移是矢量，路程是标量。
B．位移描述的是直线运动，路程描述的是曲线运动。
C．位移取决于始、末位置，路程取决于实际运动路径。
D．运动物体的路程总大于位移。
三、矢量和标量
四、直线运动的位置和位移
课堂训练
课后作业:
阅读材料:
我国古代关于运动的知识
我国在先秦的时候，对于运动就有热烈的争论，是战国时期百家争鸣的一个题目．《庄子》书上记载着，公孙龙曾提出一个奇怪的说法，叫做“飞鸟之影未尝动也．”按常识说，鸟在空中飞，投到地上的影当然跟着鸟的移动而移动．但公孙龙却说鸟影并没有动．无独有偶，当时还有人提出“镞矢之疾；有不行不止之时”，一支飞速而过的箭，哪能“不行不止”呢？
既说“不行”，又怎能“不止”呢？
乍看起来，这些说法实在是“无稽之谈”，也可以给它们戴一顶“诡辩”的帽子．
但是事情并不这么简单．这个说法不但不是诡辩，而且还包含着辩证法的正确思想．恩格斯曾经指出，“运动本身就是矛盾，甚至简单的机械的位移之所以能够实现，也只是因为物体在同一瞬间既在一个地方又在另一个地方，既在同一个地方又不在同一个地方．这种矛盾的连续产生和同时解决正好就是运动．”因为运动体的位置随时间而变化，某一时刻在A点，在随之而来的另一时刻，就在相邻的B点，因此，也就有一个时刻，它既在A点又不在A点，既在B点又不在B点．在这时刻，物体岂不是“不行不止”吗？
再者，在一定的时间Δt内，物体前进一段距离Δs，当这时间变小，Δs随之变小；当Δt趋近于零时，Δs也趋近于零．也就是说，在某一瞬间，即某一时刻，运动体可以看作是静止的，所以飞鸟之影确实有“未尝动”的时候，对于运动的这种观察和分析实在是十分深刻的．这同他们能够区分“时间”与“时刻”的观念很有关系．《墨经》对于“鸟影”问题又有他们自己的理解，说那原因在于“改为”．认为鸟在A点时，影在A′点，当鸟到了相邻的B点，影也到了相邻的B′点．此时A′上的影已经消失，而在B′处另成了一个影，并非A′上的影移动到B′上来，这也是言之有理的．
机械运动只能在空间和时间中进行，运动体在单位时间内所经历的空间长度，就是速率．《墨经下》第65条之所述就包含着这方面的思想．《经说》云：
“行，行者必先近而后远．远近，修也；先后，久也．民行修必以久也．”这里的文字是明明白白的，“修”指空间距离的长短．那意思是，物体运动在空间里必由近及远．其所经过的空间长度一定随时间而定．这里已有了路程随时间正变的朴素思想，也隐隐地包含着速率的观念了．
东汉时期的著作《尚书纬·考灵曜》中记载地球运动时说：
“地恒动不止而人不知，譬如人在大舟中，闭牖（即窗户）而坐，舟行不觉也．”
这是对机械运动相对性的十分生动和浅显的比喻．哥白尼①在叙述地球运动时也不谋而合地运用了十分类似的比喻*．
1.2时间和位移
（二）
学习目标:
1.理解匀速直线运动和变速直线运动的概念。
2.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。
3.知道匀速直线运动的s-t图象的意义。
4.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。
学习重点:
s-t图
学习难点:
主要内容:
一、匀速直线运动
1．定义：
物体在一条直线上运动，如果在相等的时间里位移相等，这种运动称为匀速直线运动。
2．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。
二、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。
【例一】物体在一条直线上运动，关于物体运动的以下描述正确的是（ ）
A．只要每分钟的位移大小相等，物体一定是作匀速直线运动。
B．在不相等的时间里位移不相等，物体不可能作匀速直线运动。
C．在不相等的时间里位移相等，物体一定是作变速直线运动。
D．无论是匀速还是变速直线运动，物体的位移都跟运动时间成正比。
三、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。
5．变速直线运动的s-t图象为曲线。
6．图象的应用：
（1）求各时刻质点的位移和发生某一位移对应时间
（2）求速度：
（3）判断物体的运动性质：
【例二】某同学以一定速度去同学家送一本书，停留一会儿后，又以相同的速率沿原路返回家，图3中哪个图线可以粗略地表示他的运动状态？
【例三】如图所示为甲、乙两物体相对于同一原点运动的s-t图，下列说法正确的是：
A、在0-t2时间内甲和乙都做匀变速直线运动
B、甲、乙运动的出发点相距S1
C、乙比甲早出发t1时间
D、乙运动的速率大于甲运动的速率
【例四】如图所示为A、B、C三个物体作直线运动的s-t图。
由图可知：
________物体作匀速直线运动，_________物体作变速直线运动。
三个物体运动的总路程分别是_____,_____,_____。
课堂训练：
1．下列关于匀速直线运动的说法中正确的是（ ）
B．匀速直线运动是速度不变的运动。
B．匀速直线运动的速度大小是不变的。
C．任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动。
D．速度方向不变的运动一定是匀速直线运动。
2．关于质点作匀速直线运动的位移－时间图象以下说法正确的是（ ）
A．图线代表质点运动的轨迹。
B．图线的长度代表质点的路程。
C．图象是一条直线，其长度表示质点的位移大小，每一点代表质点的位置。
D．利用s－t图象可知质点任意时间内的位移，发生任意位移所用的时间。
3．如图示，是A、B两质点沿同一条直线运动的位移图象，由图可知（ ）
A．质点A前2s内的位移是1m。
B．质点B第1s内的位移是2m。
C．质点A、B在8s内的位移大小相等。
D．质点A、B在4s末相遇。
课后作业:
2．下列关于匀速直线运动的说法中正确的是
（ ）
A．匀速直线运动是速度不变的运动。
B．匀速直线运动的速度大小是不变的。
C．任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动。
D．速度方向不变的运动一定是匀速直线运动。
2．如图所示为甲、乙两质点作直线运动的位移－时间图象，由图象可知（ ）
A．甲、乙两质点在1s末时相遇。
B．甲、乙两质点在1s末时的速度大小相等。
C．甲、乙两质点在第1s内反方向运动。
D．在第1s内甲质点的速率比乙质点的速率要大。
1.3运动快慢的描述速度
学习目标:
1.了解坐标与坐标的变化量。
2．理解速度的概念。
知道速度是表示运动快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位，知道它是矢量。
3.理解平均速度，知道瞬时速度的概念。
4.知道速度和速率以及它们的区别。
学习重点:
速度的概念。
学习难点:
速度和速率。
主要内容:
一、坐标与坐标的变化量：
二、速度和速率：
（一）速度
1.定义：
位移与发生这段位移所用时间的比值。
2.定义式：
v=s/t
3.物理意义：
描述物体运动快慢程度的物理量。
4.单位：
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