11运动的描述 教案.docx

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11运动的描述教案

适用学科

高中物理

适用年级

高一

适用区域

沪科版区域

课时时长（分钟）

2课时

知识点

1、质点的概念及理想化模型

2、参考系与坐标系

３、位移的概念,与路程的区不

4、矢量与标量的理解、

5、速度、平均速度与瞬时速度、

教学目标

１、理解质点的概念及理想化模型

2、明白参考系与坐标系

３、理解位移的概念,明白位移与路程的区不

4、明白矢量与标量

5、理解速度的物理意义,能区分平均速度与瞬时速度,明白速率的概念;

教学重点

参考系的选择　　位移、速度与平均速度的理解掌握

教学难点

质点理想化模型的理解矢量与标量的理解

[参考系问题设计]

在奔驰的大巴中,小伟看着窗外讲:

“快看,树在飞快地往后跑！

"小霞看了讲:

“不对,是我们与汽车在往前跑,树如何会动呢！

”老师笑咪咪地讲:

“您们讲得都对！

＂您同意老师的讲法不？

什么缘故？

［质点问题设计]

1、2０１9年田径世锦赛男子1０0米飞人大战,牙买加选手博尔特以９秒７7逆转摘金、教练员在研究博尔特的摆臂与步幅对速度的影响时,能否把她看成一个“点”？

若研究博尔特百米比赛所用的时间时,能否把她看成一个“点"？

２、在由北京开往广州的列车内,小伟想研究火车的运行时间,能否把火车看成一个“点”？

假如要研究火车通过一架铁路桥的时间,能否把火车看成一个“点"？

３。

[问题设计］

请分析生活中的两个问题:

（1）电台报时一般如此讲:

“现在是北京时间八点整。

”听评书连播节目时,最后播音员往往讲:

“明天同一时间请接着收听、”这个地方两个“时间”的含义相同不?

答案不同、第一个时间指一个时刻,第二个时间指一段时间、

（2）中考结束后,爸爸带小明乘火车去深圳旅游,火车20∶３0准时从北京西站出发,经5小时２3分于第二天1∶5３到达山东菏泽站,停2分钟后出发,于4∶26到达安徽阜阳站……

这一段话中提到的时间哪些是时刻,哪些是时间？

答案　20∶3０、１∶53、4∶26是时刻;5小时23分、２分钟是时间。

一、瞬时速度

[要点提炼]

1。

瞬时速度:

瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度,通常简称为速度、即当ｔ→0时,

v=所求的速度为瞬时速度、

２、意义:

表示运动物体在某一时刻（或经过某一位置时）的速度、

3、矢量性:

瞬时速度的方向就是该时刻物体运动的方向,即运动轨迹上过该点的切线方向、

４、瞬时速度能够精确描述物体在某一时刻（或某一位置）的运动快慢、

二、参考系

[要点提炼]

1。

参考系:

在描述一个物体的运动时,用来做参考的其她物体叫参考系、

2。

参考系对观察结果的影响

（1）选取的参考系不同,对同一个物体运动的描述往往不同、

（２）运动与静止的相对性:

假如一个物体相对参考系位置不变,我们就讲这个物体是静止的;假如物体相对参考系的位置改变,我们就讲这个物体是运动的、静止是相对（填“相对”或“绝对”）的,而运动是绝对（填“相对”或“绝对”）的、

3、参考系的选取原则:

参考系的选取能够是任意的、在实际问题中,参考系的选取以研究问题方便、对运动的描述尽估计简单为基本原则。

假如题目不做特不讲明,都是选地面为参考系、

三、质点

　［要点提炼］

１、质点的特点

（1）质点是用来代替物体的有质量的物质点,它忽略了物体的大小与形状等次要因素,而突出了物体具有质量这个主要因素、它与几何中的“点”有本质区不、

（2）质点是一种科学抽象,是一种理想化的物理模型,实际上不存在（填“存在"或“不存在"）。

2、物体能够看成质点的条件:

物体的大小与形状对所研究问题的影响能够忽略不计、

［延伸考虑]

是不是特不大的物体一定不能看做质点,而特不小的物体一定能够看做质点？

请举例讲明、

答案不是、研究地球绕太阳的公转时能够把地球看做质点,而研究乒乓球的发球（如旋转问题）时不能把乒乓球看做质点、

四、时间与时刻　

［要点提炼］

（1）时刻:

指某一瞬间、在时间轴上,时刻用点来表示、

（2）时间:

指某两个时刻之间的间隔、在时间轴上,时间用线段来表示、

［要点提炼]

1、矢量与标量:

（1）矢量:

既有大小又有方向的物理量,例如位移、

（2）标量:

只有大小没有方向的物理量,例如路程、时间、温度、

2。

矢量的表示方法:

用一条带箭头的线段来表示、线段的长度表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向。

3、大小的比较:

标量大小的比较一般只看自身数值大小,而矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小,绝对值大,则该矢量大。

4、运算规律:

标量的运算法则为算术法则,即初中所学的加、减、乘、除等运算方法;矢量的运算法则为以后学习到的平行四边形定则、

　［要点提炼]

1、路程表示物体运动轨迹的长度,只有大小,没有方向、

2、位移表示物体位置的变化,大小等于从起点指向终点有向线段的长度,方向由起点指向终点、

3、同一运动过程的路程,不小于位移的大小;在单向直线运动中,位移的大小等于路程。

1）物理意义:

描述物体速度

变化快慢的物理量

２）定义:

加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,通常用ａ　代表、

3）公式:

4）单位:

米每二次方秒

5）加速度是矢量,既有大小又有方向、

在匀变速直线运动中,加速度的方向跟速度的改变量的方向相同、在直线运动中,假如速度增加,加速度的方向与速度的方向相同;假如速度减小,加速度的方向与速度方向相反、

［要点提炼］

1、定义:

物体的位移ｓ与发生这段位移所用时间ｔ的比值、

讲明　速度的定义方法是比值定义法。

比值定义法是高中常见的一种定义物理量的方法,被定义的物理量不是由其她两个量决定,即不能讲与s成正比,与t成反比、初中曾学习过ρ＝、R=也是用比值定义法定义的、

２、矢量性:

平均速度是矢量,它的方向与t时间内物体发生的位移s的方向相同。

注意（１）当比较两个速度是否相同时,既要比较大小是否相等又要比较其方向是否相同。

（２）分析物体的运动速度时不可只关注速度的大小,也要注意确定速度的方向、

3、意义:

表示物体在某段时间内或某段位移内运动的平均快慢程度。

下列情况下的物体能够看作质点的是（）

A、研究嫦娥三号在月球表面的着陆动作

B、研究一列火车通过长江大桥所需的时间

Ｃ、研究汽车通过某路标的时间时

Ｄ、研究“蛟龙号”下潜到7000m深度过程中的速度时

【答案】D　

【解析】Ａ、B、Ｃ中物体的形状、大小对研究的问题不能忽略,只有D正确、

下列关于质点的叙述中正确的是（　）

Ａ。

质点是真实存在的

Ｂ、原子特不小,因此原子就是质点

C。

质点是一种忽略次要因素的理想化模型

Ｄ、地球的质量与体积都特不大,因此不能看作质点

【答案】C

【解析】

质点是忽略了物体的形状与大小而假想的有质量的点,是一种忽略次要因素的理想化模型,因此Ａ错误,C正确。

原子尽管特不小,然而在研究其内部结构时,不能将原子看成质点,B错误、地球的质量与体积尽管特不大,但在研究地球的公转时地球本身的形状与大小能够忽略,地球能够看成质点,D错误。

关于位移与路程,下列讲法中正确的是（）

Ａ、在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体一定是静止的

Ｂ、在某一段时间内物体运动的路程为零,则该物体一定是静止的

C、在直线运动中,物体的位移大小一定等于其路程

D。

在曲线运动中,物体的位移大小估计大于其路程

【答案】B

【解析】

　物体从某位置出发,经一段时间又返回到该位置,此过程位移为零,但它运动了,A错、物体运动的路程为零,讲明它未动,反之物体若静止不动,它运动的路程一定为零,B对、只有在单向直线运动中,物体的位移大小才等于路程,C错、曲线运动中,物体的位移大小一定小于路程,D错。

下列关于位移（矢量）与温度（标量）的讲法中,正确的是（　）

A、两个运动物体的位移大小均为30ｍ,则这两个位移一定相同

Ｂ、做直线运动的两物体的位移s甲=3m,s乙=-5ｍ,则s甲>s乙

Ｃ、温度计读数有正也有负,其正、负号表示方向

Ｄ、温度计读数的正、负号表示温度的高低,不能表示方向

【答案】D

【解析】

当两个矢量大小相等、方向相同时,才能讲这两个矢量相同;直线运动的位移的“＋"“－”号表示方向;温度是标量,标量的正负表示大小（即温度的高低）、

下列关于平均速度与瞬时速度的讲法正确的是（　）

A、平均速度＝

当t特不小时,该式可表示某时刻的瞬时速度

B。

瞬时速度的方向与位移的方向相同

Ｃ。

瞬时速度与平均速度都能够精确描述物体运动的快慢

Ｄ、只有瞬时速度能够精确描述物体运动的快慢

【答案】ＡD

【解析】由平均速度定义式=

可知,当t特不小时,该式可表示某时刻的瞬时速度,A正确;平均速度的方向与物体的位移方向相同,而瞬时速度是与某时刻相对应的物理量,与一段时间内位移方向无对应关系,瞬时速度的方向为轨迹在那一点的切线方向,因此B错误;平均速度只能粗略地反映一段时间内物体运动的快慢程度,而瞬时速度能精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢及方向,C错误,D正确、

1、【题干】《西游记》中,常常有孙悟空“腾云驾雾"的镜头,即使在科技日新月异的今天通常也采纳“背景拍摄法”:

让“孙悟空”站在平台上,做着飞行的动作,在她的背后展现出蓝天与急速飘动的白云,同时加上烟雾效果;摄影师把人物动作与飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头。

放映时,观众就感受到“孙悟空＂在“腾云驾雾”。

这时,观众所选的参考系是（　）

Ａ。

孙悟空　　　　　Ｂ、平台

C、飘动的白云　　　ﻩ　　D。

镜头

【答案】C

【解析】“背景拍摄法”实际是利用了相对运动的原理,拍摄时“孙悟空"整体不动,而“白云”移动,放映时,观众以“白云”为参考系,认为其“静止",就会感受到“孙悟空”在“腾云驾雾＂。

故C正确、

2。

【题干】在中国海军护航编队“巢湖”舰、“千岛湖”舰护送下,“河北锦绣”“银河"等１3艘货轮从南海顺利抵达亚丁湾西部预定海域。

此次护航总航程4500海里、若所有船只运动速率相同,则下列讲法正确的是（　）

A。

“４500海里”指的是护航舰艇的位移

B、研究舰队平均速度时可将“千岛湖”舰看作质点

C、以“千岛湖"舰为参考系,“巢湖”舰一定是运动的

D、依照题中数据可求出此次航行过程中的平均速度

【答案】B

【解析】质点是一个理想化的物理模型,尽管实际上是不存在的,但它是【解析】“450０海里"指的是护航舰艇的路程,研究舰队平均速度时可将“千岛湖”舰看作质点,但题中未给出位移与时间,无法计算平均速度。

因所有船只运动速率相同,若以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰不一定是运动的,故B正确。

3、　【题干】下列物理量中,哪个是矢量（）

A、质量　ﻩB、时间

C、路程　ﻩD、位移

【答案】Ｄ

【解析】　质量、时间与路程都只有大小,没有方向,是标量。

位移既有大小又有方向,是矢量、选项D正确。

4、【题干】（位移与路程的计算）气球升到离地面80　m高时,从气球上掉下一物体,物体又上升了１0m高后才开始下落、则物体从离开气球开始到落到地面时的位移大小为（　）,方向（　）,路程为（　）、

【答案】　80m　竖直向下　１00m

【解析】从气球上掉下来的这个物体,要想求它的位移,首先要找它的初位置与末位置、选地面为参考系,初位置是离地面80m处,末位置是地面,因此位移大小为80m,方向由初位置指向末位置,即竖直向下,与中间的运动情况无关、路程是路径的长度,为1０0　ｍ、

5、【题干】如图２所示,２0１９年10月11日,在天津举行的第六届东亚运动会女子4×200米自由泳接力赛中,中国队以8分0６秒06的成绩夺得冠军,中国队之因此能够取得这个项目的冠军,取决于她们在8０0米中（）

图２

A。

平均速率大

Ｂ、平均速度大

C、冲刺时的瞬时速度大

Ｄ、某一时刻的瞬时速度大

【答案】　Ａ

【解析】　４×200米自由泳接力赛的总路程一定,哪队游完总路程所用的时间短,哪队获胜,也就是路程与时间的比值大即平均速率大的获胜。

１、【题干】如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt。

测得遮光条的宽度为Δx,用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度、为使更接近瞬时速度,正确的措施是（）

Ａ、换用宽度更窄的遮光条

B、提高测量遮光条宽度的精确度

C、使滑块的释放点更靠近光电门

D、增大气垫导轨与水平面的夹角

【答案】Ａ

【解析】瞬时速度表示运动物体在某一时刻（或经过某一位置）的速度,

=

当Δt→0时,

可看成物体的瞬时速度,Δｘ越小,Δｔ也就越小,A项正确;提高测量遮光条宽度的精确度,不能减小Δt,B项错误;使滑块的释放点更靠近光电门,滑块通过光电门的速度更小,时间更长,因此C项错误;增大气垫导轨与水平面的夹角并不一定能使

更接近瞬时速度,Ｄ项错误、

２、【题干】为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志、如图所示,甲图是限速标志（白底、红圈、黑字）,表示允许行驶的最大速率是8０ｋm/h;乙图是路线指示标志,表示距杭州还有1０0ｋm。

上述两个数据的物理意义是（　）

A、80kｍ/h是平均速度,１00　km是位移

B、8０km／h是平均速度,100km是路程

C、８０kｍ／h是瞬时速度,10０km是位移

D、8０km／ｈ是瞬时速度,100ｋｍ是路程

【答案】D

【解析】８0kｍ/h表示瞬时速度;１0０kｍ表示离杭州还有100ｋｍ的路程。

３、【题干】甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,设向右为正方向,甲质点的速度为2　m/s,乙质点的速度为－4ｍ／s,则可知（）

Ａ、乙质点的速率小于甲质点的速率

B、因为+２〉—４,因此甲质点的速度大于乙质点的速度

C、这个地方的正、负号的物理意义是表示质点运动的方向

Ｄ。

若甲、乙两质点同时由同一地点出发,则1０s后甲、乙两质点相距60m

【答案】CＤ

【解析】因为速度是矢量,其正、负号表示质点的运动方向,速率是标量,在匀速直线运动中,速度的大小等于速率,故A、B错,C正确;甲、乙两质点在同一直线上沿相反方向运动,故D正确、

1、【题干】物体做直线运动时能够用坐标轴上的坐标表示物体的位置,用坐标的变化量Δx表示物体的位移。

如图所示,一个物体从A运动到Ｃ,它的位移Δx1=—4　ｍ-5m=—9m;从Ｃ运动到B,它的位移为Δx2＝1m－（—4m）＝5　m。

正确的是（）

Ａ。

C到B的位移大于Ａ到C的位移,因为正数大于负数

Ｂ。

A到C的位移大于C到B的位移,因为符号表示位移的方向,不表示大小

Ｃ、因为位移是矢量,因此这两个矢量的大小无法比较

Ｄ、物体由A到Ｂ的合位移Δx=Δx１+Δx2

【答案】BＤ

【解析】位移的正负代表方向,不代表大小,因此Ａ到C的位移Δx１大于C到B的位移Δx２,故A、C错误,B正确、Ａ到Ｂ的合位移Δx＝1m-5m=－4m=Δｘ１+Δx２,故D正确、

2、【题干】一个人晨练,走中国古代的八卦图,如图所示,中央的S部分是两个直径为Ｒ的半圆,BＤ、CA分不为西东、南北指向、她从A点出发沿曲线AＢCOADC行进,则当她走到D点时,求她的路程与位移的大小分不为多少？

位移的方向如何?

【答案】路程与位移的大小分不为

πＲ与R　位移的方向为东南方向

【解析】路程是标量,等于半径为R与半径为

的两圆周长之与减去半径为R的圆周长的,即ｓ=２πＲ＋2π·-·２πR=

πＲ、位移是矢量,大小为AＤ线段的长度,由直角三角形知识得＝

R,方向由Ａ指向D,即东南方向、

３、【题干】三个质点Ａ、B、C的运动轨迹如图1所示、三个质点同时从N点出发,同时到达Ｍ点,且均无往返运动,则下列讲法正确的是（　）

A、三个质点从Ｎ点到Ｍ点的平均速度相同

B、三个质点任意时刻的运动方向都相同

C、三个质点从Ｎ点出发到任意时刻的速度都相同　　图１ﻩ

D、三个质点从N点到M点的瞬时速度的方向有时估计相同

【答案】AD

【解析】A、B、C三个质点在相同时间内位移的大小都是MN的长度,方向都由Ｎ指向Ｍ,即位移相同,因此它们的平均速度相同,A选项正确、质点Ｂ做单向直线运动,速度方向始终由Ｎ→M,而质点Ａ、C沿曲线运动,运动方向随时在改变,B、C选项错误。

质点瞬时速度的方向是轨迹的切线方向,在这三条轨迹上,有切线方向相同的位置,三个质点估计同时来到这些位置,因此三个质点的瞬时速度方向有时估计相同,故D选项正确、

1、通过对质点理解、需掌握看做质点的条件

2、参考系的选择时任意的,选择不同的参考系关于解决问题是有帮助的

3、位移与路程的区不在与矢量与标量的理解,需理解掌握;

4、认真体会理解速度、平均速度与瞬时速度的不同含义及物理意义

１、【题干】2019年9月２2日丁俊晖在20１9世界斯诺克上海大师赛决赛中顺利问鼎,首夺上海大师赛冠军、下列关于台球的讲法中正确的有（）

A、因为台球比较小,因此一定能够把它看做质点

Ｂ、丁俊晖在击球时能够把台球看做质点

Ｃ、解讲员在解讲进球路线时能够把台球看做质点

Ｄ。

丁俊晖在分析进球路线时能够把台球看做质点

【答案】Ｃ

【解析】物体能否看做质点,要看物体的大小与形状在所研究的问题中起主要作用依然起次要作用,故Ａ错;丁俊晖在击球时,需要考虑球的旋转情况,因此不能把台球看做质点,故Ｂ错;而解讲员在解讲进球路线时只需讲明球的行进轨迹,因此能够把台球看做质点,故C对;而丁俊晖在分析进球路线时需要考虑球的旋转情况对路线的影响,因此不能够把台球看做质点,故D错、

2、【题干】某人站在楼房顶层O点竖直向上抛出一个小球,上升的最大高度为20m,然后落回到抛出点O下方２５m的Ｂ点,则小球在这一运动过程中通过的路程与位移分不为（规定竖直向上为正方向）（）

A、2５ｍ,25m　ﻩ　B、６5ｍ,25　m

C、２5m,—25m　　　Ｄ。

65　m,—25m

【答案】D

【解析】如图所示,整个过程小球的路程为20m＋２0m＋25　ｍ=６5m,但其位移为-2５ｍ,“—"表示其方向竖直向下、

3、【题干】某学校田径运动场跑道示意图如图1所示,其中A点是所有跑步项目的终点,也是400　ｍ、8０0　ｍ赛跑的起跑点;B点是1０0m赛跑的起跑点,在校运动会中,甲、乙、丙三个同学分不参加了100ｍ、40０　m与8００　m比赛,则（）

图1

Ａ、甲的位移最小　ﻩ　　B。

丙的位移最大

Ｃ、乙、丙的路程相等　Ｄ、丙的路程最大

【答案】Ｄ

【解析】由路程与位移定义可得答案;

１、【题干】如图3所示,一小球在光滑的V形槽中由A点释放,经B点到达与A点等高的C点,A点的高度为

1ｍ,则全过程中小球通过的路程与位移大小分不为（　）

图3

A、

m,　mﻩＢ、

　m,m

Ｃ、

　ｍ,

ｍ　ﻩＤ、m,１ｍ

【答案】Ｃ

【解析】小球通过的路程为实际运动轨迹的长度Ｌ=2＝2×

　m＝

m;位移的大小为起点到终点的有向线段的长度ｓ＝==

　m=

m,选项C正确、

2、【题干】某赛车手在一次野外训练中,先利用地图计算出出发地与目的地的直线距离为9ｋm,她从出发地到目的地用了5分钟,赛车内的里程表指示的里程数值增加了１5km,当她经过某路标时,车内速度计指针指示的示数为150　ｋm/ｈ,那么能够确定的是（）

A、在整个过程中赛车手的瞬时速度是108km/h

B、在整个过程中赛车手的平均速度是180　ｋｍ/h

Ｃ、在整个过程中赛车手的平均速率是１０8km/h

D、经过路标时的瞬时速度是150km/ｈ

【答案】D

【解析】整个过程中的位移大小为9　kｍ,所用时间为５miｎ,因此依照公式v=s/t可得整个过程中的平均速度为108kｍ／h,这个速度并非瞬时速度,A、Ｂ项错误;平均速率等于路程除以时间,大小为1８0　km/h,Ｃ项错误;经过路标时的速度是指在路标那一位置时的速度,为瞬时速度,因此Ｄ项正确、

3。

　【题干】某人骑自行车沿直线从一斜坡坡底到坡顶,再从坡顶到坡底,已知上坡时的平均速度大小为４ｍ／s,下坡时的平均速度大小为6m/s,则此人往返一次的平均速度大小与平均速率分不是（　）

A、10　m/s,１0　m/s　B。

5m/s,４、８　m／s

C、10m/ｓ,５　m/ｓ　D、0,4。

8　m/s

【答案】Ｄ

【解析】此人往返一次的位移为0,由平均速度的定义式可知,此人往返一次的平均速度的大小为0。

设由坡顶到坡底的路程为ｓ,则此过程的平均速率为===４、8m／s,故选项Ｄ正确、

方法概述

假如把一个复杂的物理全过程分解成几个小过程,且这些小过程的变化是单一的。

那么,选取全过程的两个端点及中间的极限来进行分析,其结果必定包罗了所要讨论的物理过程,从而能使求解过程简单、直观,这就是极限思维法。

极限思维法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续、单调变化（单调增大或单调减小）的情况、

常见类型

用极限法求瞬时速度与瞬时加速度

（１）公式v=

中当Δｔ→０时v是瞬时速度。

（2）公式ａ＝中当Δt→0时a是瞬时加速度。

解题思路

（1）选取研究过程的一段位移（或一段时间）。

（2）判断本段时间是否可视为极短、

（3）假如可视为极短,用定义式v＝或a=

求解