必修一经典教案第一章运动的描述12345讲.docx
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必修一经典教案第一章运动的描述12345讲
第一章运动的描述
第一讲描述物体运动的几个基本概念
一、教学目标
1、理解并掌握质点、位移、速度等基本概念
2、清楚相似物理量之间的区别与联系
二、教学重点、难点
重点：
质点、位移、速度等基本概念的掌握
难点：
位移和路程的区分以及平均速度和平均速率的区分
三、教学内容
1、机械运动：
定义：
。
宇宙间的一切物体，大到宇宙天体，小到分子、原子都处在永恒的运动中，所以运动是的．
平常说的静止，是指这个物体相对于其他另一个物体的位置没有发生变化，所以静止是的．
2、参考系：
⑴定义：
为了研究物体的运动而 的物体。
⑵同一个运动，如果选不同的物体作参考系，观察到的运动情况可能不相同。
⑶参考系的选取原则上是任意的，但在实际问题中，以研究问题方便、对运动的描述尽可能简单为原则；研究地面上运动的物体，一般选取为参考系。
3、质点：
⑴定义：
（2）物体可以看成质点的条件：
物体的形状、大小以及物体上各部分运动的差异对所研究问题的影响可以忽略不计时，就可以把物体看成质点．
⑶它是一种科学的抽象，一种理想化的物理模型，客观并不存在。
4、位移：
⑴定义：
（2）标量_______________________________,矢量：
_________________________________
（3）位移是量（“矢”或“标”）。
（4）意义：
描述的物理量。
（5）位移仅与有关，而与物体运动无关。
5、路程：
⑴定义：
指物体所经过的。
⑵路程是量（“矢”或“标”）。
注意区分位移和路程：
位移是表示质点位置变化的物理量，它是由质点运动的起始位置指向终止位置的矢量。
位移可以用一根带箭头的线段表示，箭头的指向代表，线段的长短代表。
而路程是质点运动路线的长度，是标量。
只有做直线运动的质点始终朝着一个方向运动时，位移的大小才与运动路程相等
6、时间：
定义：
7、时刻：
定义：
0点表示开始计时
0～3表示3s的时间间隔即前3s
2～3表示第3s
3s所对应的点计为3s末，也说成4s初，这是时刻
不管是前3s，还是第3s，都是指时间间隔
8、速度：
描述物体，是量（“矢”或“标”）。
（1）速率：
，是量
（2）瞬时速度：
①定义：
，是量
②瞬时速度与一个时刻或一个位置相对应，故说瞬时速度时必须指明是哪个时刻或通过哪个位置时的瞬时速度，瞬时速度精确反映了物体运动的快慢。
（3）平均速度：
①定义：
。
②定义式：
③平均速度是量，其方向与方向相同。
④平均速度与一段时间或一段位移相对应，故说平均速度时必须指明是哪段时间或位移内的平均速度。
（3）平均速率：
①定义：
。
②定义式：
③平均速率是量
【例题评析】
例1、则甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况是（旗杆和甲、乙火炬手在同一地区）
甲火炬手向；乙向运动
例2、甲、乙、丙三人各乘一个热气球（如下图所示），甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降．那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是（ ）
A．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙停在空中B．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速上升
C．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速下降，且v丙>v甲D．以上说法均不正确
例3．在研究体育比赛中运动员的运动特点时，下列运动员可以当做质点处理的是（ ）
A．研究姚明在扣篮的动作时B．研究李小鹏在双杆上比赛的动作时
C．研究菲尔普斯100米自由游触壁的瞬间
D．记录某马拉松运动员在比赛过程中各时刻的位置时
例4、某人站在楼顶竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为20m，然后小球落回到抛出点的下方25m处，那么在这个过程中小球的路程和位移分别是（）
A．25m，25mB．65m，25mC．25m，-25mD．65m，-25m
例5．甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动，它们的位x－t图象如图所示．在20s内它们的平均速度和平均速率的大小关系是（ ）
A．平均速度大小相等，平均速率v甲>v乙=v丙
B．平均速度大小相等，平均速率v甲>v丙>v乙
C．平均速度v甲>v丙=v乙，平均速率相等
D．平均速度和平均速率大小均相等
例6、关于位移和路程，下列说法正确的是（ ）
A．位移和路程是相同的物理量B．路程是标量，即表示位移的大小
C．位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向
D．若物体做单一方向的直线运动,位移的大小等于路程
例7、下列有关平均速度的说法中，正确的是（ ）
A．平均速度为始末速度和的一半B．平均速度是路程与时间的比值
C．平均速度是标量D．平均速度与位移段的选取密切相关
例8、甲做变速直线运动，
（1）前一半位移平均速度为v1，后一半位移平均速度为v2，全程的平均速度为多大？
（2）前一半时间的平均速度为v1，后一半时间的平均速度为v2，则全程的平均速度多大？
（3）前一半时间内的平均速度为v1，全程的平均速度为v2，则后一半时间内的平均速度是多少？
【过手训练】
1、关于速率和速度，下列说法不正确的是（ ）
A．平均速率就是平均速度B．瞬时速率是指瞬时速度的大小
C．匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻瞬时速度
D．匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度均相等
2、汽车在平直的公路上运动，它先以速度V行驶了2/3的路程，接着以20km/h的速度驶完余下的1/3路程，若全程的平均速度是28km/h，则V是（）
A、24km/hB、35km/hC、36km/hD、48km/h
3、两列火车相向而行，第一列的速度大小为36km／h，第二列为54km／h。
第一列火车上的乘客测出第二列火车从他旁边通过所用的时间为5s。
以下结论正确的是（）
A.两列火车的长度之和为125mB.第二列火车的长度是125m
C.第二列火车的长度是75mD.由于第一列火车的长也未知，故无法求出第二列火车的长
4、一辆汽车从甲地开往乙地的过程中，前一半时间内的平均速度是30km/h，后一半时间的平均速度是60km/h.则在全程内这辆汽车的平均速度是（）
A.35km/hB.40km/hC.45km/hD.50km/h
5、火车从甲站到乙站正常行驶速度是60km/h，有一次火车从甲站开出，由于迟开了5分钟，司机把速度提高到72km/h，才刚好正点到达乙站。
求：
（1）甲、乙两站间的距离
（2）火车从甲站到乙站正常行驶的时间
【家庭作业】
1、在研究下列哪些运动时，指定的物体可以看作质点（）
A．从广州到北京运行中的火车B．研究车轮自转情况时的车轮．
C．研究地球绕太阳运动时的地球D．研究地球自转运动时的地球
2．太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象，看到这现象的条件是：
（）
A．时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速率必须较大
B．时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速率必须较大
C．时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速率必须较大
D．时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速率必须较大
3、下列关于速度和速率的说法正确的是（）
①速率是速度的大小②平均速率是平均速度的大小
③对运动物体，某段时间的平均速度不可能为零④对运动物体，某段时间的平均速率不可能为零
A.①②B.②③C.①④D.③④
4、试判断下列几个速度中哪个是平均速度（）
A.子弹出枪口的速度800m/sB.小球第3s末的速度6m/s
C.汽车从甲站行驶到乙站的速度40km/hD.汽车通过站牌时的速度72km/h
5、一个学生在百米赛跑中，测得他在7s末的速度为9m/s，10s末到达终点的速度为10.2m/s，则他在全程内的平均速度是（）
A.9m/sB.9.6m/sC.10m/sD.10.2m/s
6、物体通过两个连续相等位移的平均速度为v1=10m/s,v2=15m/s，则物体在整个运动过程中的平均速度是（）
A.13.75m/sB.12.5m/sC.12m/sD.11.75m/s
7、在百米比赛中，计时裁判员应在看到发令员放枪的“白烟”，立即启动秒表计时开始。
若计时裁判员是听到枪响才启动秒表，则他因此而晚计时多少？
（设声波速度340m/s，且远小于光速）
第二讲用打点计时器测速度以及加速度
一、教学目标
1、学会打点计时器的使用
2、会用打点计时器测速度
3、理解并掌握加速度的基本概念
2、掌握速度与加速度的关系
二、教学重难点
重点：
打点计时器测速度以及加速度的概念
难点：
弄清楚速度与加速度的关系
三、教学内容
1、打点计时器的认识
（1）.电磁打点计时器：
工作电压为_______V以下，当交变电流的频率是50Hz时，电磁打点计时器的振针每_________s打下一个点．
（2）．电火花计时器：
使用时墨粉纸盘套在纸盘轴上，接通________V交流电源，当电源的频率是50Hz时，它的脉冲放电周期也是0.02s，即每隔_________s打下一个点
2、打点计时器的使用
1．电磁打点计时器的使用
（1）用限位孔限定纸带，复写纸压在纸带的上面．通电，振片带动振针打点．若纸带运动，其上就会留下一行小点．
（2）如由物体带动纸带运动，物体的位移就对应为纸带上相应点间的距离，运动时间可由该距离上点痕的数目计算．
2．电火花计时器的使用
（1）使用时，墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔．当接通电源、按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就打出一行点迹．
（2）这种计时器工作时，纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也比较小．
3、用打点计时器测量瞬时速度
4、加速度：
①定义：
②定义式：
变式：
__________________
③加速度是量，其方向与相同
④物体做加速还是减速运动看与方向间的关系。
若a与v0方向相同，则物体做，若a与v0方向相反，则物体做。
⑤速度的变化率、速度变化的快慢和加速度都是同一个意思。
注意速度、加速度的区别和联系：
加速度是描述速度变化快慢的物理量，是速度的变化量和所用时间的比值，加速度a的定义式是矢量式。
加速度的大小和方向与速度的大小和方向没有必然的联系。
只要速度在变化，无论速度多小，都有加速度；只要速度不变化，无论速度多大，加速度总是零；只要速度变化快，物体的加速度就大，无论此时速度是大、是小或是零。
5、理解速度、速度变化量、加速度的区别与联系
1．含义
（1）v表示运动的快慢程度．
（2）Δv表示速度改变的多少．
（3）a表示速度改变的快慢，是速度的变化率．
2．方向：
三个量都有大小也有方向，都可用“＋”、“－”表示方向．
（1）v指物体运动的方向．
（2）Δv指速度改变的方向，也是矢量，由初末速度共同决定．
（3）a与Δv的方向相同，与v的方向没有必然关系．
6、总结
【例题解析】
例1打点计时器所用电源的频率为50Hz，某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量的情况如图11所示，纸带在A、C间的平均速度为________m/s，在A、D间的平均速度为________m/s，B点的瞬时速度更接近于________m/s.
图1 图2
例2某同学在用打点计时器做实验时，得到的纸带如图2所示，这可能是因为（ ）
A．打点计时器错接在直流电源上B．电源的电压不稳
C．电源的频率不稳 D．振针压得过紧
例3甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时，取物体的初速度方向为正，甲的加速度恒为2m/s2，乙的加速度恒为－3m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．两物体都做加速直线运动，乙的速度变化快 B．甲做加速直线运动，它的速度变化快
C．乙做减速直线运动，它的速度变化率大D．甲的加速度比乙的加速度大
变式：
（1）例3中，若a甲＝－4m/s2，a乙＝3m/s2，则甲、乙两物体将做什么运动？
（2）例3中，若规定初速度方向为负方向，且a甲＝2m/s2，a乙＝－3m/s2，则甲、乙两物体各做什么运动？
例4下列说法正确的是（ ）
A．加速度为零，则速度一定为零，速度变化也为零B．加速度越大，则速度变化也越大
C．加速度不为零，则速度越来越大 D．速度很大时，加速度可能很小
例5、列车以30m/s的速度行驶，司机发现前方路段给出“低速行驶”的信号，于是采取制动措施，在10s内使列车的速度减小到10m/s，试求列车运动的加速度？
例6、一个物体做变速直线运动，在某时刻速度的大小为4m/s,1s后的速度大小为10m/s，则在这1s内，该物体的平均加速度可能等于多少？
【过手训练】
1．在使用打点计时器时应（ ）
A．先接通电源，再使纸带运动B．先使纸带运动，再接通电源
C．在使纸带运动的同时接通电源 D．先使纸带运动或先接通电源都可以
2．下列说法正确的是（ ）
A．电磁打点计时器和电火花计时器的原理基本一样
B．电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电压一样
C．电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电频率是一样的
D．电磁打点计时器和电火花计时器打点的时间间隔都是0.02s
3．运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，纸带上打下一列小点，打点计时器打下的点直接记录了（ ）
A．物体运动的时间B．物体在不同时刻的位置
C．物体在相同时间内的距离D．物体在不同时间内的位移
4．我国使用的交流电的频率是50Hz，而美国使用的交流电的频率为60Hz，同样的纸带实验，纸带长度、拉动纸带的速度完全相同，在我国和美国两地区所得到的纸带上被打点的个数（ ）
A．一样多 B．在美国多C．在我国多 D．不能确定
5、一物体作匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s，1s后速度的大小变为10m/s。
在这1s内该物体的（）
A．位移的大小可能小于4mB．位移的大小可能大于10m
C．加速度的大小可能小于4m/s2D．加速度的大小可能大于10m/s2.、
6.某物体以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，则该物体（）
A．任意1s的末速度都是该1s初速度的2倍
B．任意1s的末速度都比该1s初速度大2m/s
C．任意1s内的平均速度都比前1s内的平均速度大2m/s
D．任意1s的初速度都比前1s的末速度大2m/s
7、有两个物体都做加速度恒定的变速直线运动，则以下说法中正确的是（ ）
①经过相同的时间，速度变化大的物体，它的加速度一定大
②若初速度相同，则末速度大的物体加速度一定大
③若加速度相同，初速度大的物体其末速度一定大
④在相同时间内，加速度大的物体其速度变化必然大
A．①② B．③④ C．①④ D．②③
8、．图示是一打点计时器所打的纸带，将直尺靠在纸带边，零刻度线与纸带上打的第一个点对齐．由0到1、2、3、…点的距离分别用d1、d2、d3…表示，初时刻0到1、2、3…点的时间分别用t1、t2、t3…表示，测量出d1、d2、d3…的值并填入表中,假设打点计时器所用交流电的频率为50Hz，在这五个时间段内位移和时间有什么对应关系？
距离
d1
d2
d3
d4
d5
测量值（cm）
9、航空母舰上的飞机弹射系统可以减短战机起跑的位移，假设弹射系统对战机作用了0.1s时间后，可以使战机达到一定的初速度，然后战机在甲板上起跑，加速度为2m/s2，经过10s，达到起飞的速度50m/s的要求，则战机离开弹射系统瞬间的速度是多少？
弹射系统所提供的加速度是多少？
【家庭作业】
1．两物体都作匀变速直线运动，在给定的时间间隔内，位移的大小决定于：
（）
A．谁的加速度越大，谁的位移一定越大；B.谁的初速度越大，谁的位移一定越大；
C．谁的末速度越大，谁的位移一定越大；D.谁的平均速度越大，谁的位移一定越大
2．打点计时器所用的电源是50Hz的交流电，其相邻点间的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，该纸带上记录的时间为t，则（ ）
A．T＝0.1s，t＝NT B．T＝0.05s，t＝（N－1）T
C．T＝0.02s，t＝（N－1）TD．T＝0.02s，t＝NT
3、下列说法正确的是（ ）
A．物体的加速度不为零时，速度可能为零
B．物体的速度大小保持不变时，加速度可能不为零
C．速度变化越快，加速度一定越大
D．加速度减小，速度一定减小
4．用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况．某次实验中得到一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每5个打印点取一个计数点，分别标明0、1、2、3、…量得0与1两点间的距离x1=30mm，2与3两点间的距离x2=48mm，则小车在0与1两点间的平均速度为v1= m/s，在2与3两点间的平均速度v2= m/s.据此可判定小车做_____运动．
5、滑雪运动员不借助雪杖，从静止由山坡以加速度a1为匀加速滑下，测得20s时的速度为20m/s，50s到达坡底，又沿水平面以加速度a2匀减速滑行20s停止，求
（1）a1和a2
（2）到达坡底后6s末的速度
第三讲匀变速直线运动中速度、位移时间关系
一、教学目标
1、熟练掌握匀变速直线运动的规律
2、能熟练地应用匀变速直线运动规律解题。
二、教学重难点
重点：
掌握匀变速直线运动的规律
难点：
1、初速度为零的匀变速直线运动的几个特殊规律的理解
2、应用匀变速直线运动规律解题
三、教学内容
（一）匀变速直线运动中速度与时间关系
（二）匀变速直线运动中位移与时间关系
（三）常用公式
（四）追及和相遇问题
1．同时同位
两物体相遇一定是同一时刻处在同一位置．
（1）位移关系：
x2＝x0＋x1
x0表示开始运动时两物体间的距离，x1表示前面被追物体的位移，x2表示后面追赶物体的位移．
（2）时间关系：
t1＝t2＝t
即追及过程经历时间相同，但t1、t2不一定是两物体运动的时间．
2．临界状况
当两物体速度相等时可能出现恰能追及、恰好避免相撞、相距最远、相距最近等情况，即该四种情况的临界条件为v1＝v2.
【例题解析】
例1、由静止开始做匀加速直线运动的汽车，第1s内通过0.4m的位移，问：
（1）汽车在第1s末的速度为多大？
（2）汽车在第2s内通过的位移为多大？
例2、火车沿平直铁轨匀加速前进，通过一路标时的速度为10.8km/h,1min后变成54km/h，又需经一段时间，火车的速度才能达到64.8km/h.求所述过程中火车的位移是多少．
例3、一物体做匀加速直线运动，第5s内的位移为10m，第7s内的位移为20m，求物体的加速度大小．（至少用两种方法求解）
例4以10m/s的速度匀速行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动．若汽车刹车后第2s内的位移为6.25m（刹车时间超过2s），则刹车后6s内汽车的位移是多大？
例5、甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v－t图中（如图9－3所示），直线a、b分别描述了甲、乙两车在0~20s的运动情况.关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（ ）
A．在0～10s内，两车逐渐靠近
B．在10～20s内，两车逐渐远离
C．在5～15s内，两车的位移相等
D．在t＝10s时，两车在公路上相遇
【过手训练】
1．一个物体由静止开始做匀加速直线运动，第1s末的速度达到4m/s，物体在第2s内的位移是（）
A.6mB.8mC.4mD.1.6m
2、甲车以加速度3m／s。
由静止开始作匀加速直线运动，乙车落后2s在同一地点由静止出发，以加速
度4m／s。
作加速直线运动，两车运动方向一致，在乙车追上甲车之前，两车的距离的最大值是（）
A．18m；B．23．5m；C．24m；D．28m．
3、两辆完全相同的汽车，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度均为V0，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度开始刹车．已知前车在刹车过程中所行的距离为s，若要保证两辆车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为（）
A．s；B．2s；C．3s；D．4s．
4、在十字路口，汽车以
的加速度从停车线启动做匀加速运动，恰好有一辆自行车以
的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶，求：
（1）什么时候它们相距最远？
最远距离是多少？
（2）在什么地方汽车追上自行车？
追到时汽车的速度是多大？
5、客车以20m/s的速度行驶，突然发现同轨前方120m处有一列货车正以6m/s的速度同向匀速前进，于是客车紧急刹车，刹车引起的加速度大小为0.8m/s2，问两车是否相撞？
6、下列货车以28.8km/h的速度在铁路上运行，由于调事故，在后面700m处有一列快车以72m/h的速度在行驶，快车司机发觉后立即合上制动器，但快车要滑行2000m才停下来：
（1）试判断两车会不会相撞，并说明理由。
（2）若不相撞，求两车相距最近时的距离；若相撞，求快车刹车后经多长时间与货车相撞？
7、相距12km的公路两端，甲、乙两人同时出发相向而行，甲的速度为5km/h，乙的速度为3m/h，有一小犬以6km/h同时由甲向乙跑，遇到乙后回头向甲跑，如此往复，直到甲、乙相遇，则此过程中犬的路程为km。
【家庭作业】
1、某物体由静止开始作匀加速直线运动，加速度为a1，运动时间为t1，接着作加速度为a2的匀减速运动，再经过t2速度恰好为零，物体在全程的平均速度可表示为（）
2、一个做匀变速直线运动的质点，其位移随时间的变化规律s=2t+3t2（m）,则该质点的初速度为______m/s，加速度为______m/s2,3s末的瞬时速度为______m/s,第3s内的位移为______m.
3、飞机起飞的速度相对静止空气是60m/s，航空母舰以20m/s的速度向东航行，停在航空母舰上的飞机也向东起飞，飞机的加速度是4m/s2，则起飞所需时间是______s，起飞跑道至少长______m
4、汽车以15m/s的速度行驶，从某时刻起开始刹车，刹车后做匀减速直线运动，加速度大小为6m/s2，则汽车刹车后3s内的位移为______m.
5、某物体作加速度为a=2m/s的匀减速直线运动，停止运动前2秒内的位移是整个位移的1/4．求物体初速度。
6、飞机着陆后以6m/s2的加速度
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