推荐高一理化生初高中物理衔接导学案 精品.docx
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第一讲:
描述运动的概念
[要点导学]
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:
在某些情况下,在研究物体的运动时,不考虑其形状和大小,把物体看成是一个具有质量的点,这样的物体模型称为“质点”。
需要注意的是,⑴“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、理想气体模型等等)。
⑵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。
2.参考系:
为了研究物体的运动,被选来作为对照(参考)的其他物体称为“参考系”。
(以前的中学物理教科书上称为“参照物”,也很直观易懂。
)
研究物体运动时需要参考系的意义在于,⑴有了参考系,才能确定物体的位置;⑵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。
⑶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。
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。
3.坐标系:
为了定量研究运动,必须在参考系上建立坐标系,这样才能应用数学工具来研究运动。
4.时间和时刻:
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。
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;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。
5.位移:
从初位置到末位置的有向线段,叫做位移。
它是表示位置变动(变化)的物理量。
位移既有大小又有方向,它是一个矢量。
矢量相加和标量相加遵从不同的法则(见后面“力的合成”)。
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。
6.速度
(1)速度的物理意义是“描述物体运动快慢和方向的物理量”,定义是“位移与发生这个位移所用的时间之比”,即。
速度是矢量。
(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快慢程度,就必须引入“瞬时速度”这个概念。
当Δt非常小(用数学术语来说,Δt→0)时的就可以认为是瞬时速度。
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。
(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)就是速度(瞬时速度)的大小。
它是一个标量,没有方向。
不过,日常生活中人们说的速度其实往往就是速率(日常语言词汇中几乎没有速率这个词)。
7.加速度
(1)加速度的物理意义:
反映运动物体速度变化快慢的物理量。
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。
加速度是矢量。
加速度的方向与速度方向并不一定相同。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
[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:
(定义),物理意义:
[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
0
1
2
3
4
5
x/m
0
5
4
-1
-7
1
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:
t/s
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
x/m
2
4
6
8
8
8
12
16
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118km/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?
第二讲:
x-t图象与v-t图象及匀变速直线运动
[要点导学]
1.x-t图象
(1)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。
(2)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
(3)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。
(4)图象若是水平的直线则表示物体静止不动。
2.v-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。
3.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:
(3)位移与时间的关系:
(4)推出公式:
[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]
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__