高中物理必修運(yùn)動(dòng)的描述PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1高中物理必修運(yùn)動(dòng)的描述高中物理必修運(yùn)動(dòng)的描述第1頁(yè)/共64頁(yè)體。物體和質(zhì)點(diǎn)物體和質(zhì)點(diǎn)第2頁(yè)/共64頁(yè) 物理學(xué)是一門研究模型的學(xué)科，物理學(xué)發(fā)展的物理學(xué)是一門研究模型的學(xué)科，物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程是不斷構(gòu)建、完善和應(yīng)用物理模型的過(guò)程。過(guò)程是不斷構(gòu)建、完善和應(yīng)用物理模型的過(guò)程。 “模型模型”的特征與的特征與“理想化理想化”的的思維本質(zhì)思維本質(zhì) 模型是“假”的 模型很象“真”的 抓住“主要因素” 忽略“次要因素” “理想化理想化”的條件的條件 能否進(jìn)行“理想化”的簡(jiǎn)化取決于研究問(wèn)題的性質(zhì)。 模型的分類模型的分類 對(duì)象模型：質(zhì)點(diǎn) 剛體 過(guò)程模型：勻速運(yùn)動(dòng) 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn) 具有一定質(zhì)量但沒有大小、形狀的物體“

2、質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)”模型模型第3頁(yè)/共64頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí)ACDF 問(wèn)題問(wèn)題1分析下列運(yùn)動(dòng)，能把物體看作質(zhì)點(diǎn)的是（ ） A. 研究邢慧娜在萬(wàn)米長(zhǎng)跑中不同階段的快慢 B. 觀看花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員在比賽中的表演 C. 研究運(yùn)動(dòng)中的人造衛(wèi)星的軌道 D. 研究在空中飛旋的乒乓球軌道 E. 研究乒乓球的各種旋轉(zhuǎn)打法 F. 研究火車從北京到上海運(yùn)行需要的時(shí)間第4頁(yè)/共64頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí)無(wú)法判斷無(wú)法判斷 問(wèn)題問(wèn)題2例：研究下列情況中哪些運(yùn)動(dòng)的物體可以看作質(zhì)點(diǎn)（ ） A. 從北京開往天津的火車 B. 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤 C. 蕩秋千的小孩 D. 轉(zhuǎn)動(dòng)的門窗第5頁(yè)/共64頁(yè)參考系與坐標(biāo)系參考系與坐標(biāo)系 看圖分析看圖

3、分析 教材P10中圖1.1-3及圖1.1-4。 參考系參考系 一切物體都是運(yùn)動(dòng)的，即運(yùn)動(dòng)具有絕對(duì)性。 判斷物體位置隨時(shí)間的變化，需要選擇一個(gè)假定靜止的物體作為參考標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)物體稱為參考系參考系（參照物參照物）。 參考系的選擇不同，物體的運(yùn)動(dòng)情況可能不同。即運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。一般在研究地面物體時(shí)選擇地面為參考系。 坐標(biāo)系坐標(biāo)系 為標(biāo)定物體位置，在參考系上建立坐標(biāo)系。坐標(biāo)系是參考系的數(shù)學(xué)表達(dá)，包括：原點(diǎn)原點(diǎn) 坐標(biāo)軸坐標(biāo)軸 標(biāo)度標(biāo)度 正方向正方向。 第6頁(yè)/共64頁(yè)位置位置 思考思考 今天上學(xué)時(shí)你忘記帶教材，家人需要將其送到學(xué)校。他最需要了解的信息是什么？ 位置位置 物體在參考系中的坐標(biāo)稱為物體的位置。

4、oxzyA(x0,y0,z0)物體在三維空間中的位置物體在三維空間中的位置第7頁(yè)/共64頁(yè)空間位置的標(biāo)定空間位置的標(biāo)定 二維空間坐標(biāo)系二維空間坐標(biāo)系 一維空間坐標(biāo)系一維空間坐標(biāo)系2 1 0 1 2 3 4 5 6 x/mvx/my/mox0y0A（x0 ，y0）汽車位置：5.2m STICKER操作慣例操作慣例：以參考系為原點(diǎn)，以運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较蚪⒆鴺?biāo)系。第8頁(yè)/共64頁(yè)科學(xué)漫步科學(xué)漫步 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（教材P11）1.GPS此刻位于我國(guó)哪個(gè)城市？2.從顯示屏上你還能獲得哪些信息？3.GPS系統(tǒng)的基本原理是什么？ 第9頁(yè)/共64頁(yè)2.時(shí)間和位移第10頁(yè)/共64頁(yè)時(shí)刻與時(shí)間（

5、間隔）時(shí)刻與時(shí)間（間隔） 練習(xí)練習(xí) 請(qǐng)?jiān)跁r(shí)間軸上標(biāo)注內(nèi)容： 第1秒末 第3秒末 第3秒初 第1秒 第2秒 前1秒 前3秒0 1 2 3 4 5 t/s第第1s末末第第3s末末第第3s初初第1s第2s前1s前3s 時(shí)刻時(shí)刻 時(shí)間軸上的點(diǎn)表示時(shí)刻。 時(shí)間（間隔）時(shí)間（間隔） 時(shí)間軸上的線段表示時(shí)間。提示：提示：生活中我們經(jīng)?；煜皶r(shí)刻”與“時(shí)間”，如：“今天早自習(xí)你又遲到，一點(diǎn)沒有時(shí)間觀念！”在物理學(xué)中它們的含義有明確的區(qū)別。第11頁(yè)/共64頁(yè)7.5km全程全程11.2km功能功能 查找查找 常用常用 設(shè)置設(shè)置時(shí)間時(shí)間00:13事件事件1 GSGPS系統(tǒng)規(guī)劃的行車路線系統(tǒng)規(guī)劃的行車路線 你希望GP

6、S系統(tǒng)為你提供什么幫助？ 屏幕右下角的信息是何含義？藍(lán)色線條表示什么？ 紅色線條表示什么？紅色數(shù)字標(biāo)注是何含義？第12頁(yè)/共64頁(yè)事件事件2 2 你的旅程安排你的旅程安排7月月28日日 北京北京7月月29日日 烏魯木齊烏魯木齊7月月31日日 格爾木格爾木8月月2日日 成都成都 你每天向家人報(bào)告你的旅程，你的家人希望得到什么信息？與事件1有何不同？8月月4日日 香港香港第13頁(yè)/共64頁(yè)路程與位移路程與位移 路程路程 物體運(yùn)動(dòng)的軌跡長(zhǎng)度稱為路程。 “位置的變化位置的變化”的含義的含義 1.位置變化了多遠(yuǎn)多遠(yuǎn)的距離？ 2.位置朝哪個(gè)方向方向變化的？ 位移位移 意義：描述物體位置的變化。 矢量：既有

7、大小又表示方向。 符號(hào)：x 單位：米（m） 表達(dá)：由初位置指向末位置的有向線段。 大?。河邢蚓€段的長(zhǎng)度。 方向：箭頭所指的方向。oyxl1l2x第14頁(yè)/共64頁(yè)N花園橋花園橋七賢村七賢村首師大附中首師大附中400m300m西三環(huán)中路西三環(huán)中路北洼路北洼路 問(wèn)題問(wèn)題1 你從花園橋經(jīng)過(guò)七賢村路口到首師大附中。求這一過(guò)程的路程和位移。問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí)路程：路程：700m位移：位移：500m 西偏南西偏南37 2 1 0 1 2 3x/mt1xAt2xB 問(wèn)題問(wèn)題2 物體從位置xA移動(dòng)到xB，請(qǐng)畫出并求解這一過(guò)程的位移。x( 1)( 3)4mBAxxx 位移：位移：4m x軸負(fù)方向軸負(fù)方向第15

8、頁(yè)/共64頁(yè)標(biāo)量與矢量標(biāo)量與矢量 標(biāo)量標(biāo)量 只有數(shù)值大小，沒有方向的量。如：時(shí)間 溫度 功 運(yùn)算法則：算術(shù)加減法則 矢量矢量 既有大小又有方向的量。如：位移 速度 力 *運(yùn)算法則：三角形法則（教材P13 思考與討論）x1x2x將矢量將矢量x1、x2首首尾相接，從尾相接，從x1矢矢尾指向尾指向x2矢端的矢端的矢量為這兩個(gè)矢矢量為這兩個(gè)矢量之和量之和x 。12xxx 12xxx 將矢量將矢量x、x1矢矢尾相接，從尾相接，從x1矢矢端指向端指向x矢端的矢端的矢量為這兩個(gè)矢矢量為這兩個(gè)矢量之差量之差x2 。第16頁(yè)/共64頁(yè)作業(yè)布置與要求作業(yè)布置與要求 作業(yè)要求作業(yè)要求 在作業(yè)本上完成作業(yè)。作業(yè)本分欄

9、使用。不抄題，注明頁(yè)碼及題號(hào)。按具體要求寫清必要的過(guò)程分析，圖形操作，求解過(guò)程、結(jié)果等。 作業(yè)清單作業(yè)清單練習(xí)冊(cè)：P7：6 要求畫圖，建立地理坐標(biāo)系，標(biāo)注旗桿及汽車位置。P8：4 要求畫圖，標(biāo)注位移及路程（分清顏色），寫明求解過(guò)程。P8：7 要求畫圖，以幻燈片規(guī)范格式標(biāo)注。（本題只文科作）P9：9 要求畫圖，建立坐標(biāo)系（包含四要素）。第17頁(yè)/共64頁(yè)3.運(yùn)動(dòng)快慢的描述速度第18頁(yè)/共64頁(yè)思考思考 人們?nèi)绾伪容^物體運(yùn)動(dòng)的快慢？人們?nèi)绾伪容^物體運(yùn)動(dòng)的快慢？x1x2 txxt1t2 在相等的時(shí)間內(nèi)比較通過(guò)的位移 在通過(guò)相等的位移時(shí)比較時(shí)間第19頁(yè)/共64頁(yè)變化率變化率 思考思考 若兩者的位移和時(shí)

10、間均不相同，能否比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢？ 比值定義法比值定義法 位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值可以反映運(yùn)動(dòng)的快慢。xvt 物理量隨時(shí)間變化率物理量隨時(shí)間變化率 物理量的變化與發(fā)生這段變化所需時(shí)間的比值稱為這個(gè)物理量隨時(shí)間的變化率。它可以反映這個(gè)物理量變化的快慢。這樣的情況還有很多，如：功率等。 單位：米/秒 （m/s或ms-1 ） 第20頁(yè)/共64頁(yè)平均速度平均速度 一張閃光照片一張閃光照片 思考思考 小球做什么運(yùn)動(dòng)？如何描述小球運(yùn)動(dòng)的快慢？ 平均速度（矢量）平均速度（矢量） 定義：物體在一段時(shí)間內(nèi)一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移與這段時(shí)間的比值。它只能粗略地粗略地描述變速運(yùn)動(dòng)的快慢。xvt 方向：運(yùn)動(dòng)方向

11、（位移的方向）。每間隔每間隔0.1s拍攝一次拍攝一次第21頁(yè)/共64頁(yè)對(duì)運(yùn)動(dòng)的分割對(duì)運(yùn)動(dòng)的分割 分割小球的運(yùn)動(dòng)分割小球的運(yùn)動(dòng) 由此可以看出：以更小的時(shí)間間隔分割運(yùn)動(dòng)過(guò)程，用更多組平均速度數(shù)據(jù)共同描述這個(gè)過(guò)程時(shí)，對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述會(huì)越精細(xì)（微分思想）。每間隔每間隔0.1s拍攝一次拍攝一次1v2vT=1s1v2v3v4vT=0.5s第22頁(yè)/共64頁(yè)瞬時(shí)速度瞬時(shí)速度 瞬時(shí)速度（矢量）瞬時(shí)速度（矢量） 定義：運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度。準(zhǔn)確地講，瞬時(shí)速度是物體在某時(shí)刻前后無(wú)窮短時(shí)間內(nèi)的平均速度。 (0)xvtt 大?。核俣仁噶康拇笮?，也稱為速率。 方向：運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向。11 ()xt1v2

12、v22 ()xt33 ()xt3vv 汽車的速汽車的速度表指針反映度表指針反映的是什么？的是什么？第23頁(yè)/共64頁(yè)常見物體的速度常見物體的速度第24頁(yè)/共64頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí) 問(wèn)題問(wèn)題1 汽車在1分30秒時(shí)距離坐標(biāo)原點(diǎn)-300m，在2分55秒時(shí)距離坐標(biāo)原點(diǎn)+1400m，請(qǐng)你畫出草圖并求出這段時(shí)間內(nèi)汽車行駛的平均速度。300 0 1400 x/mt2=175sx2t1=90sx1x2121( 1400)( 300)20m/s 17590 xxxvxttt方向?yàn)?軸正向v提示：提示：1.平均速度是矢量，必須表明方向。 2.注意本題求解過(guò)程中的圖形操作規(guī)范和符號(hào)運(yùn)算規(guī)范。第25頁(yè)/共64頁(yè)問(wèn)

13、題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí) 問(wèn)題問(wèn)題2 運(yùn)動(dòng)員百米訓(xùn)練時(shí)，前2秒內(nèi)的位移為17m，第3秒內(nèi)的位移為11m，第4秒內(nèi)的位移為12m，求：（1）這三段時(shí)間的平均速度分別是多大？（2）這4秒內(nèi)的平均速度是多大？答案答案：（：（1）8.5m/s，11m/s，12m/s （2）10m/s提示：提示： 1.一個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的不同階段的平均速度往往是不同的。因此在表述平均速度時(shí)必須先明確“哪一段過(guò)程的”或“哪一段時(shí)間的”。 2. 用多個(gè)平均速度描述運(yùn)動(dòng)更加精細(xì)。 3.平均速度不是速度的平均值。第26頁(yè)/共64頁(yè)*平均速率平均速率 思考思考 甲、乙兩位同學(xué)用不同的時(shí)間圍繞操場(chǎng)跑了一圈，都回到了出發(fā)點(diǎn)，他們的平均速度相同嗎

14、?怎樣比較他們運(yùn)動(dòng)的快慢?答案：相同，均為零。答案：相同，均為零。 平均速率（標(biāo)量）平均速率（標(biāo)量） 定義：物體運(yùn)動(dòng)通過(guò)的路程與所用時(shí)間的比值。lvt率 練習(xí)練習(xí) 一同學(xué)繞400米跑道跑了三圈，用時(shí)5分鐘，求此過(guò)程的平均速度和平均速率。答案：答案：0，4m/s第27頁(yè)/共64頁(yè)4.實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度第28頁(yè)/共64頁(yè)實(shí)驗(yàn)室基本行為規(guī)范實(shí)驗(yàn)室基本行為規(guī)范 進(jìn)入實(shí)驗(yàn)樓區(qū)請(qǐng)保持安靜。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)樓區(qū)請(qǐng)保持安靜。 實(shí)驗(yàn)室座次應(yīng)固定，由課代表記錄備案。實(shí)驗(yàn)室座次應(yīng)固定，由課代表記錄備案。 在實(shí)驗(yàn)室就坐后，在實(shí)驗(yàn)室就坐后，未經(jīng)允許不可隨意觸動(dòng)實(shí)驗(yàn)未經(jīng)允許不可隨意觸動(dòng)實(shí)驗(yàn)器材及桌面電源器材及桌面電源。 實(shí)

15、驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)自覺將實(shí)驗(yàn)儀器拆卸擺放整齊，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)自覺將實(shí)驗(yàn)儀器拆卸擺放整齊，必須由課代表檢查同意后方可離開。必須由課代表檢查同意后方可離開。未經(jīng)檢查而未經(jīng)檢查而離開的學(xué)生對(duì)出現(xiàn)的損壞、丟失儀器等問(wèn)題負(fù)全離開的學(xué)生對(duì)出現(xiàn)的損壞、丟失儀器等問(wèn)題負(fù)全責(zé)責(zé)。離開前將圓凳放回原位。離開前將圓凳放回原位。 愛護(hù)實(shí)驗(yàn)室中的所有設(shè)備、儀器，保持實(shí)驗(yàn)室愛護(hù)實(shí)驗(yàn)室中的所有設(shè)備、儀器，保持實(shí)驗(yàn)室整潔衛(wèi)生，不得帶入食品、飲料等無(wú)關(guān)物品。整潔衛(wèi)生，不得帶入食品、飲料等無(wú)關(guān)物品。第29頁(yè)/共64頁(yè)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器分別使用什么電源？它們的打點(diǎn)周期是多少？ 用毫米刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，下列結(jié)果哪一

16、個(gè)是正確的? A.1.45mm B.23.7cm C.0.041m D. 0.3450m 表1數(shù)據(jù)欄中的x和t表示位移和時(shí)間還是位置和時(shí)刻？ 教材估算瞬時(shí)速度的方法是什么？實(shí)驗(yàn)報(bào)告中估算瞬時(shí)速度的方法是什么？ 根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求，表3數(shù)據(jù)欄中的t應(yīng)如何填寫？ 0 cm 1 2 3 4 5 6 7 20.5mm36.0mm50.0mm第30頁(yè)/共64頁(yè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 使用4-6V、50Hz交流電源，打點(diǎn)周期0.02s。 操作注意：先接通電源，再釋放紙帶。 電火花計(jì)時(shí)器電火花計(jì)時(shí)器 使用220V、50Hz交流電源，打點(diǎn)周期0.02s。第31頁(yè)/共64頁(yè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與

17、實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?知道打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)用途，會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。初步學(xué)習(xí)利用圖像處理數(shù)據(jù)的方法。 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄每經(jīng)過(guò)0.02s物體運(yùn)動(dòng)的位置。計(jì)算平均速度，估計(jì)瞬時(shí)速度。 實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 固定夾 學(xué)生電源 紙帶 刻度尺 實(shí)驗(yàn)方法與步驟實(shí)驗(yàn)方法與步驟 （1）將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定安裝在桌面上，并與電源正確連接。（使用交流低壓6V輸出端或交流220V輸出端） （2）將復(fù)寫紙和紙帶正確裝入打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。第32頁(yè)/共64頁(yè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)報(bào)告 （3）打開電源打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作。水平拉動(dòng)紙帶，在紙帶上打出合適的點(diǎn)跡后關(guān)閉電源

18、。 （4）選擇點(diǎn)跡清晰、間隔適當(dāng)?shù)囊欢渭垘幚頂?shù)據(jù)。 （5）整理實(shí)驗(yàn)器材，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。第33頁(yè)/共64頁(yè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)際點(diǎn)實(shí)際點(diǎn)計(jì)數(shù)點(diǎn)計(jì)數(shù)點(diǎn)0 1 2 3 4 5 6 7T0.1s 實(shí)驗(yàn)測(cè)量與數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)測(cè)量與數(shù)據(jù)處理繪制位移隨時(shí)間變化圖像繪制位移隨時(shí)間變化圖像 用刻度尺分別測(cè)量0號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)到1、2、38號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，并將各點(diǎn)坐標(biāo)及對(duì)應(yīng)的時(shí)刻數(shù)據(jù)填入表1中。根據(jù)數(shù)據(jù)描繪位置時(shí)間圖像（x-t圖像）。位移的測(cè)量位移的測(cè)量 長(zhǎng)度測(cè)量結(jié)果應(yīng)包含準(zhǔn)確數(shù)字準(zhǔn)確數(shù)字和估計(jì)數(shù)字估計(jì)數(shù)字。毫米刻度尺讀數(shù)規(guī)則為.mm。第34頁(yè)/共64頁(yè)繪制速度隨時(shí)間變化圖像繪制速度隨時(shí)間變化圖像 用刻度尺測(cè)

19、量02號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)、24號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)的位移。將位移和對(duì)應(yīng)的時(shí)間數(shù)據(jù)填入表2中。計(jì)算各段的平均速度。 將上述各段的平均速度近似看作每段時(shí)刻中點(diǎn)的瞬時(shí)速度，抄入表3，并填上各個(gè)速度所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。根據(jù)表3的數(shù)據(jù)，繪制速度時(shí)間圖像（v-t圖像）實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)報(bào)告組 別12345678 x(m) t (s )表1第35頁(yè)/共64頁(yè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)報(bào)告組 別123456x(m)t (s )表2(m/s)v組 別123456 t (s )v(m/s)表3第36頁(yè)/共64頁(yè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)報(bào)告描繪圖像描繪圖像（1）建立坐標(biāo)系。標(biāo)注原點(diǎn)、物理量及單位。（2）規(guī)劃標(biāo)度。觀

20、察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，制定合適的標(biāo)度。盡可能充分利用坐標(biāo)紙。標(biāo)度一般以10、20或50分度劃分。（3）描繪圖線。根據(jù)數(shù)據(jù)用“”描點(diǎn)。（4）擬合曲線。觀察數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布趨勢(shì)。用光滑曲線或直線連接盡可能多的點(diǎn)，使其余點(diǎn)盡量均勻分布在線的兩側(cè)。t/sx/m00.2 0.4 0.6 0.825 20 15 10 5離散點(diǎn) 擬合含有擬合含有“推測(cè)推測(cè)”與與“取平均取平均”的意義的意義第37頁(yè)/共64頁(yè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)報(bào)告 誤差分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)論誤差分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)論第38頁(yè)/共64頁(yè)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室與數(shù)字化物理實(shí)驗(yàn)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室與數(shù)字化物理實(shí)驗(yàn)首師大附中數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)介 本實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)建于2005年，是當(dāng)時(shí)北京市罕有

21、的幾個(gè)中學(xué)數(shù)字化物理實(shí)驗(yàn)室之一。它包括傳感器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)兩大部分。其中配備了力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、熱學(xué)、原子物理學(xué)等眾多傳感器及模擬或數(shù)字電路教學(xué)板設(shè)備，能夠在這里完成幾乎全部初高中物理實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)室可支持整班建制的教學(xué)活動(dòng)，也可開展選修課或課外小組活動(dòng)。在這里還可以利用計(jì)算機(jī)仿真物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模擬物理過(guò)程，分析動(dòng)態(tài)變化或制作物理仿真課件。 本學(xué)期選修課為數(shù)字化物理實(shí)驗(yàn)，主要內(nèi)容包括：認(rèn)識(shí)傳感器、完成規(guī)定的傳感器實(shí)驗(yàn)和自主探究性傳感器實(shí)驗(yàn)等三部分。名額40人。數(shù)量有限，報(bào)完為止。第39頁(yè)/共64頁(yè)5.速度變化快慢的描述第40頁(yè)/共64頁(yè)思考思考 速度是標(biāo)量還是矢量？速度是標(biāo)量

22、還是矢量？ 對(duì)對(duì)“速度發(fā)生了變化速度發(fā)生了變化”這句話你如何理解？這句話你如何理解？ 在上節(jié)課你拉動(dòng)紙帶的過(guò)程中速度變化了嗎？在上節(jié)課你拉動(dòng)紙帶的過(guò)程中速度變化了嗎？ 在你學(xué)過(guò)的物理量中有沒有可以描述速度變化在你學(xué)過(guò)的物理量中有沒有可以描述速度變化的物理量？的物理量？第41頁(yè)/共64頁(yè)速度變化量速度變化量 速度變化量（矢量）速度變化量（矢量） 意義：描述速度的變化。 定義：末速度與初速度的差。0tvvv *運(yùn)算法則：三角形法則 一維（直線）運(yùn)動(dòng)的速度增量一維（直線）運(yùn)動(dòng)的速度增量v0vtvvvv0vt加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程v0vt減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程 求解一維運(yùn)動(dòng)過(guò)程速度變化量，矢量運(yùn)算

23、法則退化為代數(shù)運(yùn)算法則，正負(fù)號(hào)表示速度的增減。方向可由圖形操作來(lái)確定。第42頁(yè)/共64頁(yè)新浪汽車新浪汽車網(wǎng)頁(yè)上的一張截圖網(wǎng)頁(yè)上的一張截圖 請(qǐng)比較兩種車型的加速性能請(qǐng)比較兩種車型的加速性能8.312.10-100Km/h加加速時(shí)間速時(shí)間(s)280/1500-4200170/4000最大扭矩最大扭矩(N.m)147/5000-620088/5200最大功率最大功率(kw)19841984排量排量(mL)2.0L/直列四缸直列四缸/4氣閥電控燃油氣閥電控燃油缸內(nèi)直噴缸內(nèi)直噴/渦輪增壓渦輪增壓直列直列4缸缸MPI電噴汽油機(jī)電噴汽油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)型式發(fā)動(dòng)機(jī)型式邁騰邁騰2.0T+DSG自動(dòng)自動(dòng)明銳明銳2.0手

24、動(dòng)手動(dòng)車型車型第43頁(yè)/共64頁(yè)初始速度初始速度m/s 經(jīng)過(guò)時(shí)間經(jīng)過(guò)時(shí)間s 末速度末速度m/s速度變化速度變化量量 m/s每秒速度每秒速度變化量變化量m/s2A 自行車下坡 231193B 公交車出站 03662C 某艦艇出航 020660.3對(duì)幾組數(shù)據(jù)的分析對(duì)幾組數(shù)據(jù)的分析 請(qǐng)比較三個(gè)過(guò)程的速度變化量。請(qǐng)比較三個(gè)過(guò)程的速度變化量。 請(qǐng)判斷哪個(gè)過(guò)程的速度增加得最快請(qǐng)判斷哪個(gè)過(guò)程的速度增加得最快？ 速度變化量是否可以反映速度變化的快慢？速度變化量是否可以反映速度變化的快慢？第44頁(yè)/共64頁(yè)加速度加速度 加速度（矢量）加速度（矢量） 意義：描述速度變化的快慢。 定義：速度變化量與速度變化所用時(shí)間

25、的比值。vat 方向：速度變化量的方向。 單位：米每二次方秒（m/s2） 一維（直線）運(yùn)動(dòng)的加速度一維（直線）運(yùn)動(dòng)的加速度vv0vt加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程v0vt減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程aav STICKER符號(hào)慣例符號(hào)慣例 在運(yùn)動(dòng)學(xué)中，通常以初速度方向?yàn)檎较颉Ｒ虼?，在加速運(yùn)動(dòng)中加速度與初速度同向，為正；在減速運(yùn)動(dòng)中加速度與初速度反向，為負(fù)。第45頁(yè)/共64頁(yè)一些物體運(yùn)動(dòng)的加速度一些物體運(yùn)動(dòng)的加速度一些物體運(yùn)動(dòng)的加速度a/(ms-2) 炮彈在炮筒中炮彈在炮筒中 5104 賽車起步賽車起步 4.5 跳傘者著路時(shí)跳傘者著路時(shí) 24.5 汽車起步汽車起步 約約2 噴氣式飛機(jī)著路時(shí)滑行噴氣式飛機(jī)著

26、路時(shí)滑行 58 無(wú)軌電車起步無(wú)軌電車起步 約約1.8 汽車急剎車汽車急剎車 46 旅客列車起步旅客列車起步 約約0.35第46頁(yè)/共64頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí) 問(wèn)題問(wèn)題1 步槍子彈射出時(shí)速度為900m/s，經(jīng)過(guò)的時(shí)間只有0.001s，則子彈加速度是多少？vv0=0vt規(guī)定正方向規(guī)定正方向a520( 900)09 10 m/s0.001tvvvatt提示：提示： 僅僅知道“什么是矢量”并不意味著矢量概念的確立。更重要的是在行動(dòng)中能夠自覺地進(jìn)行矢量運(yùn)算的操作。這包括：圖形運(yùn)算操作過(guò)程和一維代數(shù)運(yùn)算過(guò)程（規(guī)定正方向）。第47頁(yè)/共64頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí) 問(wèn)題問(wèn)題2 一物體作變速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速

27、度的大小為4m/s，方向向右。2s后速度的大小變?yōu)?0m/s。求在這2s內(nèi)：（1）物體速度的變化量。（2）物體速度的變化率。（3）物體運(yùn)動(dòng)的加速度。vv0vta規(guī)定正方向規(guī)定正方向vv0vta規(guī)定正方向規(guī)定正方向6m/s或或-14m/s3m/s2或或-7m/s23m/s2或或-7m/s2提示：提示： 在進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算過(guò)程之前，必須先進(jìn)行圖形運(yùn)算操作。第48頁(yè)/共64頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí) 問(wèn)題問(wèn)題3 關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，判定下列說(shuō)法是否正確，并舉例說(shuō)明。（ ）A速度大，加速度一定大B速度的變化越大，加速度一定越大C速度的變化越快，加速度一定越大D速度為零，加速度一定為零E加速度減小，速度一定

28、減小F速度方向向東，加速度方向可能向西G速度變化方向?yàn)檎铀俣确较蚩赡転樨?fù)CF第49頁(yè)/共64頁(yè)速度、速度變化量與加速度的對(duì)比速度、速度變化量與加速度的對(duì)比速度v速度變化量v加速度a物理意義位置變化的快慢位置變化的方向速度變化的多少速度變化的方向速度變化的快慢速度變化的方向定義方法比值定義差值定義比值定義性 質(zhì)矢量矢量矢量單 位m/sm/sm/s2實(shí) 質(zhì)變化率變化量變化率 請(qǐng)完成下表請(qǐng)完成下表第50頁(yè)/共64頁(yè)6.圖像對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述第51頁(yè)/共64頁(yè)位置隨時(shí)間變化圖像位置隨時(shí)間變化圖像 勻速直線運(yùn)動(dòng)的勻速直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖像圖像2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 x/mt=1

29、st=0t=2st=3st=4st=5s0 x/mt/s 1 2 3 4 5 610 8 6 4 2軸：軸：t自變量（因）自變量（因）x因變量（果）因變量（果）點(diǎn)點(diǎn)：（：（ tA , xA ）tA時(shí)刻的位置時(shí)刻的位置xA線：函數(shù)（線：函數(shù)（x=vt）運(yùn)動(dòng)過(guò)程（勻速直）運(yùn)動(dòng)過(guò)程（勻速直線運(yùn)動(dòng)）線運(yùn)動(dòng)）斜：斜率速度斜：斜率速度v2121tanxxxkvtttxt（t2, x2）（t1, x1）第52頁(yè)/共64頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí) 請(qǐng)根據(jù)圖像畫出運(yùn)動(dòng)情境圖請(qǐng)根據(jù)圖像畫出運(yùn)動(dòng)情境圖oxt xAAtCCx0規(guī)定正方向規(guī)定正方向xAt=0vxBBtBx0規(guī)定正方向規(guī)定正方向xBt=0vt=tBx0規(guī)定正

30、方向規(guī)定正方向t=0vt=tc截：縱軸截距零時(shí)刻的位截：縱軸截距零時(shí)刻的位置置 請(qǐng)目測(cè)比較請(qǐng)目測(cè)比較B、C兩物兩物體的速度大小。體的速度大小。vCvB第53頁(yè)/共64頁(yè)知識(shí)拓展知識(shí)拓展 分組實(shí)驗(yàn)中的分組實(shí)驗(yàn)中的x-t圖像圖像oxttx1tx2 將圖線分割，每段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于圖線在這段的割線斜率。如果分割的時(shí)間間隔無(wú)限小，這段時(shí)間的平均速度則轉(zhuǎn)化為某時(shí)刻的瞬時(shí)速度。割線將與這一時(shí)刻的切線重合。也就是說(shuō)，在x-t圖像中曲線在某點(diǎn)的切線斜率表示該點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度。過(guò)原點(diǎn)的直線是曲線圖像的特例，反映了一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程。 紅線表明物體先加紅線表明物體先加速運(yùn)動(dòng)后減速運(yùn)動(dòng)。速運(yùn)動(dòng)后減速運(yùn)動(dòng)。第54頁(yè)/共64頁(yè)速度隨時(shí)間變化圖像速度隨時(shí)間變化圖像 勻速直線運(yùn)動(dòng)的勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像圖像ovt軸：軸：t自變量（因）自變量（因）v因變量（果）因變量（果）點(diǎn)點(diǎn)：（：（ tA , vA ）t時(shí)刻的速度時(shí)刻的速度v線：函數(shù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程（勻速直線運(yùn)動(dòng)線：函數(shù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程（勻速直線運(yùn)動(dòng)）面：圖線與其在橫軸投影所圍的面積面：圖線與其在橫軸投影所圍的面積位移位移截：縱軸截距零時(shí)刻的速度截：縱軸截距零時(shí)刻的速度第55頁(yè)/共64頁(yè)速度隨時(shí)間變化圖像速度隨時(shí)間變化圖像 描述描述AB兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像圖像tv2tv1 紅線表明物體做加速度