第一章 運動的描述

第一節(jié)認識運動【學(xué)習(xí)目標導(dǎo)航】課標要求要點提示通過對質(zhì)點的認識，了解物理學(xué)研究中物理模型的特點，體會物理模型在探索自然規(guī)律中的作用。1.質(zhì)點是用來代替物體的有質(zhì)量的點，它是一個理想化的模型；2.一個物體能否看成質(zhì)點應(yīng)視具體問題而定，不能以物體的質(zhì)量或體積的大小作為判斷條件.【名師說課要點】要描述物體的運動，首先要對實際物體建立一個物理模型，最簡單的是質(zhì)點模型。由于運動的相對性，描寫質(zhì)點的運動時，必須明確所選擇的參考系。為了準確地、定量地描述質(zhì)點的運動，還要建立坐標系。質(zhì)點、參考系和坐標系是描述物體運動的基礎(chǔ)知識。本節(jié)知識是學(xué)習(xí)后面知識的基礎(chǔ)，也是整個力學(xué)的基礎(chǔ)。老師要通過對具體問題的分析，建立起質(zhì)點模型的概念以及實際物體能否看成質(zhì)點的條件。【生活情境鏈接】中國是掌握空中加油技術(shù)的少數(shù)國家之一。如圖是我國自行研制的第三代戰(zhàn)斗機“殲－10”在空中加油的情景。在空中加油過程中，加油機和受油機之間的速度應(yīng)該非常接近，如果相差太大將會出現(xiàn)危險。可見，以受油機為參考系，加油機接近靜止?fàn)顟B(tài)。那么，以地面的建筑物為參考系，飛機是否也是靜止的呢？【知識能力構(gòu)建】1.機械運動：物體在空間所處的位置發(fā)生變化稱為機械運動.2.在描述物體的運動時，選來作為參照物的物體稱為參考系.參考系是可以自由選取的，但是，實際選取參考系時，需要考慮到使運動的描述盡可能簡單.研究地面上物體的運動，通常取地面或相對地面靜止不動的其他物體作為參考系比較方便.3.質(zhì)點是一種科學(xué)抽象，是一個理想化模型，它是用來代替物體的有質(zhì)量的點.【想一想】質(zhì)點和幾何點有什么區(qū)別嗎？【方法技巧點撥】一、參考系及參考系的選取1.什么是參考系？在描述一個物體運動時，選來作為標準的假定為不動的另一個物體稱為參考系.2.為何選參考系？選擇參考系是對運動進行描述和研究的前提.物體是靜止還是運動，都是相對于參考系而言的.如果兩個物體運動的快慢相同，運動的方向也相同，我們就說兩個物體是相對靜止的，即它們之間的相對位置沒有發(fā)生變化.平時人們所說的靜止就是相對靜止，絕對靜止是沒有的.對于同一個運動過程，當(dāng)觀察者選擇的參考系不同時，其對運動過程的描述可能是不同的，對運動描述的簡繁程度也可能不同.例如，從勻速飛行的飛機上向地面空投物質(zhì)，飛機上的人以飛機為參考系，看到投下的物體是沿直線豎直下落的，而地面上的人以地面為參考系，看到的物體是沿曲線下落的.3.如何選擇參考系？從運動學(xué)的角度看，參考系的選取原則上是任意的.可以是靜止的物體，也可以是運動的物體.當(dāng)然，要比較不同物體的運動，必須選取同一個參考系.對一個具體的運動學(xué)問題，為了追求對問題描述的簡潔性，我們應(yīng)從方便出發(fā)，將簡化對運動的描述作為參考系選取的一個基本原則（除非問題中對參考系有特別的要求）.在研究地球上物體的運動時，一般情況下選取地球或相對于地球靜止的物體為參考系.若選取地球或相對于地球靜止的物體為參考系，一般不需加以說明；但若選取另外的物體為參考系，則應(yīng)明確說明.二、質(zhì)點的概念及其理解1.什么是質(zhì)點？用來代替物體的有質(zhì)量的點稱為質(zhì)點.質(zhì)點只占有位置而不占有空間且具有所代替物體的全部質(zhì)量.2.質(zhì)點物理意義的三點理解（1）質(zhì)點不是實際存在的物體，它是一個理想化的物理模型.（2）質(zhì)點是實際物體的一種近似，是為了研究問題的方便而進行的科學(xué)抽象.（3）建立質(zhì)點模型概念時抓住了主要因素，忽略了次要因素，突出了事物的主要特征，是研究的復(fù)雜問題得到了簡化.3物體看成質(zhì)點的條件（1）物體的大小、形狀對研究的問題的影響可以忽略不計時，可視為質(zhì)點.例如地球比較大，但在研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時，地球的大小就變成次要因素，我們完全可以把地球當(dāng)成質(zhì)點來看待.然而，在研究地球自轉(zhuǎn)時，就不能把地球看成質(zhì)點了.（2）平動的物體可以視為質(zhì)點.平動的物體是指物體上各個點的運動情況都完全相同.這樣，物體上任一點的運動情況與整個物體的運動情況相同，可用一個質(zhì)點代替整個物體.（3）轉(zhuǎn)動的物體一般不能看做質(zhì)點，因為轉(zhuǎn)動物體上各個點的運動情況并不相同，但當(dāng)轉(zhuǎn)動相對平動而言可以忽略時，也可以將物體視為質(zhì)點.如汽車在平直的公路上行駛時，雖然車輪在轉(zhuǎn)動，但我們關(guān)心的是汽車整體的運動情況，此時汽車就可以視為質(zhì)點.第二節(jié)時間位移第三節(jié)記錄物體的運動信息【學(xué)習(xí)目標導(dǎo)航】課標要求要點提示理解位移，體會實驗在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用。1.注意區(qū)分時刻和時間間隔；2.理解路程和位移的區(qū)別，進一步加深對矢量和標量的理解?！久麕熣f課要點】本節(jié)介紹了描述質(zhì)點運動的時刻、時間間隔、路程、位移、矢量等概念，要弄清它們的含義和區(qū)別。這些概念和上節(jié)的內(nèi)容都是為以后的速度和加速度的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)的。時刻和時間間隔、路程和位移的含義容易混淆，要注意弄清它們的區(qū)別。在利用打點計時器研究物體的速度時，教師應(yīng)注重要學(xué)生在體驗中體會一些注意事項，比如為什么先接通電源再釋放紙帶，不能單純地要學(xué)生記住?！旧钋榫虫溄印俊皶r間如流水，一去不復(fù)返。”看到流水，我們就可以聯(lián)想到時間在不斷流逝。在鐘表誕生以前，古人就是用水或香火來計時的。據(jù)歷史記載，我國在兩千多年前就出現(xiàn)了計時“刻漏”，又叫“水鐘”。這種計時儀器因壺內(nèi)附有計時刻的箭尺，故又名漏刻、漏毫。利用滴漏受水壺內(nèi)水位變化而影響浮舟的位置高低，并直接帶動著箭尺的升降，當(dāng)箭尺上升時，人們便在時刻線上得到準確的計時。古代通過滴水方式計時，你知道打點計時器是通過何種方式計時的嗎？【知識能力構(gòu)建】1.時刻和時間：時刻和時間既有聯(lián)系又有區(qū)別，在表示時間的數(shù)軸上，時刻用點表示，時間用線段表示，時刻與物體的位置相對應(yīng)，表示某一瞬間；時間與物體的位移相對應(yīng)，表示某一過程（即兩個時刻的間隔）.2.路程和位移：路程是物體運動軌跡的長度，位移是用來表示物體（質(zhì)點）的位置變化的物理量，位移只與物體的初、末位置有關(guān)，而與質(zhì)點在運動過程中所經(jīng)歷的實際運動軌跡無關(guān)，物體的位移可以這樣表示：從初位置到末位置作一條有向線段，有向線段的長度表示位移的大小，有向線段的方向表示位移的方向.【想一想】你知道在何種情況下位移的大小才和路程相等嗎？【提示】單一的直線運動。3.矢量和標量：既有大小又有方向的物理量稱為矢量，只有大小沒有方向的物理量稱為標量.【想一想】你能判斷路程和位移它們是矢量還是標量嗎？4.打點計時器是一種記錄物體運動位移和時間信息的儀器，它有電磁打點計時器和電火花計時器兩種.電磁打點計時器的工作電壓為6V交流電源，電火花計時器的工作電壓為220V交流電源；當(dāng)電源頻率為50Hz時，打點計時器每隔0.02s在紙帶上打一個點.方法技巧點撥一、時刻與時間1.時刻與時間的物理意義（1）時刻指某一瞬間，體現(xiàn)在時間軸上為某一點，無長短意義.時刻只能顯示運動的一瞬間，好比一張照片.（2）時間指的是兩個時刻之間的間隔.時間能展示運動的一個過程，好比一段錄像.（3）注意：我們?nèi)粘Ｉ钪兴f的時間可能指時刻，也可能指的是物理上的時間，必須嚴格區(qū)分.2.時刻、時間的表示方法（1）在時間軸上時刻為一點，時間為一段.（2）常用來表示時刻的關(guān)鍵詞是：初、末、時等；常用來表示時間的關(guān)鍵詞有：內(nèi)、經(jīng)歷、歷時等.3.時間的測量時間的單位有秒、分鐘、小時，符號分別是s、min、h.生活中用各種鐘表來計時，實驗室里和運動場上常用停表來測量時間，若要比較精確地研究物體的運動情況，有時需要測量和記錄很短的時間，學(xué)校的實驗室中常用電磁打點計時器或電火花計時器來完成.二、路程與位移1.路程質(zhì)點的實際運動路徑的長度稱為路程，路程只有大小，其單位就是長度的單位.2.位移（1）定義：從物體運動的起點指向運動的終點的有向線段稱為位移.（2）大?。撼跄┪恢瞄g線段的長度.（3）物理意義：表示物體（質(zhì)點）的位置變化.3.路程和位移的區(qū)別（1）位移是描述物體位置變化的物理量，而路程則是描述物體運動路徑（軌跡）長短的物理量.（2）位移既有大小又有方向，而路程只有大小沒有方向.（3）位移的大小等于物體初始位置到末位置的直線距離，與運動路徑無關(guān)；而路程是按運動路徑計算的實際長度.由于物體運動的路徑可能是直線，也可能是曲線，兩點間又以直線距離為最短，所以物體位移的大小只能小于、最多等于路程，不可能大于路程.三、矢量與標量1.矢量：既有大小又有方向的量稱為矢量.如：位移等.2.標量:只有大小沒有方向的量稱為標量.如：路程、質(zhì)量和溫度等.3.矢量和標量的區(qū)別（1）矢量是有方向的，如：在描述一個物體的位置時，只是說明該物體離我們所在處的遠近，而不指明方向，就無法確定物體究竟在何處.標量沒有方向，如：說一個物體的質(zhì)量時，只需知道質(zhì)量是多大就行了，無方向可言.（2）標量相加時，只需按算術(shù)加法的法則運算即可；矢量則不然，不能直接相加減.四、建立坐標系定量確定物體的位置及其變化坐標系是在參考系的基礎(chǔ)上抽象出來的概念.建好坐標系，物體的位置就可以用它的坐標位置來表示，物體位置的變化也就可以用它的坐標位置的變化來描述.定量描述沿直線運動的位置及變化，只需建立直線坐標系（一維坐標系）；但當(dāng)物體在同一平面內(nèi)運動時，要用平面直角坐標系（二維坐標系）才能定量描述出物體的位置及位置的變化；當(dāng)物體在空間運動時，通常需要建立空間坐標系（三維坐標系）才能精確描述物體位置（如GPS系統(tǒng)）.建立坐標系注意以下幾點：（1）坐標系相對參考系是靜止的.（2）坐標的三要素：原點、正方向、標度單位.（3）用坐標表示質(zhì)點的位置.（4）用坐標的變化描述質(zhì)點的位置改變.五、打點計時器的使用1.電磁打點計時器電磁打點計時器是一種記錄運動物體在一定時間內(nèi)位移的儀器.它使用交流電源，工作電壓為6V.當(dāng)電源的頻率為50Hz時，它每隔0.02打一個點.2.電火花計時器電火花計時器使用交流電源，工作電壓是220V.當(dāng)電源的頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一個點.3.打點計時器的使用（1）把紙帶和運動物體連接在一起，紙帶上的點記錄了運動的時間，同時表示出運動物體的位置.研究紙帶上的點之間的間隔，就可以了解運動物體在不同時間內(nèi)發(fā)生的位移、運動情況.（2）使用電磁打點計時器時，將紙帶穿過限位孔，從復(fù)寫紙下穿過壓紙框，再從另一側(cè)限位孔穿出即可.使用電火花計時器時，安裝紙袋的方法有兩種：一種是用一條紙帶從墨粉盤下穿過，打點時墨粉紙盤不隨紙帶轉(zhuǎn)動，打出的點跡顏色較淡.另一種是用兩條紙帶，將墨粉紙盤夾在中間，拖動紙帶時由于兩條紙帶的摩擦作用，墨粉紙盤會隨紙帶轉(zhuǎn)動，所以打出的點跡顏色較重.缺點是摩擦阻力較大.（3）將電磁打點計時器接在6V的交流電源上，將紙帶穿過計時器，開啟電源后觀察振針是否在紙帶上打出印記.若沒有打出印記，可能有兩種情況：振片沒有工作在共振狀態(tài)下，振動幅度小.可擰松螺釘，適當(dāng)調(diào)整振片位置，緊固后觀察振片，若達到或接近共振狀態(tài)即可正常工作.如果振片振動較大仍打不出點，可調(diào)整振針的位置，直至打出點為止.（4）若振針向下調(diào)節(jié)過長，則振針打點的聲音過大，且易出現(xiàn)短橫線或雙點.第四節(jié)物體運動的速度【學(xué)習(xí)目標導(dǎo)航】課標要求要點提示理解速度，體會實驗在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用。1.理解速度的概念，知道速度的方向就是物體的運動方向；2.能夠區(qū)分瞬時速度和平均速度；3.能夠區(qū)分速度和速率，加深對標量和矢量的理解，注意初、高中速度概念的對比。【名師說課要點】本節(jié)內(nèi)容的重點是速度。教材從平均速度引入，通過極限的思維方法過渡到瞬時速度。瞬時速度表示物體在時刻t的速度。老師在講解過程中，要注意引導(dǎo)學(xué)生理解瞬時速度和平均速度的不同以及速度和速率的區(qū)別。老師在講解速度概念后，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生把高中的速度概念和初中的速度概念進行對比，這樣可以進一步加深對速度概念的理解。【生活情境鏈接】2009年8月25日，英國蒸汽動力車終于創(chuàng)造了一項新的蒸汽車陸上速度紀錄。當(dāng)時，查爾斯·伯內(nèi)特三世駕駛這輛有“世界上速度最快的水壺”之稱的蒸汽車兩次穿過美國莫哈韋沙漠，往返平均速度達到每小時225.055公里。2009年12月26日，武廣高鐵開始正式運營，開行世界上最先進的國產(chǎn)“和諧號”高速動車組，在試運行階段最高時速大394公里，標志著我國高速鐵路發(fā)展進入新階段。你能區(qū)分上述兩則新聞中提到的速度是平均速度還是瞬時速度嗎？【知識能力構(gòu)建】1.平均速度：物體的位移和所用時間的比值，用公式表示即為.它表示變速運動的物體在某一段時間內(nèi)的平均快慢程度，粗略地描述物體運動的快慢。平均速度是矢量，既有大小又有方向，其方向與內(nèi)發(fā)生的位移的方向相同。2.瞬時速度：運動質(zhì)點在某一時刻或某一位置的速度叫做瞬時速度，簡稱速度，通常用字母表示。它能夠精確地描述做變速運動的物體在某一時刻的運動情況，反映了某時刻物體運動的快慢程度。它也是矢量，既有大小又有方向，其方向就是物體在該時刻的運動方向，也就是運動軌跡在該點的切線方向。方法技巧點撥一、平均速度和瞬時速度1.平均速度（1）定義：在變速直線運動中，運動質(zhì)點的位移和所用時間的比值，叫做這段時間內(nèi)的平均速度.平均速度只能粗略地描述物體運動的快慢.（2）大小：，與一段時間對應(yīng).（3）方向：與物體的位移的方向相同.2.平均速率（1）定義：物體運動的路程與行駛這一路程所用時間的比值叫做這段時間內(nèi)的速率.（2）平均速率無方向，是標量.3.瞬時速度（1）定義：運動質(zhì)點在某一時刻或某一位置的速度叫做瞬時速度.（2）四點助您理解瞬時速度①瞬時速度簡稱速度，瞬時速度與時刻或位置對應(yīng)②直線運動中，瞬時速度的方向與質(zhì)點經(jīng)過某一位置時的速度方向相同.③當(dāng)時間足夠短，即時，可認為平均速度就等于瞬時速度.④勻速直線運動中，平均速度與瞬時速度相同.4.瞬時速率瞬時速度的大小稱為瞬時速率，簡稱速率.5.平均速度與瞬時速度辨析平均速度瞬時速度區(qū)別定義運動質(zhì)點的位移與所用時間的比值運動質(zhì)點在某一時刻或某一位置的速度物理意義粗略描述物體運動，和時間、位移對應(yīng)精確描述物體運動，和時刻、位置對應(yīng)方向與方向一致與某時刻或某位置運動方向一致聯(lián)系（1）瞬時速度可看做當(dāng)時，內(nèi)的平均速度（2）勻速直線運動中，瞬時速度和平均速度始終相同（3）兩者的求解公式都為二、用打點計時器測量瞬時速度和進一步理解速度1.在紙帶上相鄰兩點間的時間均為0.02s（電源頻率為50Hz），所以點跡密集的地方表示紙帶運動的速度小.由可知，用平均速度代表瞬時速度的條件是，即很短.這樣體現(xiàn)了一種極限思想，這是一種科學(xué)的近似，應(yīng)通過實驗體會這種方法的優(yōu)越性.2.定義式中，是位移而不是路程，與具有對應(yīng)性.速度描述物體運動的快慢，而位移描述物體位置的變化，是兩個截然不同的物理量.3.用比值定義物理量本節(jié)課我們用位移與發(fā)生這個位移所用時間的比值來定義速度.這種用比值來定義物理量的方法是物理學(xué)中的一種常用方法.我們在初中所學(xué)的一些物理量也可用比值來定義.例如，密度可以定義為質(zhì)量與體積的比值，壓強可以定義為壓力與面積的比值，等等.今后，我們還將接觸更多用比值定義的物理量.鞏固提升演練第五節(jié)速度變化的快慢加速度【學(xué)習(xí)目標導(dǎo)航】課標要求要點提示理解加速度是描述物體速度變化快慢的物理量；會根據(jù)速度與加速度方向的關(guān)系判斷運動性質(zhì)；了解加速度的公式、符號、單位、矢量性.理解加速度的概念，區(qū)別速度、速度變化量和速度變化率.1．理解加速度的物理意義；2．理解物體加速或減速的條件；3．由圖象計算加速度的大小?！久麕熣f課要點】物體運動時速度的變化多種多樣，伽利略研究認為速度隨位移均勻變化和速度隨時間均勻變化是最簡單的速度變化方式，而在這兩種最簡單的速度變化方式中速度隨時間均勻變化更容易表達.講解這一課時，老師要使學(xué)生初步形成變化率的概念、知道變化率在描述各種變化過程時起著非常重要的作用.老師要給學(xué)生講清楚加速度的意義——加速度等于單位時間內(nèi)速度的變化量.比如某運動的加速度為5m/s2，意思是每經(jīng)過1s物體的速度就增加或減少5m/s.講清了這一點，就會把抽象的速度變化快慢具體化，使抽象知識形象化，從而化難為易.【生活情境鏈接】（正在加速運動的獵豹和轎車）獵豹被稱為短跑之王，能夠在極端時間內(nèi)獲得很大的速度，具有極強的爆發(fā)力.某饑餓獵豹在撲食羚羊時，僅僅在10s內(nèi)速度就達到了100km/h.而一輛小型轎車起步后速度達到100km/h卻用了20s的時間.（正在加速運動的獵豹和轎車）轎車和獵豹相比，誰的速度“增加”得更快呢？【知識能力構(gòu)建】1、如何比較速度變化得快慢呢？一種方式是控制相等時間內(nèi)，看哪一個物體速度變化得多；另一種方式是控制速度的變化量相等，看哪一個物體所用的時間短；【想一想】如果兩個物體的速度變化量不相等，發(fā)生這個速度變化所用的時間也不相等，我們又怎樣比較哪一個物體的速度變化得快呢？提示：如果我們想個辦法再回到上述兩種比較的方式上，那么，哪一個物體速度變化得快就顯而易見了。我們嘗試用比值來反映速度變化得快慢。2、加速度的定義：物體速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間的比值。定義式為，我們又一次用比值定義物理量，以前學(xué)過的用比值定義的物理量還有密度、壓強、速度等。3、物理意義：加速度在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化量。即在單位時間內(nèi)，哪一個物體速度變化量大，這個物體的速度變化就快，因此，加速度能夠表示速度變化得快慢。加速度是表示速度變化快慢的物理量。4、單位：在國際單位制中，加速度的單位是，讀作米每二次方秒.5．矢量性：加速度是矢量，加速度a的方向與速度變化量的方向相同，而與速度方向沒有必然聯(lián)系.方法技巧點撥一、加速度1.定義：加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，它是速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間的比值，通常用表示.2.表達式：或3.單位：在國際單位制中，加速度單位為米每二次方秒，符號是.4.透析與，理解加速度定義式（1），只是加速度的定義式而不是決定式，加速度與、沒有必然的大小關(guān)系.（2）是一個矢量，在直線運動中，的方向與可能同向，也可能反向.若物體做加速運動，則有，，的方向與的方向相同；若物體做減速運動，則有，，的方向與的方向相反.（3）也稱為“速度的變化率”，反映了速度變化的快慢，而不是速度變化的大小.5.方向：加速度是矢量，其方向與速度變化量的方向相同6.速度、速度的變化量和加速度的比較比較項目速度加速度速度變化量聯(lián)系物理意義描述物體運動快慢和方向的物理量，是一狀態(tài)量描述物體速度變化快慢和方向的物理量，是一狀態(tài)量描述物體速度變化大小的物理量，是一過程量三者無必然聯(lián)系，很大，速度變化量可能很小，甚至為0，也可大可小定義式或單位決定因素的大小由、、決定不是由、、來決定的，而是由與決定（后續(xù)學(xué)習(xí)）由與決定，而且也由與決定方向與位移同向，即物體運動的方向與方向一致，而與、方向無關(guān)由或決定方向大小①位移與時間的比值②位移對時間的變化率①速度變化量與所用時間的比值②速度對時間的變化率7.平均加速度和瞬時加速度（1）平均加速度：運動物體在一段時間內(nèi)（或一段位移內(nèi)）的速度變化量與這段時間的比值，叫做這一段時間（或這一段位移）內(nèi)的平均加速度.（2）瞬時加速度：物體在某一時刻或某一位置的加速度叫做瞬時加速度.二、勻變速直線運動1．定義：物體沿直線運動且其速度均勻變化（增大或減?。┑倪\動稱為勻變速直線運動.2.特點：在相等的時間內(nèi)速度的變化相等，即速度改變的快慢是均勻的，加速度的大小和方向都不變.3.分類：勻變速直線運動有兩種，一種是勻加速直線運動，加速度的方向與速度方向相同，速度隨時間均勻地增加；另一種是勻減速直線運動，加速度的方向與速度方向相反，速度隨時間均勻地減小.4.說明：常見的變速運動實際上并不是勻變速運動，但火車、汽車等交通工具在開啟后和靜止前的一段時間內(nèi)的運動，石塊從不高的地方下落，都可以近似看成是勻變速運動.第六節(jié)用圖像描述直線運動【學(xué)習(xí)目標導(dǎo)航】課標要求要點提示能用圖像描述勻變速直線運動，體會圖象在研究物理問題中的重要性。1.看清縱橫坐標，弄清圖象的物理意義；2.注意弄清圖象交點以及與坐標軸所圍面積的實際意義?！久麕熣f課要點】用圖像研究物理問題具有直觀、明了的特點，它可以把抽象的問題形象化。老師在教學(xué)過程中要注意引導(dǎo)學(xué)生弄明白縱、橫坐標軸的物理意義，其次要弄明白一些特殊點的意義，比如圖像與坐標軸的交點、兩圖象的交點的意義。還要引導(dǎo)學(xué)生弄清圖象傾角和與坐標軸所圍面積的意義等。tsts小王開車做勻速直線運動從甲地到乙地，在乙地停留一段時間后又從乙地勻速返回甲地，某同學(xué)畫出了小王整個運動的圖像如圖所示，你能指出這位同學(xué)所畫圖像的不當(dāng)之處嗎？提示：時光能倒流嗎？【知識能力構(gòu)建】1.位移反映一段時間內(nèi)位置的變化，與一段時間相對應(yīng)，你知道圖像上某一點的物理意義嗎？提示：圖像上的一個點表示運動物體在某一時刻相對于原點的位移，也即某一時刻的位置。2.有人認為圖象反映物體的位移隨時間變化的規(guī)律，因此圖象應(yīng)該就是物體的運動軌跡，你贊成這種觀點嗎？提示：圖象僅反映運動物體的位移隨時間的變化規(guī)律，不是物體的運動軌跡。3.在圖像上和圖像上都可以表示勻速直線運動，你能區(qū)分這兩種圖象嗎？提示：可以從圖象特點上進行區(qū)分，圖象上的勻速直線運動是一條斜直線（想一想：該斜直線一定過原點嗎？），圖象上的勻速直線運動是一條平行時間軸的直線。方法技巧點撥一、勻速直線運動的圖像1.勻速直線運動的位移圖像Ost圖1－8（1）為了描述物體的位移隨時間變化的關(guān)系，我們可以任意選擇一個平面直角坐標系，用橫軸表示時間，用縱軸表示位移，畫出位移和時間的關(guān)系圖線，這種圖象叫做位移-時間圖象，簡稱為位移圖象.如圖1－8所示，就是物體做勻速運動的位移圖象Ost圖1－8（2）圖像用途圖1－23tOvOst圖1－22△s△tP①可求出物體在任意時間內(nèi)的位移;②可求出物體通過任一位移所需的時間;③可判斷兩物體何時相遇：位移圖象中，兩條圖線的交點表示兩物體處于同一位置，即兩物體相遇,其交點的縱坐標表示相遇處相對參考點的位移，橫坐標表示相遇的時刻；④可以由位移圖象求速度：在如圖1－22所示的勻速直線運動的位移圖象中，比值越大，直線OP就越陡.所以我們把叫做直線的斜率.比值是勻速直線運動的速度v圖1－23tOvOst圖1－22△s△tP2.勻速直線運動的速度圖像勻速直線運動的速度圖像是一條平行時間軸的直線，如圖1-23所示.圖23.勻速直線運動的位移圖2（1）勻速直線運動的位移可由求出.（2）勻速直線運動的位移可由圖象直接讀出（3）勻速直線運動的位移可由圖象求得，如圖所示，陰影部分“面積”的大小就等于相應(yīng)時間內(nèi)位移的大小.如圖2所示，陰影部分面積為時間內(nèi)物體的位移.二、勻變速直線運動的速度圖像O圖31.圖象：由可得勻變速直線運動的速度，結(jié)合數(shù)學(xué)知識可知其圖象應(yīng)是一條斜直線，如圖3所示。圖象可以更直觀地反映速度隨時間的變化規(guī)律.O圖32.圖象用途Ovt圖1－28△v△tP（1）可直接讀出運動物體的初速度，與縱軸的截距表示初速度；（2）可直接讀出運動物體在各個時刻的瞬時速度；（3）可求出運動物體的加速度，在如圖1－28所示的物體運動的速度圖象中，比值越大，直線OP就越陡.所以我們把叫做直線的斜率.比值是物體運動的加速度a.所以，圖象的斜率等于物體運動的加速度.在同一個坐標平面上，斜率越大，即直線越陡，表示加速度越大Ovt圖1－28△v△tP3．特別說明：因位移是矢量，有正負之分，所以面積也有正負之分，圖象所圍面積若在時間軸上方，則表示物體向正方向運動的位移，圖象所圍面積若在時間軸下方，則表示物體向負方向運動的位移。所以勻減速直線運動的位移等于圖線下正負面積的代數(shù)和，而其上下方面積的絕對值之和，等于往復(fù)運動的路程。如圖5所示。O圖5O圖5O 圖4章末知能沖關(guān)知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建運動的描述運動的描述物體和質(zhì)點參考系和坐標系時刻和時間間隔路程和位移平均速度和瞬時速度平均加速度和瞬時加速度矢量和標量速度和速率用打點計時器測速度用圖象表示速度從v-t圖象看加速度能力專題突破專題一質(zhì)點模型的建立能否把一個物體看做質(zhì)點，并不是由物體的形狀和大小來決定的，而是由它的形狀和大小對所研究問題的影響程度來決定的。一般說來，如果在研究的問題中，物體的形狀、大小及物體上各部分運動的差異是次要的或不起作用的無關(guān)因素時，就可以看做質(zhì)點。也就是說，物體能否看成質(zhì)點，與物體本身的大小沒有必然的關(guān)系。很大的物體可能被看做質(zhì)點，而很小的物體不一定能夠被看做質(zhì)點。同一個物體有些情況下可以看做質(zhì)點，而在另一些情況下又不能看成質(zhì)點。專題二位移和路程的區(qū)別位移和路程是兩個不同的概念。位移是描述物體位置變化的物理量，是指由初位置指向末位置的有向線段，是矢量。它與物體的運動過程無關(guān)，僅有初末位置決定。而路程則是描述物體運動路徑（軌跡）長短的物理量，是標量，與物體的運動過程密切相關(guān)。確定運動物體的位移，只需確定物體的起點和終點，不用關(guān)注運動細節(jié)。位移的大小不一定等于路程，只有當(dāng)物體做單一方向直線運動時，位移的大小才等于路程。專題三瞬時速度、平均速度、速率概念的區(qū)別平均速度與位移或一段時間對應(yīng)，它反映了一段時間內(nèi)運動的平均快慢程度。瞬時速度總是與某一時刻相對應(yīng)，它反映了某時刻（某位置）物體運動的方向和快慢程度。在勻速直線運動中，平均速度與瞬時速度相同。在求解平均速度問題時，一定要注意是哪段時間（或哪段位移）的平均速度。平均速度與瞬時速度單位相同且都是矢量，但方向不一定相同，只有當(dāng)物體做單一方向直線運動時，兩者方向才一定相同。瞬時速度的大小稱為瞬時速率，簡稱速率；平均速度的大小不一定等于平均速率，因為平均速度等于位移與時間之比，而平均速率等于路程與時間之比，正像位移的大小不一定等于路程一樣，也是只有在單一直線運動下，平均速度的大小才等于平均速率。專題四加速度概念的理解加速度是用來反映物體速度變化快慢的物理量，不是用來反映速度大小的，更不是用來反映速度變化多少的。即與、無關(guān)，就等于速度的變化率。專題五用圖像研究物體的運動物體的運動規(guī)律可以用文字、公式表述，也可以用圖象表述，在圖象法中實施了“數(shù)”對“形”的轉(zhuǎn)換，能動態(tài)反映物理量的變化過程，具有形象、直觀的特點。利用圖象處理問題，簡化了公式運算的繁瑣，使解題過程簡單明了，提高了解題效率。高考真題體驗一、命題觀察本章是高中物理的第一章，主要學(xué)習(xí)了描述運動的八個物理量：質(zhì)點、參考系、時間、時刻、位移、路程、速度、加速度。同時，物體的運動