物理必修1 第一章 運動的描述 全章上課 (2024人教版)

生命在于運動動物在運動我們生活在運動的世界里。必修一第一章運動的描述地球在公轉的同時也在自轉物體的空間位置隨時間的變化，是自然界中最簡單、最基本的運動形態(tài)，叫作機械運動（mechanicalmotion）平動和轉動運動物體上任意兩點所連成的直線，在整個運動過程中，始終保持平行，這種運動叫做“平動”。第一節(jié)質點參考系一、質點一個較復雜的運動（例如鳥的飛行），我們?nèi)绾蚊枋鏊?？如何描述物體的運動要看我們關注的問題是什么。例如，要研究雄鷹是如何飛行的，它的翅膀的運動方式很重要；但是，如果我們只關注雄鷹從哪里移動到了哪里，就不必太在意它的形狀，把它看成一個點來描述它的運動就容易了。1、質點——忽略物體的大小和形狀，把它簡化為一個具有質量的點理想化模型2、如何能看成質點？由所要研究的問題決定二、參考系：物體的位置同一運動選擇不同的參考系對運動的描述不同，通常情況下，在討論地面上物體的運動時，都以地面為參考系小小竹排江中游，巍巍青山兩岸走相對于“其他物體”變化研究對象參考系第二節(jié)時間位移一、時刻和時間間隔什么時候上課？上一節(jié)課多長時間？一個點，時刻一段，時間1、時刻——點

時間間隔——段2、時間軸（1）前3s內(nèi)（4）第2s內(nèi)（3）（第）3s末（2）第4s初（5）第二個2s內(nèi)（6）t=5s~7s（7）t=2s時時間？時刻？（8）物體運動了5s，在運動的最后兩秒內(nèi)二、位置和位移許多穿越塔克拉瑪干沙漠的勇士常常迷路，因為他們在沙漠中弄不清這樣三個問題：（1）我在哪兒（2）我要去的地方在哪兒（3）應該怎么走這三個問題涉及三個物理量：

位置、位移、軌跡（路程）1、坐標系為了定量地描述物體的位置，在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼担╟oordinatesystem）2、位置——用坐標來描述Xy1、坐標系為了定量地描述物體的位置，在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼担╟oordinatesystem）2、位置——用坐標來描述3、路程——運動軌跡的長度Xy就位置的變動來說，無論使用什么交通工具、走過了怎樣不同的路徑，他總是從北京到達了西南方向、直線距離約1300km的重慶，即位置的變化是相同的4、位移（displacement）描述物體位置的變化——由初位置指向末位置的有向線段Xy4、位移（displacement）描述物體位置的變化——由初位置指向末位置的有向線段★直線運動中用一維坐標系描述研究直線運動時，常用Δx表示位移，記為Δx＝x2

－x1若Δx為正，則位移的方向指向x軸的正方向若Δx為負，則位移的方向指向x軸的負方向例：某物體從A點運動到B點，坐標xA為5m，xB為2m，求物體的位移？兩種回答位移為-3m位移大小為3m，方向指向x軸負方向三、矢量和標量矢量——既有大小又有方向標量——只有大小，沒有方向(有正負)課外思考：標量相加遵從算術加法矢量相加法則是怎么樣的呢？例：某物體從A點運動到B點，初始坐標為（2m,2m），終點坐標為（5m,6m），求物體的位移？注意：問題是矢量的時候回答一定要有方向?。?！四、位移-時間圖像（x-t圖象）將物體運動的初始位置選作位置坐標原點O，則位置與位移大小相等（x＝Δx），位置—時間圖像就成為位移—時間圖像從x-t圖像可以直觀地看出物體在不同時間內(nèi)的位移直線運動中的位置—時間圖像書5.一輛汽車在教練場上沿平直道路行駛,以x表示它相對于出發(fā)點的位移。圖近似描寫了汽車在0時刻到40s這段時間的x-t圖像。通過分析回答以下問題。（1）汽車最遠位置距離出發(fā)點約為多少米？（2）汽車在哪段時間沒有行駛？（3）汽車在哪段時間駛離出發(fā)點，在哪段時間駛向出發(fā)點？（1）汽車最遠位置距離出發(fā)點30m；（2）汽車在10~20s內(nèi)沒有行駛；（3）汽車在0~10s內(nèi)駛離出發(fā)點，在20~40s駛向出發(fā)五、位移和時間的測量生活中，人們可以用多種方法記錄某一時刻物體運動的位置（請舉例）1、電磁打點計時器（1）工作電壓：交流8v（2）打點周期：T=0.02S(電源頻率為50HZ時)2、電火花打點計時器（1）工作電壓：交流220v（2）打點周期：T=0.02S(電源頻率為50HZ時)第三節(jié)位置變化快慢的描述——速度一、速度1、定義:位移與發(fā)生這段位移所用時間之比2、單位：米每秒m/s或m·s-13、是矢量：速度的方向（物體運動的方向）和位移的方向相同4、意義：表示運動的快慢和方向問題：如果百米賽跑運動員，10s的時間內(nèi)跑完100m，那么他的速度是多少？二、平均速度與瞬時速度1、平均速度：位移與所用時間的比值表示物體在Δt時間內(nèi)運動的平均快慢程度2、瞬時速度：當t趨于0

運動物體在某一時刻的速度，方向沿運動軌跡的切線方向方向？方向沿位移方向3、平均速率：路程與所用時間的比值4、瞬時速率：瞬時速度的大小當t趨于0，s=Δx三、運動學圖像2、速度隨時間的變化關系（V-t圖象）Vt0Vt0Vt0Vt0Vt01、位移隨時間的變化關系（X-t圖象）A．先做加速運動，后做減速運動，速度方向相同B．先做加速運動，后做減速運動，速度方向相反C．先做減速運動，后做加速運動，速度方向相同D．先做減速運動，后做加速運動，速度方向相反A電磁打點計時器電火花計時器一、打點計時器【實驗】

速度的測量用E兩側D、G兩點間的平均速度粗略地代表E點的瞬時速度理論上，D、F兩點離E點越近，算出的平均速度越接近E點的瞬時速度

D、F兩點間距離過小，測量誤差會增大。

實際測量中要根據(jù)需要及所用儀器的情況，選取合適的位移和時間

二、光電門測速（數(shù)字計時器）光電門擋光片數(shù)字計數(shù)器用氣墊導軌和數(shù)字計時器更能精確地測量物體的瞬時速度。下圖所示滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字毫秒計記錄了遮光板通過第一個光電門的時間為△t1=0.30s，通過第二個光電門的時間△t2=0.11s，已知遮光板的寬度為1.0cm，分別求出滑塊通過第一個光電門和第二個光電門的速度大小?0.033m/s0.09m/s三、借助傳感器與計算機測速度*難*1、方法一書p25A向B同時發(fā)射一個紅外線脈沖和一個超聲波脈沖B接收到紅外開始計時，接收到超聲時停止計時。根據(jù)兩者的時差t1和空氣中的聲速v聲，計算機算出AB間距x1（紅外線的傳播時間可以忽略）經(jīng)短暫的時間Δt，傳感器和計算機系統(tǒng)自動進行第二次測量，得到物體的新位置x2。則物體運動的平均速度v=？（x2-x1）/Δt脈沖周期例：平直的公路上，裝有發(fā)射裝置的高速行使轎車同時向前方的接受裝置發(fā)射一個紅外脈沖和一個超聲波脈沖，接受裝置收到紅外脈沖和超聲波脈沖的時間間隔是2s,經(jīng)過0.2s,發(fā)射裝置又同時發(fā)射出紅外脈沖和超聲波脈沖，這次接收到的時間間隔是1.98s，求轎車在0.2s內(nèi)的平均速度？（聲音在空氣中傳播的速度是v=340m/s，紅外脈沖的傳播時間可忽略不計）34m/s2、方法二C向D發(fā)出超聲波脈沖，脈沖被運動物體反射后又被小盒C接收根據(jù)發(fā)射與接收超聲波脈沖的時間差和空氣中的聲速，可以得到小盒C與運動物體D的距離x1、x2以及Δx和運動時間，從而系統(tǒng)也能算出運動物體D的速度v走這段位移小車運動時間Δt=？ABx1=？、x2=？從A位置到B位置的位移Δx=？AB

超聲波測速儀測量車速，測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號間的時間差，測出被測物體的速度。下圖是時間軸，p1、p2是測速儀發(fā)出的超聲波信號，n1、n2分別是p1、p2由汽車反射回來的信號。已知p1、p2之間的時間間隔△t=1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是v=340m/s，若汽車是勻速行駛的，求（1）汽車在接收到p1、p2兩個信號之間的時間內(nèi)前進的距離是多少米？（2）汽車的速度是多少？17m、17.9m/s2.85格0.95秒p1p2時間為聲波發(fā)射間隔，n2n2聲波接收間隔3格2.7格p1n1一半時間為聲波到達車的時間，p2n2一半時間為聲波第二次到達車的時間)0.3格0.1秒為聲波多走的距離34m，也就是車載兩次波到達車之間走的距離的兩倍1、一個物體運動一段路程，前三分之一時間平均速度是20m/s，后三分之二時間平均速度是10m/s，全程平均速度是多少？2、一個物體運動一段路程，前三分之一位移平均速度是20m/s，后三分之二位移平均速度是10m/s，全程平均速度是多少？五分鐘課堂小測

思考與討論

普通的小型轎車和旅客列車，速度都能達到100km/h。小汽車在20s內(nèi)速度達到了100km/h，火車達到這個速度大約要用500s。誰的速度“增加”得比較快？區(qū)分：“速度快”“速度變化大”“速度變化得快”第四節(jié)速度變化快慢的描述——

加速度一、加速度1、物理意義：表示物體速度變化快慢的物理量2、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叫物體運動的加速度3、單位：m/s2讀作“米每二次方秒”方向：與速度變化量的方向一致4、矢量二、速度變化量原來向東2m/s，后來向西3m/s解法一：代數(shù)*有能力理解*非直線運動中速度的變化量解法二：向量△v的表示：從V1的箭頭，指向V2的箭頭的有向線段總結：若速度增大，a與初速度方向一致