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文檔簡介
人教版高中物理必修一導(dǎo)學(xué)案全套《1.1質(zhì)點(diǎn)參考系》導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】物理觀念:理解質(zhì)點(diǎn)的概念,知道參考系的概念科學(xué)探究:物體看作質(zhì)點(diǎn)的條件科學(xué)思維:理解質(zhì)點(diǎn)是理想化模型,會判斷物體能否看作質(zhì)點(diǎn),會選擇參考系描述物體的運(yùn)動科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:體會物理模型在探索自然規(guī)律中的作用【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】理解質(zhì)點(diǎn)是理想化模型,會判斷物體能否看作質(zhì)點(diǎn),會選擇參考系描述物體的運(yùn)動【學(xué)習(xí)過程】一、知識綱要導(dǎo)引二、基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)(一)物體和質(zhì)點(diǎn)(自學(xué)教材“物體和質(zhì)點(diǎn)”部分)1.定義在某些情況下,確實(shí)可以忽略物體的大小和形狀,把它簡化為一個具有質(zhì)量的點(diǎn),這樣的點(diǎn)叫作質(zhì)點(diǎn)(masspoint).2.將物體看成質(zhì)點(diǎn)的兩種情況(1)物體的大小和形狀對所研究問題的影響可忽略不計(jì).(2)物體上各點(diǎn)的運(yùn)動情況完全相同,整個物體的運(yùn)動也可以簡化為一個點(diǎn)的運(yùn)動,把物體的質(zhì)量賦予這個點(diǎn).(二)參考系(自學(xué)教材“參考系”部分)1.運(yùn)動與靜止的關(guān)系(1)自然界中的一切物體都處于永恒的運(yùn)動中,即運(yùn)動是絕對的.(2)描述某一個物體的運(yùn)動時,總是相對于其他物體而言的,這便是運(yùn)動的相對性.2.參考系(1)定義:要描述一個物體的運(yùn)動,首先要選定某個其他物體作為參考,觀察物體的位置相對于這個“其他物體”是否隨時間變化,以及怎樣變化.這種用來作為參考的物體叫作參考系(referenceframe).(2)選取:在描述一個物體的運(yùn)動時,參考系可以任意選擇.(3)結(jié)果:選擇不同的參考系來觀察同一物體的運(yùn)動,其結(jié)果會有所不同.參考系選取得當(dāng),會使問題的研究變得簡潔、方便.(三)思考判斷(1)只有體積很小或質(zhì)量很小的物體才可以看成質(zhì)點(diǎn).()(2)只有運(yùn)動較慢的物體才可以看成質(zhì)點(diǎn).()(3)在所研究的問題中,物體的形狀、大小可以忽略不計(jì)時,物體可以看成質(zhì)點(diǎn).()(4)在任何情況下,物體都可以看成質(zhì)點(diǎn).()(5)由于運(yùn)動是絕對的,描述物體的運(yùn)動時,無需選定參考系.()(6)在研究和描述一個物體的運(yùn)動時,必須選定參考系.()(7)參考系必須選擇地面.()(8)選擇任意物體作參考系來研究物體的運(yùn)動時,其運(yùn)動情況是一樣的.()答案:(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)√(7)×(8)×(四)思考與討論運(yùn)動員踢足球的不同部位,會使球產(chǎn)生不同的運(yùn)動.足球運(yùn)動中常說的“香蕉球”是球在空中旋轉(zhuǎn)、整體運(yùn)動徑跡為類似香蕉型弧線的一種運(yùn)動(如圖).在研究如何才能踢出香蕉球時,能把足球看作質(zhì)點(diǎn)嗎?研究什么樣的問題可以把足球看作質(zhì)點(diǎn)?問題解答:在研究如何才能踢出香蕉球時,不能把球看作質(zhì)點(diǎn),因?yàn)樾枰⒁馇虻男D(zhuǎn)方向.如果研究足球在空中的香蕉型弧線時,可以把足球看作質(zhì)點(diǎn).(五)啟迪思維,突破重點(diǎn)主題一:質(zhì)點(diǎn)問題探究探究點(diǎn):撐竿跳高是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動項(xiàng)目.如圖表示撐竿跳高運(yùn)動的幾個階段:助跑、撐竿起跳、越橫桿.討論并回答下列問題,體會質(zhì)點(diǎn)模型的建立過程.(1)教練員針對訓(xùn)練錄像糾正運(yùn)動員的錯誤動作時,能否將運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn)?(2)分析運(yùn)動員的助跑速度時,能否將其看成質(zhì)點(diǎn)?(3)測量其所跳高度(判定其是否打破世界紀(jì)錄)時,能否將其看成質(zhì)點(diǎn)?提示:(1)不能,糾正運(yùn)動員的錯誤動作時不能忽略運(yùn)動員的姿勢及動作(即運(yùn)動員的形狀及大小);(2)能,分析運(yùn)動員的助跑速度時,可以忽略其姿勢及動作(即運(yùn)動員的形狀及大?。唬?)能,理由同(2).,質(zhì)點(diǎn)的特點(diǎn)①占有位置,不占有空間.②可代替物體的全部質(zhì)量.知識鏈接:此問題探究是質(zhì)點(diǎn)摸型的建立過程.跳高是運(yùn)動會中的常規(guī)比賽項(xiàng)目,運(yùn)動員能否看成質(zhì)點(diǎn)取決于研究問題的角度,考查物理核心素養(yǎng)中的“科學(xué)思維”中的“模型建構(gòu)”能力.探究總結(jié)1.物體能看成質(zhì)點(diǎn)的條件(1)在研究物體的運(yùn)動時,當(dāng)物體的形狀和大小對于所研究的問題可以忽略不計(jì)時,物體就可以看成質(zhì)點(diǎn).(2)以下兩種情況,物體通??梢钥醋髻|(zhì)點(diǎn).①物體的大小、形狀對研究結(jié)果沒有影響或影響可以忽略時.②只研究物體的平動,不研究物體的轉(zhuǎn)動時.2.質(zhì)點(diǎn)是一個理想化的“物理模型”“質(zhì)點(diǎn)”是對物體的科學(xué)抽象,是一個理想模型.3.質(zhì)點(diǎn)與物體的大小無關(guān)(1)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)取決于所研究問題的性質(zhì),與物體的大小無關(guān).(2)大的物體有時可以看成質(zhì)點(diǎn),如研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時,可以把地球看成質(zhì)點(diǎn);小的物體有時不可以看成質(zhì)點(diǎn),如研究電子繞原子核旋轉(zhuǎn)時,原子不可以看成質(zhì)點(diǎn).知識鏈接:實(shí)際物體→物理模型的條件是,物體的大小、形狀對所研究問題的影響忽略不計(jì).典例示范例1、如圖所示比賽項(xiàng)目中,可將運(yùn)動員視為質(zhì)點(diǎn)的是()解析:蹦床比賽中運(yùn)動員的動作是不能忽略的,不能視為質(zhì)點(diǎn),故A錯誤;跳水比賽中運(yùn)動員的動作是不能忽略的,不能視為質(zhì)點(diǎn),故B錯誤;自行車比賽中運(yùn)動員相對于跑道來說可以忽略,可以視為質(zhì)點(diǎn),故C正確;花樣游泳比賽中運(yùn)動員的動作是不能忽略的,不能視為質(zhì)點(diǎn),故D錯誤.故選C.答案:C訓(xùn)練1:(多選)在下述問題中,能夠把研究對象當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)的是()A.研究“神舟”十一號與“天宮”二號對接時,“神舟”十一號的運(yùn)動B.世界花樣滑冰錦標(biāo)賽中,觀眾觀賞運(yùn)動員的優(yōu)美動作C.澳大利亞選手在倫敦奧運(yùn)會女子100m欄決賽中獲得冠軍,人們測算運(yùn)動員飛奔時的速度D.足球比賽中,研究運(yùn)動員拋出的球的運(yùn)動弧線解析:A錯:研究“神舟”十一號與“天宮”二號對接時要考慮“神舟”十一號的運(yùn)動特征,不能視為質(zhì)點(diǎn);B錯:花樣滑冰時如果把人當(dāng)成質(zhì)點(diǎn),無法研究其動作;C對:研究運(yùn)動員飛奔時的速度時,我們無需關(guān)注其跨欄動作的細(xì)節(jié),可以把她當(dāng)成質(zhì)點(diǎn);D對:足球拋出后在研究它的運(yùn)動弧線時,球的大小和旋轉(zhuǎn)對于研究的問題可以忽略,故可以看成質(zhì)點(diǎn).答案:CD主題二:參考系問題探究探究點(diǎn)1:參考系選取原則“你沒動?!倍飞系男∨⒄f:“真快!”關(guān)于司機(jī)和小女孩對乘車人運(yùn)動狀態(tài)的描述為什么會出現(xiàn)這兩種不同的現(xiàn)象呢?提示:乘車人和車具有相同的速度,保持相對靜止,司機(jī)以汽車為參考系,認(rèn)為乘車人是靜止的;相對地面來說,汽車在運(yùn)動,小女孩以地面為參考系,看到的乘車人是運(yùn)動的.,探究點(diǎn)2:運(yùn)動和靜止的相對性在我國古典小說《鏡花緣》中有這樣一句話:“去歲一陣大風(fēng),把我院一口井忽然吹到籬笆外去.”為什么“井”會被“吹到籬笆外去”?提示:運(yùn)動和靜止是相對的,一個物體的運(yùn)動狀態(tài)的確定,關(guān)鍵取決于所選取的參考系.所選取的參考系不同,得到的結(jié)論也不一定相同.人之所以看到“井”會被“吹到籬笆外去”,說明說這句話的人是以籬笆為參考系的;如果以地面為參考系,水井相對于地面的位置沒有發(fā)生變化,所以井是靜止的.因此一般人不相信一口井會被大風(fēng)吹到籬笆外去.探究總結(jié)1.參考系的選取原則(1)選取參考系一般應(yīng)根據(jù)研究對象和研究對象所在的系統(tǒng)來決定.研究地面上物體的運(yùn)動時,常選取地面或相對地面靜止的物體作為參考系.(2)參考系的選取可以是任意的.在實(shí)際問題中,參考系的選取以研究問題方便、對運(yùn)動的描述盡可能簡單為原則.2.參考系的“四性”相對性用來做參考系的物體都是假定不動的,被研究的物體是運(yùn)動還是靜止,都是相對于參考系而言的任意性參考系的選取具有任意性,但應(yīng)以觀察方便和使運(yùn)動的描述盡可能簡單為原則.研究地面上物體的運(yùn)動時,常選地面為參考系統(tǒng)一性在同一個問題中,若要研究多個物體的運(yùn)動或同一個物體的不同階段的運(yùn)動,必須選擇同一參考系差異性同一運(yùn)動選擇不同的參考系,觀察結(jié)果一般不同知識鏈接:(1)物體一旦被選為參考系,就認(rèn)為它是靜止的.(2)由于運(yùn)動的相對性,凡是提到物體的運(yùn)動,都應(yīng)該明確它是相對于哪個參考系而言的.(3)不做特別說明的情況下,一般選取地面為參考系.(4)如果選取地面為參考系,可以不指明,但若選其他物體為參考系時,必須指明.典例示范例2、請根據(jù)圖片中的情況判斷下列說法正確的是()A.風(fēng)可能是向左吹的B.由圖中情況可以判斷風(fēng)速大于小紅的速度C.小紅的頭發(fā)相對小紅是向右運(yùn)動的D.小紅向左運(yùn)動,風(fēng)是向右吹的,但無法判斷小紅的速度與風(fēng)速的大小關(guān)系解題指導(dǎo):(1)通過煙的飄向eq\o(――→,\s\up7(判斷))風(fēng)向右吹;(2)通過自行車的方向eq\o(――→,\s\up7(判斷))小紅是向左運(yùn)動的.解析:通過煙囪冒出煙的偏向,可以得出風(fēng)是向右吹的,A錯誤;小紅是向左運(yùn)動的,但是無法判斷小紅的速度與風(fēng)速的大小關(guān)系,B錯誤、D正確;小紅的頭發(fā)相對小紅靜止,C錯誤.答案:D訓(xùn)練2:中國是掌握空中加油技術(shù)的少數(shù)國家之一.如圖所示是我國自行研制的戰(zhàn)斗機(jī)“殲-10”在空中加油的情景,以下列的哪個物體為參考系,可以認(rèn)為加油機(jī)是運(yùn)動的()A.“殲-10”戰(zhàn)斗機(jī)B.地面上的房屋C.加油機(jī)中的飛行員D.“殲-10”戰(zhàn)斗機(jī)里的飛行員解析:加油機(jī)相對于“殲-10”戰(zhàn)斗機(jī)位置不變,以“殲-10”戰(zhàn)斗機(jī)為參考系,加油機(jī)是靜止的,故A錯誤;加油機(jī)相對于地面上的房屋位置不斷變化,以地面上的房屋為參考系,加油機(jī)是運(yùn)動的,故B正確;加油機(jī)相對于加油機(jī)中的飛行員位置不變,以加油機(jī)中的飛行員為參考系,加油機(jī)是靜止的,故C錯誤;加油機(jī)相對于“殲-10”戰(zhàn)斗機(jī)里的飛行員位置不變,以“殲-10”戰(zhàn)斗機(jī)里的飛行員為參考系,加油機(jī)是靜止的,故D錯誤.答案:B知識鏈接:判斷物體是否運(yùn)動的一般思路.(1)根據(jù)參考系的選取原則選取參考系.(2)看物體與所選參考系之間的位置是否發(fā)生變化.(3)若改變,則物體是運(yùn)動的;若不變,則物體是靜止的.(六)達(dá)標(biāo)檢測1.在研究物體的運(yùn)動時,力學(xué)中引入“質(zhì)點(diǎn)”的概念,從科學(xué)方法上來說屬于()A.極限分析物理問題的方法B.觀察實(shí)驗(yàn)的方法C.建立理想物理模型的方法D.等效替代的方法解析:質(zhì)點(diǎn)的引入是忽略次要因素,抓住主要因素,是一種建立理想物理模型的方法.答案:C2.下列有關(guān)運(yùn)動的描述中,參考系的選取符合描述的是()A.詩句“飛流直下三千尺”是以“飛流”作為參考系的B.錢塘江觀潮時,觀眾只覺得潮水撲面而來,是以“潮水”為參考系的C.“兩岸猿聲啼不住,輕舟已過萬重山”描寫“輕舟”是以“萬重山”為參考系的D.升國旗時,觀察到國旗冉冉升起,觀察者是以“國旗”為參考系的解析:A錯:詩句“飛流直下三千尺”是以“山體”為參考系的.B錯:錢塘觀潮時,觀眾只覺得潮水撲面而來,是以“堤岸”為參考系的.C對:“兩岸猿聲啼不住,輕舟已過萬重山”描寫“輕舟”是以“萬重山”為參考系的.D錯:升國旗時,觀察到國旗冉冉升起,觀察者是以“旗桿”為參考系的.答案:C3.如圖所示,四輪馬達(dá)納米車是用納米技術(shù)制造的一種新型藥物輸送系統(tǒng),它可以在血管中穿行而不會受到人體免疫系統(tǒng)的攻擊.下列情況中可以把納米車看作質(zhì)點(diǎn)的是()A.研究納米車的組成時B.研究納米車馬達(dá)的工作時C.研究納米車如何治療疾病時D.研究納米車運(yùn)動的距離時解析:研究納米車的組成時,涉及車的形狀與大小,此時不可以將納米車看作質(zhì)點(diǎn),故A錯誤;研究納米車馬達(dá)的工作時,其形狀不能忽略,不能看作質(zhì)點(diǎn),故B錯誤;研究納米車如何治療疾病時,要考慮車的動作,不能用一個點(diǎn)代替,故C錯誤;研究納米車運(yùn)動的距離時,車的形狀能忽略,能看作質(zhì)點(diǎn),故D正確.故選D.答案:D4.2020年東京奧運(yùn)會將滑板列入了比賽項(xiàng)目,如圖是體育攝影中“追拍法”的成功之作,攝影師眼中清晰的滑板運(yùn)動員是靜止的,而模糊的背景是運(yùn)動的,攝影師用自己的方式表達(dá)了運(yùn)動的美.請問攝影師選擇的參考系是()A.大地B.太陽C.滑板運(yùn)動員D.步行的人解析:“追拍法”是跟蹤運(yùn)動的物體,將運(yùn)動的物體看作是靜止的,該圖片是運(yùn)動的滑板運(yùn)動員被攝影師當(dāng)作靜止的,而用鏡頭跟蹤,故參考系是滑板運(yùn)動員.故C正確,A、B、D錯誤.答案:C5.如圖所示的物體或人,可以看作質(zhì)點(diǎn)的是()解析:研究列車通過100m站臺所用的時間,列車的長度相對于100m不能忽略,故不能看作質(zhì)點(diǎn),故A錯誤;研究繞月球運(yùn)動的“嫦娥三號”衛(wèi)星,衛(wèi)星雖然也不小,但相對于其軌道長度來說很小,故可看作質(zhì)點(diǎn),故B正確;我們主要是觀看單杠比賽中運(yùn)動員的動作,所以形狀是不可忽略的,故不能看作質(zhì)點(diǎn),故C錯誤;演員在表演精彩芭蕾舞時,我們主要是觀看演員的動作,所以形狀是不可忽略的,故不能看作質(zhì)點(diǎn),故D錯誤.答案:B《1.2時間位移》導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】物理觀念理解時刻和時間間隔、路程和位移的概念,認(rèn)識矢量和標(biāo)量,認(rèn)識位移—時間圖像科學(xué)思維(1)能區(qū)別日常生活中所說的時間的含義,區(qū)分路程和位移,知道矢量和標(biāo)量遵從不同的運(yùn)算法則(2)能在坐標(biāo)系中定量描述直線運(yùn)動的位置和位移科學(xué)探究(1)時間和時間間隔的區(qū)別(2)位移和路程的關(guān)系科學(xué)態(tài)度與責(zé)任具體情境中時間與時間間隔、路程與位移的描述【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】1.能區(qū)別日常生活中所說的時間的含義,區(qū)分路程和位移,知道矢量和標(biāo)量遵從不同的運(yùn)算法則;2.能在坐標(biāo)系中定量描述直線運(yùn)動的位置和位移?!緦W(xué)習(xí)過程】一、知識綱要導(dǎo)引二、基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)(一)時刻和時間間隔(自學(xué)教材“時刻和時間間隔”部分)1.表示:時刻和時間間隔可以在時間軸上表示,時間軸上的每一個點(diǎn)都表示一個不同的時刻,時間軸上的一條線段表示的是時間間隔,如圖,“8時”“8時45分”表示時刻,“45min”表示時間間隔.上午前兩節(jié)課開始和結(jié)束的時刻及兩節(jié)課和課間休息所持續(xù)的時間間隔2.聯(lián)系:兩個時刻之間的間隔即為時間間隔.(二)位置和位移(自學(xué)教材“位置和位移”部分)1.坐標(biāo)系(1)為了定量地描述物體的位置,需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系(coordinatesystem).①若想說明地面上某人所處的位置,可以采用平面直角坐標(biāo)系來描述.②如果物體做直線運(yùn)動,可以用一維坐標(biāo)系來描述.(2)一維坐標(biāo)的建立物體做直線運(yùn)動時,通常選取這條直線為x軸,在x軸上任選一點(diǎn)作為原點(diǎn),規(guī)定好坐標(biāo)軸的正方向和單位長度,物體的位置就可以用它的位置坐標(biāo)來描述.2.路程和位移(1)路程(path)路程是物體運(yùn)動軌跡的長度.(2)位移(displacement)①表示方法:由初位置指向末位置的有向線段,如圖所示.從初位置到末位置的有向線段表示位移②物理意義:描述物體的位置變化.③大?。簭某跷恢玫侥┪恢玫挠邢蚓€段的長度.④方向:從初位置指向末位置.3.矢量和標(biāo)量(1)矢量在物理學(xué)中,像位移這樣的物理量叫作矢量,它既有大小又有方向.(2)標(biāo)量像溫度、路程這樣的物理量叫作標(biāo)量,它們只有大小,沒有方向.(三)直線運(yùn)動的位移(自學(xué)教材“直線運(yùn)動的位移”部分)1.物體做直線運(yùn)動時,如圖所示,若物體在時刻t1處于位置x1,在時刻t2處于位置x2,那么位移Δx等于兩時刻位置的坐標(biāo)變化,即Δx=x2-x1.2.Δx為正值表示物體向正方向運(yùn)動,Δx為負(fù)值表示物體向負(fù)方向運(yùn)動.(均選填“正方向”或“負(fù)方向”)(四)位移—時間圖像(自學(xué)教材“位移—時間圖像”部分)1.位移—時間圖像建立在直角坐標(biāo)系中選時刻t為橫軸,選位置x為縱軸,物體運(yùn)動的初始位置選作位置坐標(biāo)原點(diǎn)O,位置—時間圖像就成為位移—時間圖像,又稱x-t圖像.2.圖像的意義從x-t圖像可以直觀地看出物體在不同時間內(nèi)的位移.(五)位移和時間的測量(自學(xué)教材“位移和時間的測量”部分)1.位移和時間的測量方法先記錄某一時刻物體運(yùn)動的位置,再推斷出它在一段時間內(nèi)的位移.(1)用照相的方法記錄物體的位置.(2)用鐘表記錄物體運(yùn)動的時刻.(3)用頻閃照相的方法同時記錄物體運(yùn)動的時刻和位置.(4)用打點(diǎn)計(jì)時器來記錄時間和位移.2.電磁打點(diǎn)計(jì)時器(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時器是一種使用交變電源的計(jì)時儀器.(2)結(jié)構(gòu)(3)工作電壓電磁打點(diǎn)計(jì)時器的工作電壓是4~6V的低壓交流電源.當(dāng)電源頻率是50Hz時,每隔0.02s打一次點(diǎn).3.電火花大點(diǎn)計(jì)時器還有一種打點(diǎn)計(jì)時器叫作電火花打點(diǎn)計(jì)時器,它的計(jì)時原理與電磁打點(diǎn)計(jì)時器相同,不過,在紙帶上打點(diǎn)的不是振針和復(fù)寫紙,而是電火花和墨粉。三、思考判斷(1)時刻就是時間間隔,兩者都是時間,沒有本質(zhì)區(qū)別.()(2)“現(xiàn)在是北京時間8點(diǎn)整”,這里的“8點(diǎn)整”指的是時刻.()(3)路程是標(biāo)量,位移是矢量,兩者都描述物體的運(yùn)動.()(4)做直線運(yùn)動的物體,其位移大小一定等于路程.()(5)如果位移x1=2m,x2=-5m,則x1>x2.()(6)物體前半階段的路程是2m,后半階段的路程是3m,則總路程一定是5m.()(7)電磁打點(diǎn)計(jì)時器正常工作時使用220V交流電.()答案:(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)√(7)×四、思考與討論某物體從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),坐標(biāo)xA為5m,xB為2m,物體的位移大小等于多少?方向如何?問題解答:因?yàn)閤A=5m,xB=2m,所以物體的位移Δx=xB-xA=2m-5m=-3m.位移的大小為3m,位移的方向指向x軸負(fù)方向.五、啟迪思維,突破重點(diǎn)(一)主題一:時刻和時間間隔問題探究探究點(diǎn)1:時刻和時間間隔的區(qū)別讀圖區(qū)分時刻和時間間隔.提示:對應(yīng)數(shù)軸來看就可以啦,10分鐘對應(yīng)的是一段,為時間間隔.8點(diǎn)對應(yīng)的是一點(diǎn),是時刻.探究點(diǎn)2:時刻和時間間隔的生活用語和專業(yè)術(shù)語時刻和時間間隔既有聯(lián)系又有區(qū)別.我們經(jīng)常會遇到生活用語和專業(yè)術(shù)語,要注意它們的區(qū)別,這一點(diǎn)要引起重視.甲同學(xué)問:什么“時間”上課?乙同學(xué)說:8時上課.甲又問:一節(jié)課多長“時間”?答:45分鐘.(1)甲同學(xué)第一次問到的“時間”是“時刻”還是“時間間隔”?(2)第二次問到的“時間”是“時刻”還是“時間間隔”?提示:(1)第一次問到的“時間”是“時刻”.(2)第二次問到的“時間”是“時間間隔”.知識鏈接:關(guān)鍵詞:時初、末、時,是時刻對應(yīng)著物體運(yùn)動過程中的某個位置,顯示運(yùn)動的一個瞬間.關(guān)鍵詞:內(nèi)、經(jīng)歷、歷時.?dāng)?shù)值后跟“內(nèi)”、“中”一般為時間,兩個時刻之間的間隔,表示用時多少,對應(yīng)著運(yùn)動的一個過程.探究總結(jié)1.時刻和時間間隔的表示方法(1)時刻的表示方法在時間軸上用一個點(diǎn)來表示,如第1s末,第1s初等,如圖所示:(2)時間間隔的表示方法在時間軸上用一段線段來表示,如第2s內(nèi),前2s內(nèi)等,如圖所示:知識鏈接:在國際單位制中,時間和時刻的單位都是秒,符號是s,常用的單位還有min、h,換算關(guān)系是1h=60min=3600s.2.時刻和時間間隔的區(qū)別與聯(lián)系時刻時間間隔區(qū)別(1)時刻指一瞬間,對應(yīng)于物體所處的位置;(2)在時間軸上用一個點(diǎn)表示;(3)只有先后、早遲的區(qū)別,沒有長短之分(1)時間間隔指兩時刻之間的間隔,對應(yīng)于物體的一段路程或位移;(2)在時間軸上用線段表示;(3)有長短之分聯(lián)系(1)用t1和t2分別表示先后兩個時刻,Δt表示兩個時刻之間的時間間隔,則Δt=t2-t1;(2)時間軸上的兩個點(diǎn)無限靠近時,它們之間的時間間隔就會趨于0,時間間隔就趨于時刻了知識鏈接:時刻對應(yīng)著某個事件開始、結(jié)束或進(jìn)行到某一狀態(tài)時所對應(yīng)的瞬間,時間間隔對應(yīng)著某個事件所經(jīng)歷的某個過程.典例示范例1:下列說法正確的是()A.“北京時間10點(diǎn)整”,指的是時間,一節(jié)課是45min,指的是時刻B.列車在上海站停了20min,指的是時刻C.在有些情況下,時間就是時刻,時刻就是時間D.電臺報時時說:“現(xiàn)在是北京時間8點(diǎn)整”,這里實(shí)際上指的是時刻解析:“北京時間10點(diǎn)整”,指的是時刻,一節(jié)課是45min,指的是時間,故A錯誤.列車在上海站停了20min,指的是時間,故B錯誤.在日常生活中,人們對時間與時刻的說法并不是特別明確,在有些情況下,“時間”就是時刻,如“現(xiàn)在是什么時間?”但是時刻不能是時間,故C錯誤.電臺報時時說:“現(xiàn)在是北京時間8點(diǎn)整”,這里實(shí)際上指的是時刻,故D正確.答案:D方法技巧時刻與時間間隔的兩種判斷方法(1)利用上下文判斷:分析所給的說法,根據(jù)題意去體會.時刻指一瞬間,對應(yīng)某一位置;時間間隔指兩時刻之間的時間間隔,對應(yīng)一段過程.(2)利用時間軸判斷:畫出時間軸,把所給的時刻或時間間隔標(biāo)出來,時刻對應(yīng)一個點(diǎn),時間間隔對應(yīng)一條線段.訓(xùn)練1:下表是D3111次動車寧德至福州南站區(qū)間運(yùn)行時刻表,則()車次出發(fā)站開車時間到達(dá)站到達(dá)時間用時里程硬座軟座D3111寧德12:13福州南12:4835分88km25.5元30.5元A.表中“12:13”表示時刻B.該動車從寧德至福州南的位移為88kmC.表中的“35分”表示時刻D.該動車從寧德至福州南全程做勻速直線運(yùn)動解析:表中“12:13”表示時刻,選項(xiàng)A正確;該動車從寧德至福州南的路程為88km,選項(xiàng)B錯誤;表中的“35分”表示時間間隔,選項(xiàng)C錯誤;該動車從寧德至福州南全程中不是直線運(yùn)動,故不可能做勻速直線運(yùn)動,選項(xiàng)D錯誤.故選A.答案:A(二)主題二:位置和位移問題探究探究點(diǎn)1:位移和路程的關(guān)系2018元旦到元宵節(jié)期間,北京舉辦以“激情冰雪·魅力北京”為主題的冰雪文化旅游節(jié).爸爸帶李想同學(xué)去參加系列冰雪文化旅游活動,同時參觀清華、北大等名校,讓李想設(shè)計(jì)出行路線,路線起點(diǎn):濟(jì)南,終點(diǎn):北京.他有三種方式可供選擇.乘長途汽車、坐高鐵和乘飛機(jī).(1)三種出行方式的路程是否相同?位置的變化是否相同?(2)如何描述位置的變化?提示:(1)三種方式路程不同,但結(jié)果是一樣的,即都是從濟(jì)南到北京,初位置一樣,末位置一樣,即位置的變化相同.(2)可以用一條從濟(jì)南到北京的有向線段,即位移來描述位置的變化.探究點(diǎn)2:位移和路程的大小關(guān)系(1)在體育比賽中,有很多不同的賽事.一位同學(xué)參加百米比賽,另一位同學(xué)沿著400m的跑道跑一圈.則他們的位移和路程分別是多少?(2)請思考:位移的大小等于路程嗎?什么情況下相等?提示:(1)參加百米比賽的同學(xué),從起點(diǎn)到終點(diǎn)的位移是100m,路程是100m.沿著400m的跑道跑一圈的同學(xué),位移是0,路程是400m.(2)一般情況下,位移的大小不等于路程.只有物體在一條直線上運(yùn)動且運(yùn)動方向不變時,位移的大小才等于路程.知識鏈接:同樣的位置變化,位移只有一個,路程可以有無數(shù)個.探究點(diǎn)3:直線運(yùn)動的位置和位移如圖所示,一輛轎車從超市出發(fā),向東行駛了300m到達(dá)電影院,繼續(xù)行駛了150m到達(dá)度假村,又向西行駛了950m到達(dá)博物館,最后回到超市.(1)以超市所在的位置為原點(diǎn),以向東的方向?yàn)檎较?,?個單位長度表示100m,請用直線坐標(biāo)系表示出超市、電影院、度假村和博物館的位置.(2)求轎車從電影院經(jīng)度假村到博物館的位移與路程分別為多少?提示:(1)如圖所示:(2)轎車從電影院經(jīng)度假村到博物館的位移為x=-500m-300m=-800m,負(fù)號表示其方向與規(guī)定的正方向相反,即方向向西.其路程為s=150m+450m+500m=1100m.知識鏈接:位移方向不一定是運(yùn)動方向.探究總結(jié)1.位移和路程的區(qū)別與聯(lián)系位移路程區(qū)別物理意義表示物體的位置變化表示物體運(yùn)動軌跡的長度大小等于物體由初位置到末位置的距離,與運(yùn)動軌跡無關(guān)按運(yùn)動軌跡計(jì)算的實(shí)際長度標(biāo)矢量矢量標(biāo)量聯(lián)系(1)二者都是為了描述物體的運(yùn)動而引入的物理量,它們的單位相同,國際單位制中的單位是m;(2)同一運(yùn)動過程的路程不小于位移大小,在單向直線運(yùn)動中,位移大小等于路程2.直線運(yùn)動的位置和位移的關(guān)系(1)質(zhì)點(diǎn)的位置用坐標(biāo)值表示,位移用坐標(biāo)的變化量表示.(2)位移Δx=x2-x1,其絕對值表示位移的大?。?)Δx的正、負(fù)表示位移的方向,正值表示與正方向相同,負(fù)值表示與正方向相反.知識鏈接:位移和路程的確定方法(1)找到研究的過程.(2)確定過程的初位置和末位置.(3)作出從初位置到末位置的有向線段就是位移.(4)畫出物體運(yùn)動軌跡示意圖,實(shí)際路線總長度就是路程.典例示范例2:如圖表示壘球場的內(nèi)場,它是一個邊長為16.77m的正方形,四角分別為本壘和一、二、三壘.一位球員擊球后由本壘經(jīng)一壘、二壘跑到三壘,他的位移是多少?方向怎樣?經(jīng)過的路程是多少?解析:明確運(yùn)動員的軌跡及其初、末位置,運(yùn)動員由本壘經(jīng)一壘、二壘到達(dá)三壘,則初位置是本壘,末位置是三壘,故位移大小x=16.77m,方向由本壘指向三壘.路程s=16.77m×3=50.31m.答案:16.77m;方向由本壘指向三壘;50.31m拓展:在例2中該運(yùn)動員在由本壘經(jīng)一壘、二壘跑到三壘過程中,他的最大位移是多少?方向如何?經(jīng)過的最大路程是多少?解析:當(dāng)運(yùn)動員跑到二壘時,其位移最大,xmax=eq\r(2)L=eq\r(2)×16.77m≈23.72m,方向由本壘指向二壘;運(yùn)動員只要運(yùn)動,路程會越來越大,故運(yùn)動員跑到三壘時,路程最大,smax=50.31m.答案:23.72m;方向由本壘指向二壘;50.31m訓(xùn)練2:黨的十九大報告指出,廣泛開展全民健身活動,加快推進(jìn)體育強(qiáng)國建設(shè).當(dāng)全民健身上升為國家戰(zhàn)略后,百姓以各種方式強(qiáng)身健體,獲得幸福感.某人晨練,按圖所示走半徑為R的中國古代八卦圖,中央S部分是兩個直徑為R的半圓,BD、CA分別為西東、南北指向.他從A點(diǎn)出發(fā)沿曲線ABCOADC行進(jìn),則當(dāng)他到D點(diǎn)時,他的路程和位移大小及位移的方向分別為()A.2πR,eq\r(2)R向西南B.4πR,2R向東南C.2.5πR,eq\r(2)R向東南D.3πR,R向西北解析:位移的大小等于首末位置的距離,方向由初位置指向末位置,路程等于運(yùn)動軌跡的長度.從A點(diǎn)出發(fā)沿曲線ABCOADC行進(jìn).當(dāng)他走到D點(diǎn)時,路程為s=πR+2πeq\f(R,2)+eq\f(πR,2)=2.5πR.位移大小為eq\r(R2+R2)=eq\r(2)R.方向?yàn)槟掀珫|45°.故選C.答案:C知識鏈接:矢量的“+”“-”號不表示矢量的大小,只表示矢量的方向與規(guī)定的正方向相同或相反訓(xùn)練3:一質(zhì)點(diǎn)沿x軸運(yùn)動,如圖所示,t1時刻質(zhì)點(diǎn)位于x1=-3m處,t2時刻質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x2=5m處,t3時刻到達(dá)x3=-7m處,則:(1)物體在t1到t2這段時間內(nèi)位移的大小和方向如何?(2)t2到t3這段時間內(nèi)位移的大小和方向如何?(3)t1到t3這段時間內(nèi)位移的大小和方向如何?解析:(1)物體在t1到t2這段時間內(nèi)位移Δx1=x2-x1=5m-(-3m)=8m,為正值,說明位移方向?yàn)閤軸正方向.(2)t2到t3這段時間內(nèi)的位移為Δx2=x3-x2=-7m-5m=-12m,為負(fù)值,說明位移方向?yàn)閤軸負(fù)方向.(3)t1到t3這段時間內(nèi)位移為Δx3=x3-x1=-7m-(-3)m=-4m,為負(fù)值,說明位移方向?yàn)閤軸負(fù)方向.答案:(1)8m;與x軸同向(2)12m;與x軸反向(3)4m;與x軸反向(三)主題三:練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時器1.使用打點(diǎn)計(jì)時器的步驟(1)了解打點(diǎn)計(jì)時器的構(gòu)造,然后把它固定好.(2)安裝紙帶.(3)啟動電源,用手水平拉動紙帶(如圖),紙帶上就打出一行小點(diǎn).隨后關(guān)閉電源.(4)取下紙帶,從能夠看清的某個點(diǎn)開始(起始點(diǎn)),往后數(shù)出若干個點(diǎn).例如數(shù)出n個點(diǎn),算出紙帶從起始點(diǎn)到第n個點(diǎn)的運(yùn)動時間t.(5)用刻度尺測量出從起始點(diǎn)到第n個點(diǎn)的位移x.如圖所示.位置0123456x/mt/sΔx/mΔt/s(6)記錄測量數(shù)據(jù)并填入表格.知識鏈接:固定以后再接電,復(fù)寫紙壓紙帶上;先通電后釋放,先斷電后卸帶.紙帶上的點(diǎn)記錄了物體的運(yùn)動時間,也記錄了運(yùn)動物體在不同時刻的位置.2.計(jì)時點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)通常每隔四個計(jì)時點(diǎn)選取一個計(jì)數(shù)點(diǎn),則n=5,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時間間隔為0.1s.(1)計(jì)時點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出來的點(diǎn).計(jì)數(shù)點(diǎn)是從計(jì)時點(diǎn)中選出來的具有代表性的點(diǎn),一般相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有若干個計(jì)時點(diǎn).(2)計(jì)數(shù)點(diǎn)通常不從第一個計(jì)時點(diǎn)開始取,而是選擇點(diǎn)跡清晰、與相鄰的計(jì)時點(diǎn)間距適中的點(diǎn)開始.典例示范例3:用打點(diǎn)計(jì)時器可測紙帶運(yùn)動的時間和位移.下面是沒有按操作順序?qū)懙牟煌暾膶?shí)驗(yàn)步驟,按照你對實(shí)驗(yàn)的理解,在各步驟空白處填上適當(dāng)?shù)膬?nèi)容,然后按實(shí)際操作的合理順序,將各步驟的字母代號按順序?qū)懺诳瞻滋帲瓵.在電磁打點(diǎn)計(jì)時器的兩接線柱上分別接上導(dǎo)線,導(dǎo)線的另一端分別接在低壓________(填“交流”或“直流”)電源的兩個接線柱上.B.把電磁打點(diǎn)計(jì)時器固定在桌子上,讓紙帶穿過________,并壓在________下面.C.用刻度尺測量從計(jì)時開始點(diǎn)到最后一個點(diǎn)間的距離x.D.切斷電源,取下紙帶,如果共有n個清晰的點(diǎn),則這段紙帶記錄的時間t=________________.E.打開電源開關(guān),再用手水平地拉動紙帶,紙帶上打下一系列小點(diǎn).實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是________.解析:A項(xiàng)中電磁打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)使用低壓交流電源;B項(xiàng)中應(yīng)將紙帶穿過電磁打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔,并放于復(fù)寫紙的下方;D項(xiàng)中紙帶上記錄的時間t=(n-1)×0.02s.合理的實(shí)驗(yàn)步驟為BAEDC.答案:交流;限位孔;復(fù)寫紙;(n-1)×0.02s;BAEDC訓(xùn)練4:(多選)關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時器的原理和使用方法,下列說法中正確的是()A.打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)接交流電源,交流電頻率通常為50HzB.若紙帶上相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個點(diǎn),則相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔是0.08sC.若打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打下的點(diǎn)先密集后稀疏,則說明紙帶的速度由小變大D.電磁打點(diǎn)計(jì)時器接在220V電源上解析:B錯:相鄰兩計(jì)時點(diǎn)的時間間隔是0.02s,如果紙帶上相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個點(diǎn),則相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔是0.1s.D錯:電磁打點(diǎn)計(jì)時器使用6V以下的低壓交流電源.答案:AC六、達(dá)標(biāo)檢測1.今年,洛陽市迎來新年首場降雪,不少市民出門享受雪中樂趣,當(dāng)日20時20分,洛陽市氣象臺發(fā)布暴雪黃色預(yù)警信號,提醒市民注意安全.1月4日上午,洛陽市消防支隊(duì)特勤大隊(duì)官兵們冒著零下10攝氏度的低溫進(jìn)行抗寒訓(xùn)練.兩個小時過去了,沒有一名戰(zhàn)士因?yàn)轱L(fēng)雪天氣而畏懼退卻.其中20時20分和兩個小時分別指的是()A.時間;時間B.時刻;時刻C.時間;時刻D.時刻;時間解析:時刻表示一個時間點(diǎn),時間間隔表示一段時間,20時20分表示時刻,兩個小時表示時間間隔,是時間.故選D.答案:D2.小英從家門口打車到車站接上同學(xué)后,立即隨車回到家,出租車票如圖所示,則此過程中出租車的位移和行駛的路程分別是()A.0,0B.12.3km,0C.0,12.3kmD.12.3km,12.3km解析:由題意可知,出租車返回出發(fā)地,初位置和末位置重合,故位移為零;由車票可知,汽車經(jīng)過的路程為12.3km,C正確,A、B、D錯誤.答案:C3.下列關(guān)于矢量和標(biāo)量的說法正確的是()A.規(guī)定正方向,做直線運(yùn)動的甲、乙兩物體位移x甲=3m,x乙=-5m,則x甲>x乙B.甲、乙兩運(yùn)動物體的位移大小均為50m,這兩個物體的位移必定相同C.溫度計(jì)讀數(shù)有正有負(fù),所以溫度也是矢量D.溫度計(jì)讀數(shù)的正、負(fù)號表示溫度高低,不表示方向,溫度是標(biāo)量解析:直線運(yùn)動中位移的正、負(fù)號表示方向,不表示大小,故選項(xiàng)A錯誤;兩個矢量大小相等、方向相同時,它們才相同,故選項(xiàng)B錯誤;溫度是標(biāo)量,溫度的正負(fù)號表示溫度的高低,故選項(xiàng)C錯誤,選項(xiàng)D正確.答案:D4.如圖所示是一位同學(xué)使用打點(diǎn)計(jì)時器得到的兩條紙帶,他將兩條紙帶(甲、乙)上下并排放在一起進(jìn)行比較,在圖中A、B兩點(diǎn)之間,兩條紙帶(甲、乙)運(yùn)動的時間之比是()A.1:1B.2:1C.1:2D.無法比較解析:假設(shè)打點(diǎn)計(jì)時器使用的是頻率為f的交流電源,紙帶上每打出兩個相鄰點(diǎn)所經(jīng)歷的時間為T,所以紙帶甲、乙上A、B兩點(diǎn)間時間之比為eq\f(t甲,t乙)=eq\f(10T,5T)=eq\f(2,1),B正確.答案:B5.(多選)物體做直線運(yùn)動時可以用坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)表示物體的位置,用坐標(biāo)的變化量表示物體的位移.如圖所示,一個物體從A運(yùn)動到C,它的位移Δx1=-4m-5m=-9m;從C運(yùn)動到B,它的位移Δx2=1m-(-4m)=5m.下列說法中正確的是()A.C到B的位移大于A到C的位移,因?yàn)檎龜?shù)大于負(fù)數(shù)B.A到C的位移大于C到B的位移,因?yàn)榉柋硎疚灰频姆较?,不表示大小C.因?yàn)槲灰剖鞘噶?,所以這兩個矢量的大小無法比較D.物體由A到B的合位移Δx=Δx1+Δx2解析:位移是矢量,比較位移的大小時,只需比較數(shù)值,正負(fù)號表示方向,選項(xiàng)A、C錯誤;選項(xiàng)B正確;因Δx1=xC-xA,Δx2=xB-xC,所以物體由A到B的合位移Δx=xB-xA=Δx1+Δx2,選項(xiàng)D正確.答案:BD6.(多選)如圖所示是某物體在0~10s內(nèi)的x-t圖像,下列說法中正確的是()A.物體在第1s內(nèi)的位移為4mB.物體在第5s內(nèi)的位移為8mC.物體在前5s內(nèi)的位移為8mD.物體在后5s內(nèi)的位移為16m解析:由題中圖像可知,物體在0~2s內(nèi)位移從0均勻增加到8m,即每秒鐘發(fā)生的位移是4m,A正確;物體在第5s內(nèi)是靜止的,位移為零,B錯誤;物體在前5s內(nèi)的位移即為前2s內(nèi)的位移,等于8m,C正確;物體在后5s內(nèi)的位移為6~10s的位移,等于8m,D錯誤.答案:A《1.3位置變化快慢的描述——速度》導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】物理觀念理解速度的概念和矢量性,理解速率、平均速度和瞬時速度科學(xué)思維掌握比值定義法,會用速度公式解決實(shí)際問題,理解位移—時間圖像描述直線運(yùn)動的方法科學(xué)探究(1)探究平均速度與瞬時速度的區(qū)別與聯(lián)系.(2)會正確使用打點(diǎn)計(jì)時器.(3)會根據(jù)紙帶上的點(diǎn)跡計(jì)算平均速度和瞬時速度科學(xué)態(tài)度與責(zé)任(1)從生活情景中認(rèn)識速度與速率.(2)體會速度的矢量性,體會圖像在物理中的應(yīng)用.(3)養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和實(shí)驗(yàn)態(tài)度【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】1.掌握比值定義法,會用速度公式解決實(shí)際問題,理解位移—時間圖像描述直線運(yùn)動的方法.2.養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和實(shí)驗(yàn)態(tài)度【學(xué)習(xí)過程】一、知識綱要導(dǎo)引二、基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)(二)速度(自學(xué)教材“速度”部分)1.定義物理學(xué)中用位移與發(fā)生這段位移所用時間之比表示物體運(yùn)動的快慢,這就是速度(velocity).用字母v表示.2.公式:v=eq\f(Δx,Δt)3.單位在國際單位制中,速度的單位是米每秒,符號是m/s或m·s-1.常用的單位還有千米每時(km/h或km·h-1)、厘米每秒(cm/s或cm·s-1)等.4.矢標(biāo)性速度是矢量,它既有大小,又有方向.速度的方向(物體運(yùn)動的方向)和位移的方向相同.5.物理意義速度是描述物體運(yùn)動快慢的物理量.(二)平均速度和瞬時速度(自學(xué)教材“平均速度和瞬時速度”部分)1.平均速度(1)概念:由eq\f(Δx,Δt)求得的速度v,表示的只是物體在時間Δt內(nèi)運(yùn)動的平均快慢程度,叫作平均速度(averagevelocity).(2)公式v=eq\f(Δx,Δt).(3)矢標(biāo)性:是矢量,方向與Δt時間內(nèi)發(fā)生的位移的方向相同.2.瞬時速度(1)概念:用由時刻t到t+Δt一小段時間內(nèi)的平均速度來代替時刻t物體的速度,當(dāng)Δt非常非常小時,運(yùn)動快慢的差異可以忽略不計(jì),此時,我們就把eq\f(Δx,Δt)叫作物體在時刻t的瞬時速度(instantaneousvelocity).(2)勻速直線運(yùn)動是瞬時速度保持不變的運(yùn)動.在勻速直線運(yùn)動中,平均速度與瞬時速度相等.3.速率瞬時速度的大小通常叫作速率(speed).速率是標(biāo)量.(三)速度—時間圖像(自學(xué)教材“速度—時間圖像”部分)1.概念以時間t為橫軸,速度v為縱軸,坐標(biāo)中的圖像即為速度—時間圖像或v-t圖像.2.v-t圖像的建立(1)用橫軸表示時間t,縱軸表示速度v,建立直角坐標(biāo)系.(2)根據(jù)測量的速度v、時間t數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn).(3)用平滑的曲線把這些點(diǎn)連接起來,即得到如圖所示的v-t圖像.3.物理意義v-t圖像非常直觀地反映了物體運(yùn)動的速度隨時間變化的規(guī)律,它并不表示物體運(yùn)動的軌跡.三、思考判斷(1)通過相同的路程,所用時間少的物體速度大.()(2)速度大的物體通過的位移一定大,速度小的物體通過的位移一定?。ǎ?)兩物體的速度分別是v1=2m/s,v2=-3m/s,則它們的大小關(guān)系為v1>v2.()(4)物體的瞬時速度總為零,則平均速度一定為零.()(5)物體的平均速度為零,則物體一定處于靜止?fàn)顟B(tài).()(6)物體運(yùn)動的速率越大,一定時間內(nèi)位移一定越大.()答案:(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×四、思考與討論平均速度描述物體在一段時間內(nèi)運(yùn)動的平均快慢程度及方向.那么,怎樣描述物體在某一時刻運(yùn)動的快慢和方向呢?問題解答:為了使描述精確些,可以把Δt取得小一些,物體在從t到t+Δt這樣一個較小的時間間隔內(nèi),運(yùn)動快慢的差異也就小一些.Δt越小,運(yùn)動的描述就越精確.當(dāng)Δt非常非常小時,運(yùn)動快慢的差異可以忽略不計(jì),此時,我們就把eq\f(Δx,Δt)叫作物體在時刻t的瞬時速度,速度方向就是該時刻的運(yùn)動方向.五、啟迪思維,突破重點(diǎn)(一)主題一:速度比較物體運(yùn)動快慢的方法:①相同的時間比較位移.②相同位移比較所用的時間.問題探究探究點(diǎn):速度(1)甲圖中30min內(nèi)自行車行駛了8km、汽車行駛了50km,應(yīng)該如何比較它們運(yùn)動的快慢呢?(2)乙圖中百米賽跑,優(yōu)秀運(yùn)動員跑10s,而某同學(xué)跑13.5s,應(yīng)該如何比較他們運(yùn)動的快慢呢?提示:(1)甲圖中汽車運(yùn)動得快,相同時間內(nèi)位移大.(2)乙圖中優(yōu)秀運(yùn)動員運(yùn)動的快,相同位移內(nèi)時間短.知識鏈接:(1)v不僅表示運(yùn)動的快慢,同時也表示運(yùn)動的方向;(2)單位換算關(guān)系:1m/s=3.6km/h探究總結(jié)1.速度是矢量,既有大小又有方向,速度的大小在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)物體位移的大小,方向即物體的運(yùn)動方向.2.速度是描述物體運(yùn)動快慢的物理量,也叫物體位置的變化率,速度越大,表示物體運(yùn)動得越快,其位置變化得也就越快.3.定義式v=eq\f(Δx,Δt)的理解:公式v=eq\f(Δx,Δt)中的Δx是物體運(yùn)動的位移,不是路程.v=eq\f(Δx,Δt)是速度的定義式,不是決定式,不能認(rèn)為v與位移成正比、與時間成反比.典例示范例1:通過測量可得到摩托車、動車、小轎車的位置變化情況如表所示.初位置/m經(jīng)過時間/s末位置/mA.摩托車沿平直道路行駛05100B.動車沿平直道路行駛08240C.小轎車沿平直道路行駛500301250比較摩托車、動車、小轎車,誰的位移最大?誰的位置變化最快?誰的速度最大?解析:摩托車、動車、小轎車的位移分別為:100m、240m、750m.摩托車、動車、小轎車的速度分別為:20m/s、30m/s、25m/s.答案:小轎車的位移最大,動車的位置變化最快,即動車的速度最大.訓(xùn)練1:一物體沿直線從A勻速運(yùn)動到B,用時2.5s,則:(1)求物體從A運(yùn)動到B的位移.(2)求物體勻速運(yùn)動的速度.解析:(1)物體從A運(yùn)動到B時,x=(-2)m-3m=-5m,位移方向沿x軸負(fù)方向.(2)由速度定義式:v=eq\f(x,t)=eq\f(-5,2.5)m/s=-2m/s,方向沿x軸負(fù)方向.答案:(1)5m,沿x軸負(fù)方向(2)2m/s,沿x軸負(fù)方向(二)主題二:平均速度和瞬時速度問題探究探究點(diǎn)1:平均速度某同學(xué)百米比賽用時12s,前2s內(nèi)的位移為12m,第2個2s內(nèi)位移為14m,第3個2s內(nèi)位移為16m,第4個2s內(nèi)位移為19m,第5個2s內(nèi)位移為20m,第6個2s內(nèi)位移為19m.(1)請計(jì)算上述6個時間間隔內(nèi)的平均速度,并說明哪段時間運(yùn)動得最快.(2)我們能用平均速度精確描述物體的運(yùn)動情況嗎?為什么?(3)通過以上數(shù)據(jù),你能知道這個同學(xué)的“起跑速度”“沖刺速度”以及“任意時刻的速度”嗎?提示:(1)第1個2s內(nèi)eq\x\to(v1)=eq\f(12m,2s)=6m/s,第2個2s內(nèi)eq\x\to(v2)=eq\f(14m,2s)=7m/s,第3個2s內(nèi)eq\x\to(v3)=eq\f(16m,2s)=8m/s,第4個2s內(nèi)eq\x\to(v4)=eq\f(19m,2s)=9.5m/s,第5個2s內(nèi)eq\x\to(v5)=eq\f(20m,2s)=10m/s,第6個2s內(nèi)eq\x\to(v6)=eq\f(19m,2s)=9.5m/s.第5個2s內(nèi)運(yùn)動得最快.(2)不能,平均速度僅能反映一段時間或一段位移內(nèi)的大體運(yùn)動情況,不能描述每個時刻如何運(yùn)動.(3)不能.探究點(diǎn)2:瞬時速度在國外,一位女士由于駕車超速而被警察攔住,警察走過來對她說:“太太,您剛才的車速是100km/h,超過限速80km/h的規(guī)定!”這位女士反駁說:“不可能!我才開了7分鐘,還不到一個小時,怎么可能走了100km呢?”“太太,我的意思是,如果您繼續(xù)像剛才那樣開車,在下一個小時內(nèi),您將駛過100km.”女士笑了,“這不會,因?yàn)樵僮?0km,我就到家了,根本不需要開100km.”(1)從物理學(xué)角度看,這位女士沒有認(rèn)清哪個物理概念?(2)平均速度和瞬時速度有什么不同?提示:(1)由題意可知,超速應(yīng)是任意時刻超過100km/h,故該女士沒有認(rèn)清瞬時速度的概念.(2)平均速度是物體在單位時間內(nèi)通過的路程.而瞬時速度是指物體在某一時刻或某一位置上的速度.探究總結(jié)1.平均速度與瞬時速度的區(qū)別和聯(lián)系平均速度瞬時速度區(qū)別定義運(yùn)動物體的位移與所用時間的比值運(yùn)動物體在某一時刻或某一位置的速度物理意義粗略描述物體運(yùn)動的快慢精確描述物體運(yùn)動的快慢方向與Δx方向一致與某時刻或某位置運(yùn)動方向一致聯(lián)系(1)瞬時速度可看做當(dāng)Δt很小很小時,Δt內(nèi)的平均速度;(2)在勻速直線運(yùn)動中,瞬時速度和平均速度始終相同2.平均速度與平均速率的比較(1)定義:平均速度=eq\f(位移,時間);平均速率=eq\f(路程,時間).(2)標(biāo)矢性:平均速度是矢量,有方向;平均速率是標(biāo)量,無方向.(3)聯(lián)系:平均速度的大小一般小于平均速率,只有在單方向直線運(yùn)動中,平均速度的大小才等于平均速率.知識鏈接:(1)平常我們所說的速度既可能是平均速度,也可能是瞬時速度,要根據(jù)上、下文來判斷.(2)瞬時速度大的物體,其平均速度不一定大.典例示范】例2:下面幾個速度中屬于平均速度的是()A.子彈射出槍口的速度是800m/sB.子彈以790m/s的速度擊中目標(biāo)C.汽車通過站牌時的速度是72km/hD.小球第3秒內(nèi)的速度是5m/s解析:子彈射出槍口的速度和擊中目標(biāo)的速度對應(yīng)的都是某一位置,是時刻,A、B錯誤;汽車通過站牌時的速度對應(yīng)的是站牌所在位置,為瞬時速度,C錯誤;小球第3秒內(nèi)的速度對應(yīng)的是一段時間間隔,為平均速度,D正確.答案:D知識鏈接:判斷瞬時速度和平均速度的方法(1)從時間上看,與時刻對應(yīng)的是瞬時速度,與時間對應(yīng)的是平均速度.(2)從空間上看,與位置對應(yīng)的是瞬時速度,與位移對應(yīng)的是平均速度.例3:在倫敦奧運(yùn)會上,“世界飛人”博爾特分別以9秒63和19秒32的成績奪得男子100m和200m的冠軍,繼北京奧運(yùn)會后再次蟬聯(lián)雙冠王,下列說法不正確的是()A.博爾特在百米比賽中的平均速度是10.38m/sB.博爾特在百米比賽中的平均速率是10.38m/sC.博爾特在200米比賽中的平均速度是10.35m/sD.博爾特在200米比賽中的平均速率是10.35m/s解題指導(dǎo):第一步:抓關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)獲取信息100m比賽跑道是直線,位移大?。铰烦蹋?00m200m比賽跑道一部分為彎道,位移大小<路程=200m第二步:找突破口平均速度=eq\f(位移,時間),平均速率=eq\f(路程,時間)解析:100m比賽中,位移大小和路程都等于100m,平均速度的大小和平均速率相等,即v1=eq\f(100,9.63)m/s=10.38m/s,故A、B對;在200m比賽中,路程是200m,位移小于200m,故平均速率v2=eq\f(200,19.32)m/s=10.35m/s且大于平均速度的大小,故C錯、D對.答案:C方法技巧平均速度的計(jì)算方法平均速度對應(yīng)一段時間或一段位移,對于一般的變速運(yùn)動,根據(jù)定義式eq\o(v,\s\up6(-))=eq\f(Δx,Δt)求解是基本方法.訓(xùn)練2:2018年3月16日~18日,以“綠色出行、安全交通”為主題的第12屆山東國際電動車新能源汽車展覽會在濟(jì)南國際會展中心隆重舉行.某新能源汽車在平直的公路上啟動后在第10s末速度表的指針指在如圖所示的位置,前10s內(nèi)汽車運(yùn)動的距離為150m.下列說法中正確的是()A.第10s末汽車的瞬時速度大小是70m/sB.第10s末汽車的瞬時速度大小是70km/hC.第10s內(nèi)汽車的平均速度大小是70m/sD.前10s內(nèi)汽車的平均速度大小是35m/s解析:汽車的速度表每時每刻都在變化,故速度表顯示的是瞬時速度;汽車在10s內(nèi)通過的位移與所用時間10s的比值,就是汽車在10s內(nèi)的平均速度.汽車速度表指示的是瞬時速度,故圖中所示為10s末的瞬時速度;故第10s末汽車的瞬時速度大小是70km/h;故A錯誤,B正確;由于不知道第10s內(nèi)的運(yùn)動位移,故無法確定第10s內(nèi)的平均速度;故C錯誤;前10s的平均速度v=eq\f(x,t)=15m/s;故D錯誤;故選B.答案:B(三)主題三:實(shí)驗(yàn):測量紙帶的平均速度和瞬時速度1.測量平均速度(1)在如圖中選取紙帶上一點(diǎn)為起始點(diǎn)0,后面每5個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn),分別用數(shù)字1、2、3、…標(biāo)出這些計(jì)數(shù)點(diǎn).(2)測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)0的距離x,記錄在表1中;(3)計(jì)算兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移Δx,同時記錄對應(yīng)的時間Δt;(4)根據(jù)Δx和Δt(v=eq\f(Δx,Δt))計(jì)算紙帶在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的平均速度v.表1:手拉紙帶的位移和平均速度位置01234…x/mΔx/mΔt/sv/(m·s-1)知識鏈接:打點(diǎn)計(jì)時器測速度的原理.打點(diǎn)計(jì)時器在通過它的紙帶上,每隔一段相等的時間,打點(diǎn)記錄相應(yīng)的位移,用刻度尺測出兩點(diǎn)間的距離Δx,則速度v=eq\f(Δx,Δt).2.測量瞬時速度(1)從紙帶起始點(diǎn)0算起,后面每3個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn);(2)測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)0的距離x,記錄在表2中;(3)計(jì)算兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移Δx,同時記錄對應(yīng)的時間Δt;(4)根據(jù)Δx和Δt算出的速度值就可以代表在Δx這一區(qū)間內(nèi)任意一點(diǎn)的瞬時速度.將算出的各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度值記錄在表2中.表2:手拉紙帶各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時速度位置0123456…x/mΔx/mΔt/sv/(m·s-1)(5)在方格紙上建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)自己算出的手拉紙帶的v、t數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系中描點(diǎn),練習(xí)畫v-t圖像.典例示范例4:(1)打點(diǎn)計(jì)時器接________(選填“交流”或“直流”)電源,當(dāng)頻率是50Hz時,打點(diǎn)計(jì)時器每隔________秒打一個點(diǎn).(2)電磁打點(diǎn)計(jì)時器是一種使用交流電源的計(jì)時儀器,根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶,我們可以從紙帶上直接得到的物理量是()A.時間間隔B.位移C.平均速度D.瞬時速度(3)關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時器的使用說法正確的是()A.電磁打點(diǎn)計(jì)時器使用的是10V以下的直流電源B.在測量物體速度時,先讓物體運(yùn)動,后接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源C.使用的電源頻率越高,打點(diǎn)的時間間隔就越小D.紙帶上打的點(diǎn)越密,說明物體運(yùn)動的越快(4)在“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時器”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)選出了一條清晰的紙帶,如圖所示,是小車拖動紙帶用打點(diǎn)計(jì)時器打出的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G為我們在紙帶上所選的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.1s.試求:求BD、DF兩個過程的平均速度.eq\o(v,\s\up6(-))BD=________m/s;eq\o(v,\s\up6(-))DF=________m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析:(1)打點(diǎn)計(jì)時器所用電源為交流電,頻率為50Hz,周期為0.02s,打點(diǎn)計(jì)時器每隔0.02s打一個點(diǎn).(2)電磁打點(diǎn)計(jì)時器在隨物體一起運(yùn)動的紙帶上每隔0.02s打下一個點(diǎn),點(diǎn)的間隔就反映了物體的位置變化情況,所以可以從紙帶上直接得到位移,通過數(shù)點(diǎn)的多少可以得到運(yùn)動的時間間隔.平均速度和瞬時速度都不能直接得到.故選A、B.(3)電磁打點(diǎn)計(jì)時器使用的是低壓交流電,A錯誤;在測量物體速度時,先接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源,打點(diǎn)穩(wěn)定后,再讓物體運(yùn)動,B錯誤;使用的電源頻率越高,周期越小,打點(diǎn)的時間間隔就越小,C正確;紙帶上打的點(diǎn)越密,說明相同時間內(nèi)物體的位移越小,物體運(yùn)動的越慢,D錯誤.故選C.(4)BD段的平均速度為:eq\o(v,\s\up6(-))BD=eq\f(xBD,2T)=eq\f(1.90+2.38×10-2,2×0.1)m/s=0.21m/s;DF段的平均速度為:eq\o(v,\s\up6(-))DF=eq\f(xDF,2T)=eq\f(2.88+3.39×10-2,2×0.1)m/s=0.31m/s.答案:(1)交流;0.02(2)A、B(3)C(4)0.21;0.31知識鏈接:(1)利用平均速度的定義式v=eq\f(Δx,Δt)計(jì)算紙帶的平均速度,其中位移Δx用刻度尺測量,時間Δt由紙帶上點(diǎn)的間隔讀出.(2)點(diǎn)跡密集,說明相同時間內(nèi)的位移小,則紙帶的運(yùn)動慢,即速度較?。绻麍D像是直線,要求盡可能多的點(diǎn)落在直線上,不在直線上的點(diǎn)應(yīng)大致均勻分布在直線兩側(cè).例5:如圖所示是用打點(diǎn)計(jì)時器測小車瞬時速度時得到的一條紙帶的一部分,從0點(diǎn)開始按照打點(diǎn)的先后依次標(biāo)為0、1、2、3、4、5、6,…現(xiàn)在量得0、1間的距離x1=5.18cm,1、2間的距離x2=4.40cm,2、3間的距離x3=3.62cm,3、4間的距離x4=2.78cm,4、5間的距離x5=2.00cm,5、6間的距離x6=1.22cm.(每0.02s打一次點(diǎn))(1)根據(jù)上面的記錄,計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時器在打1、2、3、4、5點(diǎn)時的速度并填在表中.位置12345v/(m·s-1)(2)根據(jù)(1)中表格,在下圖中畫出小車的速度—時間圖像,并說明小車速度變化的特點(diǎn).解析:(1)某點(diǎn)的瞬時速度可用包含該點(diǎn)的一段位移內(nèi)的平均速度表示,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔Δt=2×0.02s=0.04s,則打1點(diǎn)時:v1=eq\f(x1+x2,2Δt)=1.20m/s;打2點(diǎn)時:v2=eq\f(x2+x3,2Δt)=1.00m/s;打3點(diǎn)時:v3=eq\f(x3+x4,2Δt)=0.80m/s;打4點(diǎn)時:v4=eq\f(x4+x5,2Δt)=0.60m/s;打5點(diǎn)時:v5=eq\f(x5+x6,2Δt)=0.40m/s.將數(shù)值填入表格中:位置12345v/(m·s-1)1.201.000.800.600.40(2)描點(diǎn)并連線得小車的速度—時間圖像,如圖所示.由圖像可知,小車速度逐漸減小.答案:見解析(四)主題四:速度—時間圖像(1)不要把x-t圖像、v-t圖像誤認(rèn)為是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動軌跡.(2)x-t圖像、v-t圖像.問題探究探究點(diǎn):v-t圖像的應(yīng)用如圖所示是一個物體運(yùn)動的v-t圖像,從以下三個方面說明它的速度怎樣變化.(1)物體是從靜止開始運(yùn)動還是具有一定的初速度?(2)運(yùn)動的方向是否變化?(3)速度的大小是否變化?怎樣變化?提示:(1)由圖像知,t=0時,v≠0,說明物體具有一定的初速度.(2)在0~t3內(nèi),物體速度為正值,說明物體沿正方向運(yùn)動,t3時刻以后,物體速度為負(fù)值,說明物體沿負(fù)方向運(yùn)動,所以物體運(yùn)動方向發(fā)生了變化.(3)速度大小發(fā)生了變化.0~t1內(nèi)速度增大,t1~t2內(nèi)物體做勻速運(yùn)動,t2~t3內(nèi)物體做減速運(yùn)動,t3時刻以后,物體反向加速運(yùn)動.探究總結(jié)1.由圖像能看出每一時刻對應(yīng)的瞬時速度.瞬時速度為正,說明物體沿選定的正方向運(yùn)動,如圖中的1、4、5圖線;瞬時速度為負(fù),說明物體沿與選定的正方向相反的方向運(yùn)動,如圖中的2、3圖線.2.截距v-t圖像在縱軸上的截距表示初始時刻物體的瞬時速度,橫軸截距表示物體速度為零的時刻.3.圖線交點(diǎn):兩條圖線相交,交點(diǎn)表示兩物體此時的瞬時速度相同.典例示范例6:如圖所示,左圖為甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的v-t圖像,右圖是在同一直線上運(yùn)動的物體丙、丁的位移圖像.下列說法中正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)甲、乙的速度相同B.不管質(zhì)點(diǎn)甲、乙是否從同一地點(diǎn)開始運(yùn)動,它們之間的距離一定越來越大C.丙的出發(fā)點(diǎn)在丁前面的x0處D.丙的運(yùn)動速率大于丁的運(yùn)動速率解析:由左圖可知,甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的速度大小都是2m/s,但甲的速變沿正方向,乙的速度沿負(fù)方向,說明兩質(zhì)點(diǎn)的速度方向相反,由于速度是矢量,則質(zhì)點(diǎn)甲、乙的速度不同,故A錯誤;由于甲、乙出發(fā)點(diǎn)的位置關(guān)系未知,無法判斷它們之間的距離如何變化,故B錯誤;由右圖看出丙從距原點(diǎn)正方向上x0處出發(fā)沿正方向做勻速直線運(yùn)動,丁從原點(diǎn)出發(fā)沿同一方向做勻速直線運(yùn)動,因此丙的出發(fā)點(diǎn)在丁前面的x0處,故C正確;丙圖線的斜率小于丁圖線的斜率,則丙的運(yùn)動速率小于丁的運(yùn)動速率,故D錯誤.故選C.答案:C訓(xùn)練3:(多選)如圖為一物體做直線運(yùn)動的速度—時間圖像,在整個運(yùn)動過程中,下列說法正確的是()A.BC段和CD段的運(yùn)動方向相反B.CD段和DE段的運(yùn)動方向相反C.物體在D點(diǎn)速度為0,此后運(yùn)動方向改變D.AB段物體靜止解析:物體在0~20s內(nèi)的速度均為正值,運(yùn)動方向不變,物體在D點(diǎn)速度為0,此后運(yùn)動方向改變,故選項(xiàng)A錯誤,選項(xiàng)B、C正確;AB段物體的速度為v=5m/s,選項(xiàng)D錯誤.答案:BC六、達(dá)標(biāo)檢測1.關(guān)于速度的描述,圖中說法正確的是()解析:列車的最高時速指的是在安全情況下所能達(dá)到的最大速度,為瞬時速度,故A正確;電動自行車限速20km/h,限制的是瞬時速度,不是平均速度,故B錯誤;子彈射出槍口時的速度與槍口這一位置點(diǎn)對應(yīng),為瞬時速度,故C錯誤;運(yùn)動員的百米沖刺速度為10m/s,沖刺速度指的是瞬時速度,故D錯誤.故選A.答案:A2.在一次野外活動中,甲、乙兩位同學(xué)同時從營地A出發(fā),沿各自的路線搜尋目標(biāo),要求同時到達(dá)營地B,軌跡如圖所示.下列說法正確的是()A.甲、乙兩位同學(xué)的平均速率相等B.甲、乙兩位同學(xué)的平均速度大小相等C.甲同學(xué)的平均速度大于乙同學(xué)的平均速度D.在任意時刻,甲同學(xué)的瞬時速度都大于乙同學(xué)的瞬時速度解析:由圖看出,二者的路程不同,時間相同,則平均速率不同,故A錯誤;甲、乙兩人起點(diǎn)都在A點(diǎn),終點(diǎn)都在B點(diǎn),則位移相同,所用時間相同,根據(jù)平均速度的公式可知,平均速度一定相同,故B正確,C錯誤;無法確定二者瞬時速度的大小關(guān)系,故D錯誤.故選B.答案:B3.一個朝著某方向做直線運(yùn)動的物體,在時間t內(nèi)的平均速度是v,緊接著eq\f(t,2)內(nèi)的平均速度是eq\f(v,2),則物體在這段時間內(nèi)的平均速度是()A.vB.eq\f(2,3)vC.eq\f(3,4)vD.eq\f(5,6)v解析:位移x總=vt+eq\f(v,2)×eq\f(t,2),時間t總=t+eq\f(t,2),平均速度eq\o(v,\s\up6(-))=eq\f(x總,t總).答案:D4.(多選)如圖所示為甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的v-t圖像.對于甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動,下列說法中正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)甲沿所選定的正方向運(yùn)動,質(zhì)點(diǎn)乙與甲的運(yùn)動方向相反B.質(zhì)點(diǎn)甲和乙的速度并不相同C.在相同的時間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)甲、乙的位移相同D.不管質(zhì)點(diǎn)甲、乙是否從同一地點(diǎn)開始運(yùn)動,它們之間的距離一定越來越大解析:由v-t圖像知,甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)以大小相等、方向相反的速度做勻速直線運(yùn)動,A、B正確;在相同的時間內(nèi),甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的位移等大、反向,C錯誤;由于甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的出發(fā)點(diǎn)無法確定,故甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的距離不一定越來越大,D錯誤.答案:AB5.如圖所示的四條紙帶是某同學(xué)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時器得到的紙帶(紙帶的左端先通過打點(diǎn)計(jì)時器).從點(diǎn)跡的分布情況可以判斷:紙帶________是勻速通過打點(diǎn)計(jì)時器的,紙帶________是越走越快的,紙帶________是開始越走越快,后來又越走越慢的.若所用電源的頻率是50Hz,圖中D紙帶,從A點(diǎn)通過計(jì)時器到B點(diǎn)通過計(jì)時器,歷時________s,位移為________m,這段時間內(nèi)紙帶運(yùn)動的平均速度是________m/s,BC段的平均速度是________m/s,AD段的平均速度是________m/s.(保留兩位小數(shù))解析:速度是單位時間內(nèi)物體所通過的位移.打下紙帶上相鄰兩點(diǎn)的時間間隔相等,因此物體勻速運(yùn)動時,相鄰兩點(diǎn)間的距離相等,所以A、C紙帶是勻速通過打點(diǎn)計(jì)時器的;B紙帶相鄰兩點(diǎn)間距離越來越大,則其速度越來越大,因此B紙帶是越來越快地通過打點(diǎn)計(jì)時器的;D紙帶相鄰兩點(diǎn)間的距離先變大,后變小,說明其速度先變大后變小,因此D紙帶是開始越走越快,后來又越走越慢的.所用電源的頻率是50Hz,則相鄰兩點(diǎn)間的時間間隔為0.02s,從A點(diǎn)到B點(diǎn)有兩段時間間隔,所以從A點(diǎn)通過計(jì)時器到B點(diǎn)通過計(jì)時器,歷時0.04s,位移為0.27m,這段時間內(nèi)紙帶的平均速度為eq\o(v,\s\up6(-))=eq\f(Δx,Δt),代入數(shù)值得平均速度為6.75m/s.同理可得,BC段的平均速度為11.00m/s,AD段的平均速度為7.88m/s.答案:A、C;B;D;0.04;0.27;6.75;11.00;7.88《1.4速度變化快慢的描述——加速度》導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】物理觀念知道速度v、速度變化量Δv與速度變化率eq\f(Δv,Δt)的區(qū)別,理解加速度的概念科學(xué)思維掌握用v-t圖像描述加速度的方法科學(xué)探究探究加速度的方向與速度方向的關(guān)系科學(xué)態(tài)度與責(zé)任(1)體會數(shù)學(xué)在物理中的重要性,感受數(shù)、理、圖相結(jié)合的魅力.(2)領(lǐng)會加速度在描述車輛性能中的應(yīng)用【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】1.掌握用v-t圖像描述加速度的方法2.體會數(shù)學(xué)在物理中的重要性,感受數(shù)、理、圖相結(jié)合的魅力【學(xué)習(xí)過程】一、知識綱要導(dǎo)引二、基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)(一)加速度(自學(xué)教材“加速度”部分)1.定義物理學(xué)中把速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間之比,叫作加速度(acceleration).通常用a表示.2.表達(dá)式a=eq\f(Δv,Δt)(比值定義法)3.單位在國際單位制中,加速度的單位是米每二次方秒,符號是m/s2或m·s-2.4.物理意義:表示速度變化的快慢.(二)加速度的方向(自學(xué)教材“加速度的方向”部分)1.加速度的方向:(1)加速度是矢量,不僅有大小,也有方向.(2)加速度方向與速度變化量Δv的方向相同,與速度v的方向無關(guān).2.加速度與速度的方向關(guān)系:(1)在直線運(yùn)動中,速度增加時,加速度的方向與速度的方向相同.(如圖甲)(2)在直線運(yùn)動中,速度減小時,加速度的方向與速度的方向相反.(如圖乙)(三)從v-t圖像看加速度(自學(xué)教材“從v-t圖像看加速度”部分)1.v-t圖像反映了物體的速度隨時間的變化規(guī)律.2.定性比較加速度的大小在同一坐標(biāo)系中,根據(jù)不同物體的v-t圖線的傾斜程度可以比較它們的加速度大小,如右圖所示,a的加速度大于b的加速度.3.定量計(jì)算物體的加速度(1)在v-t圖線上任取兩點(diǎn)(t1,v1)、(t2,v2),根據(jù)a=eq\f(Δv,Δt)(即圖線的斜率)可確定加速度.(2)eq\f(Δv,Δt)的正、負(fù)表示加速度的方向,eq\f(Δv,Δt)的絕對值表示加速度的大小.三、思考判斷(1)加速度是表示物體運(yùn)動快慢的物理量.()(2)加速度是表示物體速度變化快慢的物理量.()(3)物體的速度很大,加速度不可能為零.()(4)甲的加速度a甲=2m/s2,乙的加速度a乙=-3m/s2,a甲>a乙.()(5)物體的加速度增大,速度就增大.()(6)在同一v-t圖像中,圖線傾角越大,對應(yīng)圖像的物體的加速度就越大.()答案:(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√四、思考與討論對運(yùn)動的物體而言,可以問“它運(yùn)動了多遠(yuǎn)”,這是路程或位移的概念;也可以問“它運(yùn)動得多快”,這是速度的概念.然而,在生活用語中,卻沒有與加速度對應(yīng)的詞語.日常生活中一般只有籠統(tǒng)的“快”和“慢”,這里有時指的是速度,有時模模糊糊地指的是加速度.你能分別舉出這樣的例子嗎?問題解答:日常生活中所說的“快”與“慢”,多指速度的大小,有時也指加速度的大小,例如“高鐵比轎車運(yùn)動得快”“飛機(jī)比貨車運(yùn)動得快”,都是指速度的大小,有時候我們也說“賽車啟動很快”,指的是賽車啟動時加速度很大.五、啟迪思維,突破重點(diǎn)(一)主題一:加速度【問題探究】探究點(diǎn):2018年元旦前夕,石家莊至濟(jì)南高鐵正式開通運(yùn)營,兩地旅行時間從原來最快約4個小時縮短到約2個小時,標(biāo)志著我國“四縱四橫”高鐵網(wǎng)中的“四橫”完美收官.下列三種車輛起步后,經(jīng)不同的時間達(dá)到了不同的速度.時間速度G字頭動車5s14m/sT字頭特快車20s30m/sK字頭快車100s40m/s(1)哪種列車速度變化大?(2)哪種列車速度增加得快?請說明原因.(3)“速度(v)大”“速度變化(Δv)大”和“速度變化得快”的意義相同嗎?(4)物體的速度很大,加速度一定很大嗎?(5)物體的速度變化大,加速度一定很大嗎?(6)物體的速度變化快,加速度一定很大嗎?提示:(1)K字頭快車速度變化大.(2)G字頭動車速度增加得快,因?yàn)椋篏字頭動車1s內(nèi)速度增加Δv1=2.8m/sT字頭特快車1s內(nèi)速度增加Δv2=1.5m/sK字頭快車1s內(nèi)速度增加Δv3=0.4m/sΔv1>Δv2>Δv3,所以G字頭動車速度增加得快.(3)“速度(v)大”“速度變化(Δv)大”和“速度變化得快”的意義不同.(4)速度v大表示物體運(yùn)動得快,加速度a不一定大,如飛機(jī)勻速飛行時的速度很大,a卻等于零;v小,a也不一定小,如射擊時火藥爆炸瞬間,子彈的速度v可以看作零,這時加速度a卻很大.(5)速度變化大,即Δv大,加速度a卻不一定大,如列車由靜止到高速行駛,其速度變化量Δv很大,但經(jīng)歷的時間也很長,所以加速度并不大.(6)速度變化得快,表示單位時間內(nèi)速度變化大,即加速度大.探究總結(jié)1.速度v、速度變化量Δv和加速度a的比較相關(guān)量比較項(xiàng)速度v速度變化量Δv加速度a物理意義描述物體運(yùn)動快慢和方向的物理量,狀態(tài)量描述物體速度改變大小及方向的物理量,過程量描述物體速度變化快慢及方向的物理量,狀態(tài)量定義式v=eq\f(x,t)或v=eq\f(Δx,Δt)Δv=v-v0a=eq\f(v-v0,t)或a=eq\f(Δv,Δt)單位m/sm/sm/s2方向質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向與v0的方向可能相同,也可能相反與Δv的方向相同2.速度v、速度變化量Δv和加速度a的關(guān)系(1)速度的變化量Δv與速度的大小v無必然的聯(lián)系.(2)加速度的大小與速度的大小及速度變化量的大小都無必然聯(lián)系.知識鏈接:物體的速度為0,加速度不一定為0.百米賽跑的運(yùn)動員起跑瞬間,速度為0,但是速度變化得快,加速度不為0.典例示范例1關(guān)于速度、速度的變化量、加速度,下列說法正確的是()A.物體運(yùn)動時,速度的變化量越大,它的加速度一定越大B.速度很大的物體,其加速度不可能為零C.某時刻物體的速度為零,其加速度不可能很大D.加速度方向一定與速度變化量的方向相同解析:根據(jù)加速度的定義式a=eq\f(Δv,Δt),如果物體的速度變化大,但所需時間更長的話,物體速度的變化率可能很小,則加速度就會很小,A錯誤;運(yùn)動物體的速度很大,其加速度可能為零,例如勻速直線運(yùn)動,B錯誤;運(yùn)動物體的速度為零,其加速度可能很大,如剛開始發(fā)射的火箭,C錯誤;根據(jù)加速度的定義式a=eq\f(Δv,Δt),可以知道a與Δv方向相同,D正確.答案:D例2:(1)高速列車過橋后沿平直鐵路勻加速行駛,經(jīng)3min速度從54km/h提高到180km/h,求列車加速度的大小.(2)沿光滑水平地面以10m/s運(yùn)動的小球,勻速運(yùn)動1.8s后垂直撞到墻上,撞墻后以原速率大小反彈,與墻壁接觸時間為0.2s,求小球與墻壁相碰過程中加速度的大?。馕觯阂?guī)定以初速度方向?yàn)檎较?,則(1)對列車v0=54km/h=15m/s,v=180km/h=50m/s,t=3min=180s,則a1=eq\f(v-v0,t)=eq\f(50-15,180)m/s2≈0.19m/s2.(2)對小球v0=10m/s,v=-10m/s,球與墻相作用的時間t=0.2s,則a2=eq\f(v-v0,t)=eq\f(-10-10,0.2)m/s2=-100m/s2.答案:(1)0.19m/s2(2)100m/s2;方向與初速度方向相反知識鏈接:計(jì)算加速度的步驟(1)直線運(yùn)動中一般規(guī)定初速度v0的方向?yàn)檎较颍?)根據(jù)Δv=v-v0,求得Δv.(3)找到發(fā)生Δv對應(yīng)的時間Δt.(4)應(yīng)用a=eq\f(Δv,Δt)計(jì)算加速度,并對a正負(fù)的含義做出說明.訓(xùn)練1:山東電視生活頻道播出第三季戶外情侶闖關(guān)真人秀節(jié)目——《愛情加速度》,在輕松的氛圍中弘揚(yáng)真善美,傳遞正能量.而物理學(xué)中的加速度卻有完全不同的概念,下列關(guān)于物體加速度的說法中正確的是()A.加速度描述速度變化的大小B.加速度描述速度變化的快慢C.加速度表示運(yùn)動的快慢D.加速度表示增加的速度解析:加速度a=eq\f(Δv,Δt),用于描述速度變化的快慢,B正確.答案:B知識鏈接:公式a=eq\f(v-v0,t)是矢量式,應(yīng)用時一定要規(guī)定正方向.訓(xùn)練2:(多選)一物體做勻變速直線運(yùn)動,某時刻速度的大小為4m/s,1s后速度的大小變?yōu)?0m/s.在這1s內(nèi)物體的加速度大小可能為()A.4m/s2B.6m/s2C.7m/s2D.14m/s2解析:加速度定義式為a=eq\f(v-v0,Δt),規(guī)定正方向之后,用正、負(fù)號表示速度的方向,把物體的初速度與末速度代入這個表達(dá)式中就可以求出物體在這1s內(nèi)的加速度.題目并未告訴我們物體的
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