廣東高考物理教案

直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)的條件：a直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)的條件：a、v0共線參考系、質(zhì)點(diǎn)、時(shí)間和時(shí)刻、位移和路程速度、速率、平均速度加速度運(yùn)動(dòng)的描述典型的直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)s=t，s-t圖，（a＝0）勻變速直線運(yùn)動(dòng)特例自由落體（a＝g）豎直上拋（a＝g）v-t圖規(guī)律,,知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：?jiǎn)卧袎K：按照考綱的要求，本章內(nèi)容可以分成三部分，即：基本概念、勻速直線運(yùn)動(dòng)；勻變速直線運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)圖象。其中重點(diǎn)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和應(yīng)用。難點(diǎn)是對(duì)基本概念的理解和對(duì)研究方法的把握?；靖拍顒蛩僦本€運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)一、基本概念1、質(zhì)點(diǎn)：用來(lái)代替物體、只有質(zhì)量而無(wú)形狀、體積的點(diǎn)。它是一種理想模型，物體簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)的條件是物體的形狀、大小在所研究的問(wèn)題中可以忽略。2、時(shí)刻：表示時(shí)間坐標(biāo)軸上的點(diǎn)即為時(shí)刻。例如幾秒初，幾秒末，幾秒時(shí)。時(shí)間：前后兩時(shí)刻之差。時(shí)間坐標(biāo)軸上用線段表示時(shí)間，例如，前幾秒內(nèi)、第幾秒內(nèi)。3、位置：表示空間坐標(biāo)的點(diǎn)。位移：由起點(diǎn)指向終點(diǎn)的有向線段，位移是末位置與始位置之差，是矢量。路程：物體運(yùn)動(dòng)軌跡之長(zhǎng)，是標(biāo)量。注意：位移與路程的區(qū)別．4、速度：描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和運(yùn)動(dòng)方向的物理量，是位移對(duì)時(shí)間的變化率，是矢量。平均速度：在變速直線運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)物體的位移和所用時(shí)間的比值，v=s/t（方向?yàn)槲灰频姆较颍┧矔r(shí)速度：對(duì)應(yīng)于某一時(shí)刻（或某一位置）的速度，方向?yàn)槲矬w的運(yùn)動(dòng)方向。速率：瞬時(shí)速度的大小即為速率；平均速率：質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程與時(shí)間的比值，它的大小與相應(yīng)的平均速度之值可能不相同。注意：平均速度的大小與平均速率的區(qū)別．【例1】物體M從A運(yùn)動(dòng)到B，前半程平均速度為v1，后半程平均速度為v2，那么全程的平均速度是：（）A．（v1+v2）/2B．C．D．解析：本題考查平均速度的概念。全程的平均速度，故正確答案為D5、加速度：描述物體速度變化快慢的物理量，a=△v/△t（又叫速度的變化率），是矢量。a的方向只與△v的方向相同（即與合外力方向相同）。點(diǎn)評(píng)1：（1）加速度與速度沒(méi)有直接關(guān)系：加速度很大，速度可以很小、可以很大、也可以為零（某瞬時(shí)）；加速度很小，速度可以很小、可以很大、也可以為零（某瞬時(shí)）。（2）加速度與速度的變化量沒(méi)有直接關(guān)系：加速度很大，速度變化量可以很小、也可以很大；加速度很小，速度變化量可以很大、也可以很小。加速度是“變化率”——表示變化的快慢，不表示變化的大小。點(diǎn)評(píng)2：物體是否作加速運(yùn)動(dòng)，決定于加速度和速度的方向關(guān)系，而與加速度的大小無(wú)關(guān)。加速度的增大或減小只表示速度變化快慢程度增大或減小，不表示速度增大或減小。（1）當(dāng)加速度方向與速度方向相同時(shí)，物體作加速運(yùn)動(dòng)，速度增大；若加速度增大，速度增大得越來(lái)越快；若加速度減小，速度增大得越來(lái)越慢（仍然增大）。（2）當(dāng)加速度方向與速度方向相反時(shí)，物體作減速運(yùn)動(dòng)，速度減小；若加速度增大，速度減小得越來(lái)越快；若加速度減小，速度減小得越來(lái)越慢（仍然減?。??！纠?】一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度大小為4m/s，經(jīng)過(guò)1s后的速度的大小為10m/s，那么在這1s內(nèi)，物體的加速度的大小可能為解析：本題考查速度、加速度的矢量性。經(jīng)過(guò)1s后的速度的大小為10m/s，包括兩種可能的情況，一是速度方向和初速度方向仍相同，二是速度方向和初速度方向已經(jīng)相反。取初速度方向?yàn)檎较颍瑒t1s后的速度為vt=10m/s或vt=－10m/s由加速度的定義可得m/s或m/s。答案：6m/s或14m/s點(diǎn)評(píng)：對(duì)于一條直線上的矢量運(yùn)算，要注意選取正方向，將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。6、運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性：只有在選定參考系之后才能確定物體是否在運(yùn)動(dòng)或作怎樣的運(yùn)動(dòng)。一般以地面上不動(dòng)的物體為參照物?！纠?】甲向南走100米的同時(shí)，乙從同一地點(diǎn)出發(fā)向東也行走100米，若以乙為參考系，求甲的位移大小和方向？解析：如圖所示，以乙的矢量末端為起點(diǎn)，向甲的矢量末端作一條有向線段，即為甲相對(duì)乙的位移，由圖可知，甲相對(duì)乙的位移大小為m，方向，南偏西45°。點(diǎn)評(píng)：通過(guò)該例可以看出，要準(zhǔn)確描述物體的運(yùn)動(dòng)，就必須選擇參考系，參考系選擇不同，物體的運(yùn)動(dòng)情況就不同。參考系的選取要以解題方便為原則。在具體題目中，要依據(jù)具體情況靈活選取。下面再舉一例?！纠?】某人劃船逆流而上，當(dāng)船經(jīng)過(guò)一橋時(shí)，船上一小木塊掉在河水里，但一直航行至上游某處時(shí)此人才發(fā)現(xiàn)，便立即返航追趕，當(dāng)他返航經(jīng)過(guò)1小時(shí)追上小木塊時(shí)，發(fā)現(xiàn)小木塊距離橋有5400米遠(yuǎn)，若此人向上和向下航行時(shí)船在靜水中前進(jìn)速率相等。試求河水的流速為多大？解析：選水為參考系，小木塊是靜止的；相對(duì)水，船以恒定不變的速度運(yùn)動(dòng)，到船“追上”小木塊，船往返運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，各為1小時(shí)；小橋相對(duì)水向上游運(yùn)動(dòng)，到船“追上”小木塊，小橋向上游運(yùn)動(dòng)了位移5400m，時(shí)間為2小時(shí)。易得水的速度為0.75m/s。二、勻速直線運(yùn)動(dòng)1．定義：，即在任意相等的時(shí)間內(nèi)物體的位移相等．它是速度為恒矢量的運(yùn)動(dòng)，加速度為零的直線運(yùn)動(dòng)。2．圖像：勻速直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖像為一直線：圖線的斜率在數(shù)值上等于物體的速度。三、綜合例析【例5】關(guān)于位移和路程，下列說(shuō)法中正確的是（）A．物體沿直線向某一方向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)的路程就是位移B．物體沿直線向某一方向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)的路程等于位移的大小C．物體通過(guò)一段路程，其位移可能為零D．物體通過(guò)的路程可能不等，但位移可能相同 解析：位移是矢量，路程是標(biāo)量，不能說(shuō)這個(gè)標(biāo)量就是這個(gè)矢量，所以A錯(cuò)，B正確．路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)際長(zhǎng)度，而位移是從物體運(yùn)動(dòng)的起始位置指向終止位置的有向線段，如果物體做的是單向直線運(yùn)動(dòng)，路程就和位移的大小相等．如果物體在兩位置間沿不同的軌跡運(yùn)動(dòng)，它們的位移相同，路程可能不同．如果物體從某位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間后回到起始位置，位移為零，但路程不為零，所以，CD正確．【例6】關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（）A．速度變化越大，加速度就越大B．速度變化越快，加速度越大C．加速度大小不變，速度方向也保持不變C．加速度大小不斷變小，速度大小也不斷變小解析：根據(jù)可知，Δv越大，加速度不一定越大，速度變化越快，則表示越大，故加速度也越大，B正確．加速度和速度方向沒(méi)有直接聯(lián)系，加速度大小不變，速度方向可能不變，也可能改變．加速度大小變小，速度可以是不斷增大．故此題應(yīng)選B．【例7】在與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)為E=1.0×106V/m，一帶電量q=1.0×10-8C、質(zhì)量m=2.5×10-3kg的物體在粗糙水平面上沿著x軸作勻速直線運(yùn)動(dòng)，其位移與時(shí)間的關(guān)系是x＝5-2t，式中x以m為單位，t以s為單位。從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到5s末物體所經(jīng)過(guò)的路程為m，位移為解析：須注意本題第一問(wèn)要求的是路程；第二問(wèn)要求的是位移。將x＝5-2t和對(duì)照，可知該物體的初位置x0＝5m，初速度v0=m/s，運(yùn)動(dòng)方向與位移正方向相反，即沿x軸負(fù)方向，因此從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到5s末物體所經(jīng)過(guò)的路程為10m，而位移為m?！纠?】某游艇勻速滑直線河流逆水航行，在某處丟失了一個(gè)救生圈，丟失后經(jīng)t秒才發(fā)現(xiàn)，于是游艇立即返航去追趕，結(jié)果在丟失點(diǎn)下游距丟失點(diǎn)s米處追上，求水速．（水流速恒定，游艇往返的劃行速率不變）。解析：以水為參照物（或救生圈為參照物），則游艇相對(duì)救生圈往返的位移大小相等，且游艇相對(duì)救生圈的速率也不變，故返航追上救生圈的時(shí)間也為t秒，從丟失到追上的時(shí)間為2t秒，在2t秒時(shí)間內(nèi)，救生圈隨水運(yùn)動(dòng)了s米，故水速思考：若游艇上的人發(fā)現(xiàn)丟失時(shí)，救生圈距游艇s米，此時(shí)立即返航追趕，用了t秒鐘追上，求船速．【例9】如圖所示為高速公路上用超聲測(cè)速儀測(cè)車速的示意圖，測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收到信號(hào)間的時(shí)間差，測(cè)出被測(cè)物體速度，圖中P1、P2是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2分別是P1、P2被汽車反射回來(lái)的信號(hào)，設(shè)測(cè)速儀勻速掃描，P1，P2之間的時(shí)間間隔Δt=1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據(jù)圖Ｂ可知汽車在接收P1、P2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是＿＿＿m，汽車的速度是_____m/s.解析：本題首先要看懂Ｂ圖中標(biāo)尺所記錄的時(shí)間每一小格相當(dāng)于多少：由于P1P2之間時(shí)間間隔為1.0s，標(biāo)尺記錄有30小格，故每小格為1／30s，其次應(yīng)看出汽車兩次接收（并反射）超聲波的時(shí)間間隔：P1發(fā)出后經(jīng)12／30s接收到汽車反射的超聲波，故在P1發(fā)出后經(jīng)6／30s被車接收，發(fā)出P1后，經(jīng)1s發(fā)射P2，可知汽車接到P1后，經(jīng)t1=1-6/30=24/30s發(fā)出P2，而從發(fā)出P2到汽車接收到P2并反射所歷時(shí)間為t2=4.5/30s，故汽車兩次接收到超聲波的時(shí)間間隔為t=t1+t2=28.5/30s，求出汽車兩次接收超聲波的位置之間間隔：s=(6/30-4.5/30)v聲＝（1.5/30）×340=17m，故可算出v汽=s/t=17÷(28.5/30)=17.9m/s.【例10】天文觀測(cè)表明，幾乎所有遠(yuǎn)處的恒星（或星系）都在以各自的速度遠(yuǎn)離我們而運(yùn)動(dòng)，離我們?cè)竭h(yuǎn)的星體，背離我們運(yùn)動(dòng)的速度（稱為退行速度）越大；也就是說(shuō)，宇宙在膨脹，不同星體的退行速度v和它們離我們的距離r成正比，即v=Hr，式中H為一恒量，稱為哈勃常數(shù)，已由天文觀測(cè)測(cè)定。為解釋上述現(xiàn)象，有人提出一種理論，認(rèn)為宇宙是從一個(gè)爆炸的大火球開(kāi)始形成的，大爆炸后各星體即以各自不同的速度向外勻速運(yùn)動(dòng)，并設(shè)想我們就位于其中心。由上述理論和天文觀測(cè)結(jié)果，可估算宇宙年齡T，其計(jì)算式為T=。根據(jù)近期觀測(cè)，哈勃常數(shù)H=3×10-2m/s﹒光年，由此估算宇宙的年齡約為解析：本題涉及關(guān)于宇宙形成的大爆炸理論，是天體物理學(xué)研究的前沿內(nèi)容，背景材料非常新穎，題中還給出了不少信息。題目描述的現(xiàn)象是：所有星體都在離我們而去，而且越遠(yuǎn)的速度越大。提供的一種理論是：宇宙是一個(gè)大火球爆炸形成的，爆炸后產(chǎn)生的星體向各個(gè)方向勻速運(yùn)動(dòng)。如何用該理論解釋呈現(xiàn)的現(xiàn)象？可以想一想：各星體原來(lái)同在一處，現(xiàn)在為什么有的星體遠(yuǎn)，有的星體近？顯然是由于速度大的走得遠(yuǎn)，速度小的走的近。所以距離遠(yuǎn)是由于速度大，v=Hr只是表示v與r的數(shù)量關(guān)系，并非表示速度大是由于距離遠(yuǎn)。對(duì)任一星體，設(shè)速度為v，現(xiàn)在距我們?yōu)閞，則該星體運(yùn)動(dòng)r這一過(guò)程的時(shí)間T即為所要求的宇宙年齡，T=r/v將題給條件v=Hr代入上式得宇宙年齡T=1/H將哈勃常數(shù)H=3×10-2m/s·光年代入上式，得T=1010點(diǎn)評(píng)：有不少考生遇到這類完全陌生的、很前沿的試題，對(duì)自己缺乏信心，認(rèn)為這樣的問(wèn)題自己從來(lái)沒(méi)見(jiàn)過(guò)，老師也從來(lái)沒(méi)有講過(guò)，不可能做出來(lái)，因而采取放棄的態(tài)度。其實(shí)只要靜下心來(lái)，進(jìn)入題目的情景中去，所用的物理知識(shí)卻是非常簡(jiǎn)單的。這類題搞清其中的因果關(guān)系是解題的關(guān)鍵。四、針對(duì)訓(xùn)練1．對(duì)于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度為零，則速度為零，速度變化也為零B．質(zhì)點(diǎn)速度變化率越大，則加速度越大C．質(zhì)點(diǎn)某時(shí)刻的加速度不為零，則該時(shí)刻的速度也不為零D．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度越大，它的速度變化越大2．某質(zhì)點(diǎn)做變速運(yùn)動(dòng)，初始的速度為3m／s，經(jīng)3s速率仍為3m／s測(cè)（）A．如果該質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，該質(zhì)點(diǎn)的加速度不可能為零B．如果該質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，該質(zhì)點(diǎn)的加速度一定為2m／s2C．如果該質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，該質(zhì)點(diǎn)的加速度可能為2m／s2D．如果該質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，該質(zhì)點(diǎn)的加速度可能為12m／s23．關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)，不可能發(fā)生的是（）A．加速度大小逐漸減小，速度也逐漸減小B．加速度方向不變，而速度方向改變C．加速度和速度都在變化，加速度最大時(shí)，速度最小D．加速度為零時(shí)，速度的變化率最大4．兩木塊自左向右運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下木塊每次曝光時(shí)的位置，如圖所示．連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔是相等的．由圖可知（）A．在時(shí)刻t2以及時(shí)刻t5兩木塊速度相同B．在時(shí)刻t3兩木塊速度相同C．在時(shí)刻t3和時(shí)刻t4之間某瞬時(shí)兩木塊速度相同D．在時(shí)刻t4和時(shí)刻t5之間某瞬時(shí)兩木塊速度相同5．一輛汽車在一直線上運(yùn)動(dòng)，第1s內(nèi)通過(guò)5m，第2s內(nèi)通過(guò)10m，第3s內(nèi)通過(guò)20m，4s內(nèi)通過(guò)5m，則最初兩秒的平均速度是m／s，最后兩秒的平均速度是＿＿m／s，全部時(shí)間的平均速度是＿＿＿＿＿＿m／s．6．在離地面高h(yuǎn)處讓一球自由下落，與地面碰撞后反彈的速度是碰前3／5，碰撞時(shí)間為Δt，則球下落過(guò)程中的平均速度大小為＿＿＿＿＿，與地面碰撞過(guò)程中的平均加速度大小為＿＿＿＿＿＿＿。（不計(jì)空氣阻力）