描述運動的基本概念.ppt

1、,力和運動的關系問題是力學的中心問題，而運動學問題是力學部分的基礎，在整個力學中的地位是很重要的。本章研究物體做直線運動的規(guī)律，即物體的位移、速度、加速度等概念，貫穿幾乎整個高中物理內(nèi)容，近年出現(xiàn)單純考運動學題目不多，更多時候在力、電、磁綜合問題滲透了對本章知識點的考查。,1近年高考考查的重點是勻變速直線運動的規(guī)律及圖象。近些年高考中圖象問題頻頻出現(xiàn)，且要求較高，它屬于數(shù)學方法在物理中應用的一個重要方面。 2本章知識較多與牛頓運動定律、電場、磁場中帶電粒子的運動等知識結合起來進行考查。 3近年試題的內(nèi)容與現(xiàn)實生活和生產(chǎn)實際的結合逐步密切。,在復習這部分內(nèi)容時應著重于概念、規(guī)律的形成過程的理解和

2、掌握，搞清知識的來龍去脈，弄清它的物理實質，而不僅僅是記住幾個條文背幾個公式。例如，復習“質點”概念時，不是僅去記住定義，更重要的是領會物理實質，它包含了如何建立理想化的模型，去除次要因素抓住本質去研究問題的科學方法。要把所學到的知識應用到生動的實例中去，這些知識就不會再是枯燥的、生硬的結論，而是生動的物理現(xiàn)象、物理情境、物理過程。,如平均速度學習時，學生常犯的錯誤是不管什么性質的變速運動都用 = (只適合勻變速直線運動)求平均速度，可以通過練習求生活中的自由落體運動、豎直上拋運動、平拋運動、圓周運動中某段時間內(nèi)的平均速度來體會平均速度的意義。復習中不但要從物理量的數(shù)學公式去研究，還要盡可能用

3、圖象語言準確地描述它。通過一些具體的實例，通過對這些實例中物理現(xiàn)象的分析、物理情景的構建、物理過程的認識去形成物理概念和規(guī)律，這樣有生動的物理實例做基礎形成的概念和規(guī)律，就能更好地被理解。,直線運動,一、基本概念,二、基本規(guī)律,直線運動,接下頁,接上頁,直線運動,第1講,描述運動的基本概念,1機械運動：一個物體相對于其他物體的位置隨時間發(fā)生變化叫做機械運動，常簡稱為運動。 2參考系：為了研究物體的運動而假定不動的物體。同一個運動，如果選不同的物體做參考系，觀察的結果可能不同研究地面上物體的運動時，通常取地面或相對地面靜止的物體做參考系比較方便。,3質點：用來代替物體的有質量的點叫做質點質點是一

4、種理想模型，是一種科學抽象，可以使物體運動問題的分析得到簡化，這是研究物理問題的一種重要方法。 4時間和時刻：(1)時間和時刻都可以在時間軸上表示出來，在時間軸上，每一個點都表示一個時刻，每兩點之間的線段表示一段時間。我們可以理解為時刻就是時間“點”，時間是時間“段” (2)時間的計量單位是秒、分、時.在實驗室中常用秒表和打點計時器來測量時間。,5位移是表示質點位置的變化的物理量，符號是x，它既有大小、又有方向，所以是矢量，路程是質點運動軌跡的長度，只有大小，沒有方向，是標量。 6勻速直線運動：瞬時速度保持不變的運動。 7速度 (1)速度是表示物體運動的快慢和方向的物理量，它等于位移x與發(fā)生這

5、段位移所用時間t的比值，用公式表示為v 。 (2)速度的單位是米每秒。,(3)速度是矢量，既有大小，又有方向，速度的方向是物體運動方向。 (4)平均速度：做變速運動的物體的位移x跟發(fā)生這段位移所用時間t的比值在變速直線運動中，不同時間(或不同位移)內(nèi)的平均速度一般是不同的，因此，在談到平均速度時一定要指明是哪段時間或哪段位移的平均速度。 (5)瞬時速度能精確地描述做變速直線運動的物體經(jīng)過某一時刻(或某一位置)時的快慢程度。,8加速度 (1)物理意義：加速度是表示速度變化快慢的物理量。 (2)定義：速度的變化量與發(fā)生這一變化所用的時間的比值，叫加速度，用公式a 表示。 (3)單位：加速度的單位是

6、米每二次方秒。 (4)加速度是矢量，加速度的方向跟速度變化量的方向相同，在勻加速直線運動中，加速度方向跟初速度方向相同。若規(guī)定初速度方向為正方向，則a取正，在勻減速直線運動中，加速度方向與初速度的方向相反，則a取負，加速度的正負號只表示加速度的方向與規(guī)定的正方向相同或相反，不表示加速度大小。,何種情況下物體可以看成質點？,解答：用質點代替物體，可以使問題簡化，便于研究。這種建立理想模型的方法是一種重要的科學研究方法。但把物體抽象成質點來研究是有條件的：從運動學的角度認識，物體上各點的運動狀態(tài)相同或可視為相同時，可以將物體視為質點。如果一個或幾個物體的加速度相同時一般也可以處理為質點。物體的線度

7、、形狀、大小對所研究的問題可忽略不計，則物體可被當做質點來處理。,一、質點和參考系,問題:,比如，當研究地球的自轉時，地球不能被當做質點；而研究地球的公轉時，地球的大小跟公轉的半徑比較可以忽略不計，因此可以把地球當做質點。,解答：(1)對同一運動物體，選取不同的物體做參考系時，對物體的觀察結果往往是不同的。 (2)在研究實際問題時，選取參考系的基本原則是能對研究對象的運動情況的描述得到簡化，能夠使解題更簡捷。 (3)因為我們主要討論地面上的物體的運動，所以通常取地面作為參考系。,參考系選取的原則是什么？,問題：,例1： 下列說法中正確的是( ) A我們只能選靜止的物體作為參考系 B參考系是可以

8、任意選擇的，但我們選定參考系后，就必須把它看成是運動的 C研究物體是否運動時，有時可以不選參考系 D運動是絕對的，而運動的描述是相對的,答案:,D,警示： 比較兩個物體的運動情況時，必須選擇同一個參考系。,點評： 在選擇參考系時，往往錯誤地認為只有靜止的物體才能被選為參考系。實際上，運動的物體照樣可以被選為參考系，一個物體不管是運動的還是靜止的，只要被選為參考系后，就假定它是不動的，然后以它為標準，分析周圍的研究對象相對于它的位置是否發(fā)生了改變。,位移和路程有何區(qū)別？,解答：(1)位移是矢量，可以用初位置指向末位置的一條有向線段來表示。因此，位移的大小等于物體的初位置到末位置的直線距離。路程是

9、標量，它是質點運動軌跡的長度因此其大小與實際運動路徑有關。,二、路程和位移,問題：,(2)一般情況下，運動物體的路程與位移大小是不同的。只有當質點做單一方向的直線運動時，路程與位移的大小才相等。如圖111中質點軌跡ACB的長度是路程，AB是位移。,(3)在研究機械運動時，位移才是能用來描述位置變化的物理量，路程不能用來表達物體的確切位置。比如說某人從O點起走了50m路，我們不知道確切位置在何處。,例2：在運動場的一條直線跑道上，每隔5m放置一個空瓶，運動員在進行折返跑訓練時，從中間某個瓶子處出發(fā)，跑向最近的空瓶將其扳倒后返回再扳倒出發(fā)點處的空瓶子，之后再折返扳倒前面最近處的瓶子，依次下去，當他

10、扳倒第6個空瓶時，他跑過的路程是多少？位移是多大？,解析：本題主要考查對位移和路程的理解，作出運動員運動的示意圖。,設從O處出發(fā)其運動情景如圖所示，由路程是軌跡的長度得：L(5510152025)m80m，由位移的概念有：x10m。,警示：本題牽涉到的運動過程較多，雖然都是勻速運動，但要弄清它們的關系并不容易，因而做這類題要畫運動示意圖，使運動的過程直觀形象。,點評：在計算位移大小時，首先應確定質點的初始位置和末位置，然后根據(jù)線段之間的關系得出位移的大小，再結合所選取的正方向，確定位移的正負。關于路程的計算，則先要明確質點的實際運動軌跡，然后再計算其總的大小。,瞬時速度和平均速度的區(qū)別和聯(lián)系。

11、,問題：,解析：瞬時速度是運動物體在某一時刻或某一位置的速度，而平均速度是指運動物體在某一段時間t或某段位移x的平均速度，它們都是矢量。當t0時，平均速度的極限值，就是該時刻的瞬時速度。,三、速度、平均速度和瞬時速度,例3： 如圖112所示，圖線a、b、c是三個質點同時同地開始沿直線運動的位移時間圖象，則0t0時間內(nèi)( ) A三質點的平均速度相等 Ba的平均速度最大 C三質點的平均速率相等 Db的平均速率最小,解析：首先要清楚：平均速度位移時間，平均速率路程時間.0t0內(nèi)，三質點位移相同，則平均速度均相同，而三個質點的路程有sasbsc，則b與c的平均速率相等，a的平均速率最大，綜述A項正確。

12、,A,點評：平均速度應該嚴格按照定義計算。,答案：,警示：(1)不要把速度的平均值當成平均速度。平均速度是指物體在整個運動過程中的平均快慢程度，而速度的平均值是指物體在各段路程上速度的平均值。 (2)一個過程的平均速度與它在這個過程中各階段的平均速度沒有直接的關系，也不能直接套用公式 ，因為它僅適用于勻變速直線運動。,解析:速度是表示物體運動快慢的物理量；速度變化量是表示速度變化大小和方向的物理量，其值vv2v1；速度的變化率表示了速度的變化快慢及方向，即物體運動的加速度。加速度a 中，a的大小是由v與t的比值決定的，與v、v的大小無關，v、v大，加速度a不一定大，v、v小，加速度a不一定小。

13、,如何理解速度v、速度的變化量v、速度變化率 以及加速度a?,四、 加速度,問題：,例4：關于速度和加速度的關系，下列論述正確的是( ) A加速度大，則速度也大 B速度的變化量越大，則加速度也越大 C物體的速度變化越快，則加速度就越大 D速度的變化率越大，則加速度越大,解析：對于A選項來說，由于速度和加速度無必然聯(lián)系，加速度大，速度不一定大，因此A選項錯誤。B選項，a ，速度變化量越大，有可能t更大，a不一定大，B選項也錯。C選項，加速度a是描述物體速度變化快慢的物理量，速度變化越快，a越大，所以C選項對。D選項， 稱為速度變化率，a ，故有速度的變化率越大，加速度越大，所以D對。故答案應選C

14、、D。,CD,答案：,點評：本題往往會誤將A、B選項作為正確選項而選擇，原因是沒有弄清楚a與v、v的關系。而D選項部分同學卻認為不正確而漏選，其原因是沒有把握好加速度定義式a 所包含的本質意義，造成錯解。,警示：物體做加速運動還是減速運動，主要決定于加速度和速度的方向關系，而與加速度的大小無關。加速度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)當加速度方向與速度方向相同時，物體做加速運動，速度增大；若加速度增大，速度增大得越來越快；若加速度減小，速度增大得越來越慢(仍然增大)。 (2)當加速度方向與速度方向相反時，物體做減速運動，速度減小；若加速度增大，速度減小得

15、越來越快；若加速度減小，速度減小得越來越慢(仍然減小)。,1.(單選)做下列運動的物體，能當做質點處理的是( ) A自轉中的地球 B旋轉中的風力發(fā)電機葉片 C在冰面上旋轉的花樣滑冰運動員 D勻速直線運動的火車,D,2.(單選)田徑選手劉翔以12秒91的成績獲得雅典奧運會男子110米欄金牌，實現(xiàn)了我國田徑運動員在短跑比賽項目中多年的夢想針對這次奪冠和所給數(shù)據(jù)，下列敘述正確的是( ) A可以求出劉翔撞線時的速度大小 B可以求出劉翔在中間時刻的速度大小 C劉翔撞線速度一定最大 D劉翔的平均速度一定最大,D,解析：所有選手的位移是相同的，劉翔所用的時間最短，故平均速度最大。,3.(多選)一物體做勻變速直線運動，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)該物體的( ) A位移的大小可能小于7m B位移的大小可能大于10m C加速度的大小可能小于4m/s2 D加速度的大小可能大于10m/s2,解析：規(guī)定初速度v0的方向為正方向，則仔細分析