(共20张PPT)
第一章 运动的描述
4、实验:用打点计时器测速度
用打点计时器测速度
高一物理组
一 、两种打点计时器
电磁打点计时器
电火花计时器
1、电磁打点计时器
(1)原理
(2)构造
(3)工作电压:10V以下
直流? 交流?
2、电火花计时器
(1)构造:
(2)原理:
脉冲电流经 放电针、 墨粉纸盘放电
(3)工作电压:220V
尖端放电
3、打点计时器的作用
(1)测时间
(电源频率50Hz,每隔___秒打一个点)
(2)测位移
(3)研究纸带 → 研究物体运动
二、练习使用打点计时器
1、操作步骤
(1)固定计时器
(2)穿纸带
(3)启动电源,拉纸带,随后立即关电源
探究
纸带的处理 ——1.测平均速度
△t =?
△x =?
疏密与速度的关系
(1)需测量的量:
(2)关系式:
初识制表
看书并回答:
哪几个时刻?如何确定?为何这样定?
如何设计表格?
0
1
2
3
4
△t/S
△x/m
2-4
0-2
3-4
2-3
0-1
区间
表1 手拉纸带在几段时间中的位移和平均速度
)
/(
1
-
·
s
m
v
头脑风暴
2.如何测出E点的瞬时速度?
D
F
D
F
原则:准确性 可行性
三 、测瞬时速度
1、测量原理
2、测量几个时刻的瞬时速度
看书并回答:
哪几个时刻?如何确定?为何这样定
如何设计表格?
0
1
2
3
△x0
△x1
△x2
△x3
表2 手拉纸带在几个时刻的瞬时速度
位置 0 1 2 3
t/s
v/s
思考
用打点计时器测量物体速度的方法还能用在什么地方?
只能测量单向直线运动的常规物理
体会
展示细节,有助于更好的研究过程
频闪照相
时间特点:_____
位移特点:_____
可以怎样研究运动?
四 、用图像表示速度
1、图像特点:直观
2、常用作图法
(1)描点作图
(2)据函数关系式作图
3、作图步骤
(1)建系 (2)描点 (3)作图
少了什么?
四 、用图像表示速度
1、图像特点:直观
2、常用作图法
(1)描点作图
(2)据函数关系式作图
3、作图步骤
(1)建系 (2)描点 (3)作图
4、速度-时间图像(v-t graph)
手是如何运动的?
(四)实例探究
[例1]一同学在使用打点计时器时,纸带上点不是圆点而是一些短线,这可能的原因是( )
A.接在直流电源上 B.电源电压不稳
C.电源频率不稳 D.打点针压得过紧
解析:A.接在直流电源上不会打点。A错。
B.打点与电压是否稳定无关,点痕重轻与电压有关。B错。
C.频率不同打的点仍为圆点。故C错。
D.打点针压得过紧。针和纸接触时间长,打出一些短线。D正确。
答案:D
n 0 1 2 3 4 5
V m/s 0.05 0.1 0.2 0.3 0.28 0.28
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
t/10-1s
v/(m·s-1)
四:用图象表示速度(共20张PPT)
温故而知新~~~
1、质点(mass point):
用来代替物体的有质量的点。
2、参考系(reference frame):
用来做参考的物体。(参照物)
3、坐标系(coordinate system):
为了定量地描述物体的位置及位
置的变化,需要在参考系上建立适
当的坐标系。
例:
①、我国运动员刘翔在奥运会田径男子110米栏决赛中以时间12秒91的成绩夺得中国男选手在奥运会上的首枚田径金牌.
②、北京时间8点整
③、各位旅客请注意,由温州开往杭州5114次列车开车时间12点30分,请各位旅客自觉排队等候检票
分析讨论······
时刻是指某一瞬时;时间是时间间隔的简称,指一端持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间。
一、时刻和时间间隔
下列哪些是时刻?哪些是时间?
起床 6:20
晨跑 6:40----7:00(20分钟)
早饭 7:00
晨读 7:30----8:00(30分钟)
预备 7:58
第一节课 8:00---8:45(45分钟)
A.在时间轴上如何表示时刻和时间间隔?
点表示时刻,线段表示时间间隔
一、时刻和时间间隔
t/s
0
1
2
3
4
5
6
B. 第六秒 第六秒内 六秒内
第六秒初 第六秒末 前两秒
在时间轴上如何表示上述六项?
提问:路程和位移有何不同?
1.物理意义:
2.大小的确定方法:
3.大小的决定因素:
4.方向性:
5.路程和位移的大小有没有相等的情况?
二、路程和位移
阅读P14,总结
路程(path):是物体运动轨迹的长度
位移(displacement):表示物体的位置变化
(运动的起点指向终点的有向线段)
1、路程描述的是物体的实际运动轨迹,位移描述的是位置的变化。
2、路程的大小是实际轨迹的长度,位移的大小是由初位置指向末位置的有向线段的长度。
3、路程大小与实际路径有关,位移大小只与初末位置有关,与路径无关。
4、路程无方向,位移有方向,求解位移时明确大小的同时要明确其方向。
5、只有物体做单向直线运动时,物体的位移大小才等于路程。一般情况下位移的大小总小于路程。
想一想,做一做······
1、关于位移和路程,下列说法正确的是·······( )
A、位移是指物体轨迹的长度,位移表示物体位置变化
B、位移是矢量,位移的方向就是物体运动的方向
C、路程是标量,位移的大小就是路程
D、两物体通过的路程相等,则它们的位移也一定相同
2、如图,一个质点沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C,规定向右方向为正方向。在此过程中,它的位移和路程分别为······················( )
A.4R,2πR B.4R, 2πR
C.-4R,2πR D.-4R,-2πR
C
B
A
D
R
ABCD是半径为R的圆的四个顶点,一小白兔由A出发沿圆周绕行一圈,途经ABCD四点,问:
1.由A到B的过程,它通过的位移是多少?
2.由A到C的过程呢?
3.由A到D的过程呢?
4.由A到A的过程呢?
5.由B到C的过程呢?
C
B
A
D
R
ABCD是半径为R的圆的四个顶点,一小白兔由A出发沿圆周绕行一圈,途经ABCD四点,问:
1.由A到B的过程,它通过的位移是多少?
2.由A到C的过程呢?
3.由A到D的过程呢?
4.由A到A的过程呢?
5.由B到C的过程呢?
提醒:矢量的运算有一定的法则,不同于标量的直接加减!
三、矢量和标量
矢量:有大小又有方向
如:位移 速度 力等
标量:只有大小,没有方向
如:路程 温度 质量 密度等
如何在坐标轴上表示位移
例:
0
3
6
9
x/cm
-6
-9
B
A
1.一个小蚂蚁由A点爬到B,它的位移是多少
解:△x=XB-XA=(-9)-6=-15cm
此过程蚂蚁位移的方向与规定的正方向相反
2.小蚂蚁由B到A的过程的位移又怎样求哪
△x=XA-XB=6-(-9)=15cm.
说明此过程位移的方向与规定的正方向相同
-3
“-”号表示什么
正值又表示什么呢
2、求解时要指明其方向,位移的方向可用“+”、“-”号表示。“+”号表示位移的方向与规定的正方向相同;“-”号表示位移的方向与规定的正方向相反。
说明:
1、位移是矢量,有大小,切记还有方向.
四、直线运动的位置和位移
如果物体做的是直线运动,那运动中的某一时刻对应的是物体处在某一位置;一段时间对应的是这段时间内物体的位移。
物体在时刻t1处于“位置”x1,在时刻t2运动到“位置”x2,那么,(x2-x1)就是物体的“位移”
记为: Δx=x2-x1
想一想,做一做······
1、某人从高为5m处以某一初速度竖直向下抛一小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m处被接住,则这段过程中·············( )
A.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7m
B.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7m
C.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3m
D.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为3m
路程(path):是物体运动轨迹的长度
位移(displacement):表示物体的位置变化
(运动的起点指向终点的有向线段)
2、质点向东运动了30m,然后又向北运动了40m,质点发生的位移是······( )
A.70m,方向是向东偏北53o
B.70m,方向是向北偏东53o
C.50m,方向是向北偏东37o
D.50m,方向是向东偏北37o
想一想,做一做······
小结
1、时刻和时间间隔
2、路程和位移
路程(path):是物体运动轨迹的长度
位移(displacement):表示物体的位置变化
(运动的起点指向终点的有向线段)
3、矢量和标量
4、直线运动的位置和位移
(矢量有大小又有方向)
Δx=x2-x1
1、复习本节内容
2、P16问题与练习
3、作业本“时间与位移” 习题(上交)(共17张PPT)
第5节 速度变化快慢描述
——加速度
一个运动员在比赛过程中,在5s内速度由0增加到8m/s;而一汽车在行驶过程中在5s内速度由5m/s增加到15m/s.谁的速度变化的快?
一物体A在运动过程中,在5s内速度由0增加到20m/s;另一物体B在运动过程中在10s内速度由0增加到50m/s.哪个物体速度变化的快?怎样进行比较
加速度
定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,它是速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值。通常用字母a表示。加速度包括平均加速度和瞬时加速度.
表达式:a=△V/△t。
单位:在国际单位制中,加速度的单位为m/s2,读作米每二次方秒。
矢量性:加速度是矢量,不仅有大小,而且有方向。加速度的大小在数值上等于单位时间内的速度的改变。加速度的方向跟速度改变量的方向相同。
平均加速度与瞬时加速度
定义:平均加速度指速度变化量与发生这一变化所用时间的比值.它表示在这段时间内速度平均变化的快慢.
公式:a=△V/△t
瞬时加速度:描述速度在某一时刻变化的快慢.
加速度方向与速度方向的关系
加速度方向与速度方向相同:速度增加即物体做加速运动.
加速度方向与速度方向相反:速度减小即物体做减速运动.
进一步归纳为:只要加速度的方向与速度方向相同,物体就做加速运动;加速度的方向与速度方向相反,物体就做减速运动;加速度的方向与速度的方向无直接关系,不能单从加速度的正、负来判断物体是加速还是减速运动.必须与初速度相结合综合考虑.
a增大,v减小的快
a、v0同向 加速运动
a增大,v增加的快
a减小,v增加的慢
a、v0反向 减速运动
a减小,v减小的慢
如何判断物体做的是加速运动还是减速运动
判断方法:1.根据V-t图像。
2.根据加速度方向与速度方向的关系。
只要加速度与速度的方向相同,就是加速;加速度与速度的方向相反,就是减速。
t
v
0
B
0
t
v
D
从v-t图像看加速度
主要依据:加速度的表达式a=△V/△t,从图像当中找到△V与△t,将其代入表达式就可以得到加速度的大小及方向。
0
t
t1
t2
v1
v2
△V
△t
V
注:还可根据v-t图线与t轴的夹角的大小来判断,夹角越大,加速度越大,夹角越小,加速度越小.(角度为锐角时)
从v-t图像看加速度涉及的四种特殊图像
v
t
0
v
t
0
v
t
0
v
t
0
速度、速度变化量与加速度的区别
速度与加速度的区别
速度是描述物体运动快慢的物理量,它等于位移于时间的比值;加速度是描述速度变化快慢的物理量,它等于速度变化量与时间的比值;
加速度只能反映速度变化的快慢,不能反映物体运动的快慢;加速度大不能说明物体运动的快,反之也一样成立;加速度为零,说明物体速度不变化,但速度不一定为零,物体可能以一定的速度做匀速运动.
速度、速度变化量与加速度的区别
速度变化量与加速度的区别
由a=△V/△t及△V=a△t可知,加速度是速度的变化率而不是速度的变化量;加速度表示速度变化的快慢而不是速度变化的多少;加速度不仅与速度变化量有关,还于时间有关,加速度与速度变化量无直接关系,不能直互判断大小关系.
课堂练习
1.关于加速度的概念,下列说法正确的是( ) A.加速度就是加出来的速度。 B.加速度反映了速度变化的大小。 C.加速度反映了速度变化的快慢。 D.加速度为正值,表示速度的大小一定越来越大。
c
课堂练习
2.关于加速度的方向,下列说法确的是( ) A.总与初速度的方向一致。 B.总与平均速度的方向一致。 C.总与速度变化的方向一致。 D.总与位移的方向一致。
C
课堂练习
3.关于物体运动的加速度和速度的关系,以下说法中正是( ) A.速度越大,加速度也一定越大。 B.速度变化很快,加速度一定很大。 C.加速度的方向保持不变,速度的方向也一定不变。 D.加速度就是速度的增加量。
B
课堂练习
4.由a=△V/△t可得( ) A.a与△V成正比。 B.物体的加速度大小由△V决定。 C.a的方向与△V的方向相同。 D.△V/△t叫速度的变化率,就是加速度。
CD
匀变速直线运动的加速度在v-t图像中的表示方法
在匀变速直线运动中v-t图像是一条倾斜的直线,其加速度a=△V/△t=k,即加速度的大小等于v-t图像中直线的斜率,斜率的大小反映加速度的大小。
t
t0
v0
vt
v
ɑ
0
t
t0
vt
v
ɑ
0(共14张PPT)
1.3 运动快慢的描述 速度
一、坐标与坐标的变化量
坐标表示位置
坐标的变化量表示位移
坐标的变化量: Δx=x2-x1
时间的变化量: Δt=t2-t1
例如:
A
B
C
0
1
2
3
4
5
6
x/m
二、速度
1、观众怎么比较哪个运动员跑得快?
2、裁判又是怎么判断的?
2、在位移相同的情况下,比较所用时间的长短,时间短的物体运动快,时间长的物体运动慢
1、在时间相同的情况下,比较位移的大小,位移大的物体运动得快,位移小的物体运动得慢.
试比较:直线运动的汽车在30min内行驶了50km,某同学跑完100m用了13.5s,谁运动的快?
3、计算它们平均每秒钟位移的大小。单位时间内位移大的运动得快
速度(velocity):位移与发生这个位移所用时间的比值
符号:v
单位:米每秒、千米每时、厘米每秒等
速度是矢量,既有大小又有方向
速度大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小;速度的方向是物体运动的方向。
百米运动员是否是在每秒内都跑10m呢?
例子
平均速度:
物体在时间间隔Δt内的平均快慢程度
三、平均速度和瞬时速度
矢量
问题:百米运动员,10s时间里跑完100m,那么他1s平均跑多少呢?
[课堂训练]
一辆汽车沿平直的公路行驶,第1s内通过5m的距离,第2s内和第3s内各通过20m的距离,第4s内又通过了15m的距离,求汽车在最初2s内的平均速度和这4s内的平均速度各是多大?
平均速度定义的应用
想一想,做一做······
v=
0 10 20 30
X/m
1.88s 1.08s 0.92s
当 t非常非常小时所得速度就成为:
x=0点处瞬时速度
△t
瞬时速度:
运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。
矢量
例:关于瞬时速度,下列正确的是( )
A.瞬时速度是物体在某一段时间内或在某一段位移内的速度的平均值
B.瞬时速度可以看成是时间趋于无穷小时的平均速度
C.瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度
D.物体做匀速直线运动时,瞬时速度等于平均速度
BCD
想一想,做一做······
瞬时速度的大小叫做速率
平均速度=位移/时间
平均速率=路程/时间
问:平均速度的大小是否也叫平均速率呢?
在单向直线运动中相等
不是
四、速度和速率
下列对各种速率和速度的说法中,正确的是( )
A.平均速率就是平均速度
B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
C.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等
D.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度
BCD
想一想,做一做······
巩固练习
1.子弹离开枪口时的 速度是900m/s;汽车启动后第5s内 速度是15m/s;小球在第4s内的 速度是5m/s;一人在百米赛跑冲过终点时的 速度是10m/s。
2.短跑运动员在100m的竞赛中,测得他5s末的速度是8.7m/s,10s末到达终点的速度为10.3m/s,此运动员在这100m中的平均速度的大小是( )
A.9.5m/s B.10.3m/s C.9m/s D.10m/s
瞬时
平均
平均
瞬时
D
1、复习本节内容
2、课后作业
3、作业本作业P6~P8,上交(共21张PPT)
第一章 运动的描述
物理学家海森堡说:“为了理解现象,首要条件是引入适当的概念,我们才能真正知道观察到了什么。”
一、物体和质点
质点:用来代替物体的有质量的点.
为什么要引入质点的概念?
质点是一种科学的抽象,在物理学中,突出问题的主要方面,忽略次要因素,建立理想化的“物理模型”,并将其作为研究对象,是经常采用的一种科学研究方法。质点就是这种物理模型之一。
什么样的物体可以看作质点?
[讨论与交流]
1.地球是一个庞然大物,直径约为12 800km,与太阳相距1.5Xl08 km.研究地球绕太阳的公转时,能不能把它看成质点 研究地面上各处季节变化时,能不能把它看成质点
2.某同学从家中走1km到学校,能不能看作质点?该同学作课间操,能不能看作质点?
小结:
1、同一物体能否看作质点,要看具体情况。
2、当物体的形状和大小对所研究的问题影响很小时,就可以看作质点。
AD
[课堂练习]
1、下列关于质点的说法正确的是( )
A、质点是一个理想化模型,实际并不存在
B、因为质点没有大小,所以与几何中的点没有
区别
C、凡轻小的物体,都可看作质点
D、如果物体的大小和形状对所研究的问题属于无关或次要因素,就可以把物体看作质点。
BCD
2、研究下列运动时,可以把物体看作质点的是 ( )
A、做精彩表演的花样滑冰运动员
B、参加马拉松比赛的运动员
C、研究飞出枪口的子弹运动轨迹时的子弹
D、研究绕地球运动一周所用时间的航天飞机
二、参考系
为了确定物体的位置和描述物体运动而被选作参考的物体或物体系。
CD
[课堂练习]
1、以下说法正确的是 ( )
A、参考系就是不动的物体
B、任何情况下,只有地球才是最理想的参考系
C、不选定参考系,就无法研究某一个物体是怎么运动的
D、同一物体的运动,对不同的参考系可能有不同的观察结果
2、甲、乙、丙三架光电梯,甲中乘客看到一座高楼在向下运动,乙中乘客看甲在向下运动,丙中乘客看甲、乙都在向上运动,这三架电梯的运动情况可能有那些?
1、运动和静止都是相对于参考系的.
2、参考系的选取是任意的。
3、选择不同的参考系,观察的结果可能不一样,也可能一样.
4、选择参考系时,应使物体运动的描述尽可能简单、方便.
5、比较两个物体的运动情况,必须选择同一参考系才有意义
三、坐标系
为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
[课堂练习]
一个物体从桌面上方离桌面2m处下落了4m后静止,若以桌面上某一点为坐标原点,取竖直向上为正方向,则物体的最终坐标为 。
1、描述直线运动的物体的位置变化,可以建立一维直线坐标系.
2、描述平面上运动的物体的位置变化,可以建立二维平面直角坐标系.
3、描述立体空间内运动的物体的位置变化,可以建立三维立体空间坐标系.
全球卫星定位系统(GPS)
手持式GPS定位器
车载GPS定位系统1
车载GPS定位系统2
小结
一、质点:用来代替物体的有质量的点.
二、参考系:
为了确定物体的位置和描述物体的运动而被选作参考的物体或物体系。
三、坐标系:
为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系
作业
1、课本P13问题与练习
2、练习卷