陕西省宁强县天津高级中学高一物理《第一章_运动的描述》课件

(共17张PPT)
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
考
纲
下
载 内容 要求
1.参考系、质点 Ⅰ
2.位移、速度和加速度 Ⅱ
3.匀变速直线运动及其公式、图象 Ⅱ
实验：研究匀变速直线运动
考
情
上
线 1.质点概念的建立涉及到物理学研究的一种重要方法：理想模型法，只要 弄
清物体看做质点的条件就可以作出判断。
2.描述运动的物理量位移、速度和加速度是运动学乃至整个物理学的基础，
是高考的必考内容。
3.匀变速直线运动规律可能单独命题，更多的是与牛顿运动定律、曲线运动、
功能关系、带电粒子在电磁场中的运动等结合起来，作为综合试题中的一
个知识点而加以体现。
4.注重对运动图象的“点”“线”“斜率”“截距”“面积”的物理意义的直接考查，
或者与追及、相遇问题相结合进行间接考查，高考对图象考查的可能性非
常大，是复习的重点。
5.历年高考对本章的实验考查频率较高，题型以实验填空题、判断题、简答
题为主，其中利用“逐差法”求加速度以及求某点的瞬时速度是考试的重点。
必修1
Ⅰ.必 考 部 分
1.本章的概念和规律较多，复习时要重在领会概念的实质和把握公式、规律的来龙去脉，以及概念、公式和规律之间内在的必然联系。
2.将本章物理规律及v-t图象应用于实际问题中，是近几年高考突出体现的命题方向，因此，复习时要注意体会将实际问题模型化，从而找出适用的物理规律的解题思路。
3.解决物体运动类问题时，根据题意画出物体运动的示意图，对分析运动过程、找出解题思路很有帮助，要养成画物体运动示意图的好习惯。“图象法”在本章解题中是一种常用的方法，用图象表示物体的运动直观、清楚、明了。追及类问题注意临界条件、位置关系、画好位置图，搞清物理情景，问题迎刃而解。
学案1 怎样描述物体的运动
1.质点
(1)质点是对实际物体科学的抽象，是在研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，对实际物体进行的近似，是一种理想化模型，真正的质点是不存在的。
(2)质点是只有质量而无大小和形状的点；质点占有位置但不占有空间。
(3)能否把物体看做质点的几种情况
①研究与物体平动有关的问题时，如果物体的大小远小于所研究的运动的范围，则可看做质点，反之则不能看做质点。例如研究火车从北京到上海的时间时，火车可看做质点，而研究火车过桥时间时，则不能看做质点。
②研究转动或与转动相关的问题时，物体不能看做质点。
③物体的大小和形状对所研究运动的影响可以忽略不计时，不论物体大小如何，都可将其视为质点。
考点1 参考系与质点
(1)不能以物体的大小为标准来判断物体是
否可以看成质点，关键要看所研究问题的性质。
(2)同一物体，有时可看成质点，有时不能。
2.参考系
(1)对参考系的理解
①运动是绝对的，静止是相对的。一个物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系而言的。
②参考系的选取可以是任意的。既可以是运动的物体也可以是静止的物体，在讨论问题时，被选为参考系的物体，我们假定它是静止的。
③确定一个物体的运动性质时，必须首先选取参考系，选择不同的物体作为参考系，可能得出不同的结论。
④当比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系。
(2)参考系的选取原则
选取参考系时，应以观测方便和对运动的描述尽可能简单为原则，一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定，如研究地面上物体的运动时，通常选地面或相对地面静止的物体为参考系。
【例1】甲、乙、丙三个观察者同时观察一个物体的运动。甲说：“它在做
匀速运动。”乙说：“它是静止的。”丙说：“它在做加速运动。”这三
个人的说法 ( )
A.在任何情况下都不对
B.三个中总有一人或两人的说法是错误的
C.如果选择同一参考系，那么三个人的说法都对
D.如果各自选择自己的参考系，那么三个人的说法就可能都对
被选作参考系的物体是被假定不动的物体，另外物体相对于参考系发生位置的变化，就是运动的，没有相对位置的改变，则就是静止的。如果被观察物体相对于地面是静止的，甲、乙、丙相对于地面分别做匀速运动、静止、加速运动，再以他们自己为参考系，则三个人的说法都正确，A、B错误，D正确；在上面的情形中，如果他们都选择地面为参考系，三人的观察结果应是相同的，因此C错误。
D
选取不同的参考系，即使是观察同一物体的运动，观察的结果也可能不同，本题中，甲、乙、丙三人的说法均未指明所选参考系。
参考系的选取可以是任意的，选取不同
的参考系，物体的运动情况往往不同。
选取参考系时，应以观测方便和使运动
的描述尽可能简单为原则，一般应根据研究
对象和研究对象所在的系统来决定，如研究
地面上物体的运动时，通常选地面或相对地
面静止的物体为参考系。
1.在电视连续剧《西游记》中，常常有孙悟空“腾云
驾雾”的镜头。通常是采用“背景拍摄法”：让“孙悟
空”站在平台上，做着飞行的姿式，在他的背后展
现出蓝天和急速飘动的白云，同时加上烟雾效果；
摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一
起摄入镜头。放映时，观众就感觉到“孙悟空”在
“腾云驾雾”。这时，观察所选的参考系是( )
A.孙悟空 B.平台
C.飘动的白云 D.镜头
C
1.位移与路程
(1)位移只决定于初、末位置，与路径无关。
由于位移是从初位置指向末位置的有方向的线段，既有大小又有方向，是矢量，所以确定位移的关键就是明确物体运动的始末位置；而路程是质点所通过的实际轨迹的长度，只有大小，没有方向，是标量，想确定路程，关键确定运动的轨迹。
(2)位移的大小和路程可以相等，但不能说位移就是路程，因为位移是矢量，路程是标量，只能说位移大小与路程可能相等。只有当物体做直线运动，且运动方向不变时，位移的大小等于路程，在其他情况下，位移大小总小于路程。
2.时间与时刻的区别
平常所说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔，例如：上午第一节课下课时间是8时45分，第二节课上课时间是8时55分，中间是10分钟课间休息时间。这三句话中前两个“时间”都是指时刻，第三个“时间”是指时间间隔。
考点2 位移与路程 时间与时刻
位移是表示物体位置变化的物理量，它是
矢量，其方向由质点初位置指向末位置，其大小是连接
质点始、末位置线段的长度。路程是指质点所通过的实
际轨迹的长度，它只有大小，没有方向，是标量。例如
质点原来在A点，经过一段时间沿轨迹ADB运动到B点，
有向线段 表示其位移，而路程是曲线弧ADB的长度，
在曲线运动中，位移大小不等于路程，即使在直线运动
中，位移的大小也不一定等于路程，如图所示，物体从初位置A运动到C，后从C到末位置B，这时质点的位移是有向线段 ，而路程是AC+CB。事实上，只有做直线运动的质点始终向着同一个方向运动时，位移的大小才等于路程，故选C、D。
【例2】关于质点的位移和路程的下列说法中正确的是( )
A.位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向
B.路程是标量，即位移的大小
C.质点沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小
D.物体通过的路程不等，位移可能相同
C D
2.如图1-1-1所示，一辆汽车在公路上行驶，t=0时，汽车在十
字路口中心的左侧20 m处，过了2 s，汽车正好到达十字路口
的中心，再过3 s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处，
如果把这条马路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐
标轴的原点，向右为x轴的正方
向，试将汽车在三个观测时刻
的位置坐标填入下表，并说明
前2 s、后3 s汽车的位移分别为
多少？这5 s的位移又是多少？
图1-1-1
观测时刻 t=0时 过2 s 再过3 s
位置坐标 x1= x2= x3=
-20 m
0
30 m
速度、速度变化量和加速度的关系
比较项目 速度 速度变化量 加速度
物理意义 描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量 描述物体速度改变大小程度的物理量，是过程量 描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量
定义式 v=s/t v=vt-v0 a= v/ t=(vt-v0)/ t
国际单位 m/s m/s m/s2
决定因素 vt的大小由v0、a、t决定 v由vt与v0决定，由 v=at知 v由a与t决定 a不是由v、t、 v来决定的，而是由F/m来决定
方向 与位移s同向，即物体运动的方向 由 v=vt-v0或a的方向决定 与 v的方向一致，由F的方向决定，而且与v0、vt方向无关
大小 位移与时间的比值 v=vt-v0 速度改变量与所用时间的比值
考点3 速度与加速度
【例3】关于质点的运动，下列说法中正确的是( )
A.质点运动的加速度为零，则速度为零，速度变化也为零
B.质点速度变化率越大，则加速度越大
C.质点某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度也不为零
D.位移的方向就是质点运动的方向
(1)加速度与速度没有直接关系：加速度很大时，速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时)；加速度很小时，速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时)。
(2)加速度与速度的变化量没有直接关系：加速度很大，速度变化量可以很小、也可以很大；加速度很小，速度变化量可以很大、也可以很小。加速度是“速度的变化率”——表示速度变化的快慢，不表示速度变化的大小。
加速度是速度的变化和所用时间的比值，即a= v/ t。加速度为零，速度变化也为零，但速度不一定为零，加速度不为零，速度可能为零，故A、C选项错误；质点速度变化率越大，则加速度越大，B选项正确；位移是矢量，是由初始位置指向终止位置的有向线段，如果质点做往复运动或曲线运动，位移的方向与质点运动的方向可能不一致，故D选项错误。
B
3.有些国家的交通管理部门为了交通安全，特别制定了死
亡加速度为500g(g=10 m/s2)，以醒世人，意思是如果行车
加速度超过此值，将有生命危险，那么大的加速度，一般
情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故时，将会达
到这一数值。试问：
(1)一辆以72 km/h的速度行驶的货车与一辆以54 km/h的速
度行驶的摩托车相向而行发生碰撞，最终摩托车与汽车
以汽车原来的速度运动碰撞时间为2.1×10-3 s，摩托车
驾驶员是否有生命危险？
(2)为了防止碰撞，两车的驾驶员同时紧急刹车，货车、摩
托车急刹车后到完全静止所需时间分别为4 s、3 s，货车
的加速度与摩托车加速度大小之比为多少？
(3)为避免碰撞，开始刹车时两车距离至少为多少？
(1)有生命危险 (2)1:1 (3)62.5 m
1.下列说法正确的是( )
A.参考系必须是固定不动的物体
B.参考系可以是变速运动的物体
C.因地球很大，又有自转，研究地球公转时，地球不可视为质点
D.研究跳水运动员转体动作时，运动员不可视为质点
2.如图1-1-2所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片。该照
片经放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹
长度的1％～2％。已知子弹飞行速率约为500 m/s，由此可估算出
这幅照片的曝光时间最接近( )
图1-1-2
A.10-3 s
B.10-6 s
C.10-9 s
D.10-12 s
B
B D
3.如图1-1-3所示是汽车的速度计，某同学在汽车中观察速度计指针位置的
变化。开始时指针指示在如图1-1-3甲所示位置，经过8s后指针指示在如
图1-1-3乙所示位置，若汽车做匀变速直线运动，那么它的加速度约为
( )
A.11 m/s2 B.5.0 m/s2
C.1.4 m/s2 D.0.6 m/s2
C
图1-1-3
4.两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底 片上多次曝光，记录下
木 块每次曝光时的位置，如图1-1-4所示(连续两次曝 光的时间间隔是相等
的)，由图可知 ( )
A.在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同
B.在时刻t3两木块速度相同
C.在时刻t3到时刻t4之间某瞬时两木块速度相同
D.在时刻t2到时刻t5之间两木块的平均速度相同
图1-1-4
C D