课件20张PPT。从一千多年前的唐代流传下来一首词:
满眼风波多闪灼,
看山恰似走来迎。
仔细看山山不动,是船行。作者为什么有“山迎”“船行”这样两种不同的感觉呢? 太阳、地球、原子、电子无一不在运动,自然界的一切都在不停的运动。物理学将揭示这些维系复杂运动的内在本质。
本章将从最简单的运动问题入手,学习质点、参考系的知识,逐步建立位移、速度和加速度的概念,这是研究运动规律的基础,运用理想模型探究复杂问题的科学研究方法是本章的重要方法。2.1 运动 空间和时间1、机械运动的概念是什么?
2、参考系是如何定义的?
3、如何描述物体所处的空间位置?
4、时间和时刻有何区别? 1、机械运动是指一个物体相对于其他物体的位置变化,简称运动。一、 机械运动对机械运动的理解:(1)运动是绝对的;静止是相对的。(2)根据物体运动的特点,运动可分为机械运动、热运动、电磁运动等,机械运动是物体运动的一种基本形式。 (1)定义:用来描述物体运动的参照物就称为参考系。2、 参考系(1)研究物体的运动必先选择参考系,而且被选作参考系的物体,不管它本身的运动情况如何,我们都假定它是不动的。(2)参考系的特点:(2)参考系的选取是任意的,但在实际问题中, 以研究问题方便为原则。如研究地面上的物体的运动,我们一般选择地面为参考系。(3)在描述同一物体运动时,选择不同的参考系,观察的结果可能是不同的。(4)要比较两个物体的运动情况时,必须选择同一参考系比较才有意义。【例1】 在平直行驶的汽车内,一个乘客以自己为参考系向外观察,他看到的下述现象哪个肯定错了? ( )
A.与车同向行驶的自行车向后运动
B.公路两旁的树是静止的
C.有一辆汽车总在自己的车前面不动
D.路旁的房屋向后运动 1) 物体做直线运动时,用直线坐标系(一维坐标系)加以描述.即在给定的一条直线上,确定一个正方向,取一个定点为原点,任取一定线段为单位长,这样就在该直线上建立了直线坐标系(又称数轴)。
二、空间位置的描述思考:坐标系中的正负表示什么意义?数值表什么意义?2) 如果物体在平面上运动,则要通过平面直角坐标系(二维坐标)来描述其位置;而且,二维坐标还可以描述物体做曲线运动时的位置变化。
思维点拨:(1)建立坐标系时,要标明坐标原点,规定正方向。(2)x轴的位置不一定在水平方向或竖直方向上。 时刻是指某一瞬间,在表示时间的数轴上,用点来表示,它展示的是运动的一个瞬间,好比一张照片;
时间是指两个时刻之间的间隔。在表示时间的数轴上,它表示一段,用线段来表示,展示的是运动的一个过程,好比一段录像。三、时间与时刻(1)几种说法501234t/s第1s内第4s内前2s内前4s内第3s末到第5s末第2s末或第3s初说明:
2)时间的单位
时(h)、分(min)、秒(s)、飞秒(fs)、阿秒(as),
国际单位用秒(s)来表示。
注意换算公式
1fs= s,
1as= s。 3)计时器:
生活中的手表、石英钟、实验室
用的打点计 时器和秒表等。 4)一般的时间和时刻问题很容易区分,但有时还要与实际问题结合起来理解。有时所说的“时间”是指时刻,要引起注意,后面通过例题说明。 【例3】
(1)我国运动员王军霞在1996年第26 届奥运会上创造了女子5000米跑14分59.88秒的奥运会记录并获得了冠军,这个成绩的数据是时间还是时刻?
(2)火车站服务处出售的《旅客列车 时刻表》为什么不叫做《旅客列车时间表》? (3)火车站广播道:“从北京驶往广州的×××次列车将于11点20分到达本站1号站台,停车12分,请旅客作好登车准备。”这里的11点20分、12分钟分别是指时间还是时刻?火车正点驶离本站的时刻是多少?
(4)张强同学手里拿着的汽车票,上面写着发车时间:14时30分。这里的“时间”是时间还是时刻?课堂小结 机械运动的基本特征是空间位置随时间发生变化,所以研究机械运动的基本方法也就是从空间和时间两个角度进行。本节课主要介绍了机械运动的基本概念,参考系的选取以及怎样描述物体的运动,对“同一物理过程在不同的参考系中看到的现象不同”也有了自己的认识;也学会了如何区分时间与时刻了。 课堂小结:
一、 机械运动
二、空间位置的描述
三、时间的描述 机械运动参考系作业1、自学第二章《运动的描述》第2节《质点和位移》
2、完成课后作业课件54张PPT。第2章第1节理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二知识点三考向一考向二考向三随堂基础巩固课时跟踪训练第1部分 1.参考系是为了描述物体的运动而选 的假
定不动的物体,选取的参考系不同,对
同一物体的运动的描述也不同。
2.物体位置的变化可借助坐标系,常用
坐标系有一维坐标系、二维坐标系和三维坐标系。
3.时间的描述可用时间轴上的点和线段,点表示时刻(几秒
末、第几秒初),线段表示时间(几秒内、第几秒内)。[自学教材] 1.机械运动
(1)定义:一个物体相对于其他物体的 变化,简称运动。
(2)运动和静止
静止是 的,运动是 的。说某一个物体如何运动是 于假定不动的物体而言。位置相对绝对相对2.参考系
(1)定义:用来描述物体 的参照物称为参考系。
(2)特点:在描述物体的运动时, 被假定为不动。
(3)意义:能准确而方便地描述物体的运动。运动参考系[重点诠释] 1.从不同角度理解参考系
对于同一个运动,如果观察者选择的参考系不同,观察到的运动结果就可能不同,对运动描述的繁简程度也是不同的。 2.判断物体运动或静止的方法和步骤
①确定研究对象;
②根据题意确定参考系。
③分析被研究的物体相对于参考系是否发生位置的变化。如图2-1-1所示是体育摄影中“追拍
法”的成功之作,摄影师眼中清晰
的运动员是静止的,而模糊的背
景是运动的,摄影师用自己的方
式表达了运动的美。请问摄影师
选择的参考系是 ( )图2-1-1A.大地 B.太阳
C.运动员 D.座位上的观众解析:摄影师以运动员为参考系,两者同方向、同速运动,摄影师眼中的运动员是静止的,因此他获得的运动员的照片才是清晰的,而背景相对运动员或摄影师是运动的,所以照片的背景是模糊的。
答案:C[自学教材] 1.描述方法
在物理学中,我们通常用数学工具—— 来描述物体的位置。坐标系 2.坐标系的选取原点正方向标度垂直直线平面[重点诠释]1.坐标系的种类 2.建立坐标系的注意事项
(1)位置是一个有方向的量,在坐标系中用正负号表示物体所处的位置。
(2)建立坐标系应选定一个标度,其刻度应该是均匀的,至少在同一条坐标轴上应该均匀。
(3)坐标系中必须有单位和方向表示(一般用箭头表示)。2.如图2-1-2所示是为了定量研究物体的位置变化作
出的坐标轴(x轴)。在画该坐标轴时规定原点在某长直公路上某广场的中心,公路为南北走向,规定向北为正方向。坐标上有两个点A和B,A点的位置坐标为xA=5 m,B点的位置坐标为xB=-3 m,下列说法中正确的是 ( )图2-1-2①A点位于广场中心南边5 m处;②A点位于广场中心北边5 m处;③B点位于广场中心南边3 m处;④B点位于广场中心北边3 m处。
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③解析:坐标值的正负只表示方向,正号表示方向与所规定的正方向相同,负号表示方向与所规定的正方向相反。本题中规定原点在长直公路上广场的中心,向北为正方向,点A的坐标为正值,表示A点位于广场中心北边5 m处,②正确,点B的坐标为负值,表示B点位于广场中心南边3 m处,③正确,故正确答案为D。
答案:D[自学教材]1.时刻与时间的区别与联系瞬时t点间隔Δt线段秒(s)2.时间的单位
有 、 、 、 、 。
1 fs= s
1 as= ssminhfsas10-15 10-18 [重点诠释] 1.时刻和时间的表示方法
在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间用线段表示。如图2-1-3所示,0~3 s表示3 s的时间,即前3 s;4~5 s表示第5 s内,是1 s的时间。“1”所对应的刻度线记为第1 s末,也为第2 s初,是时刻。图2-1-3 2.区分时间和时刻的方法
日常生活中所说的“时间”,其含义不尽相同,有时是指时刻,有时是指时间间隔,做题时要注意根据实际情况进行区分。区分时刻和时间间隔的方法主要有:3.以下计时数据中指时间的是 ( )
A.2010年10月1日18时59分57秒,世界瞩目的中国“嫦娥二号”成功发射
B.第十六届亚运会于2010年11月12日20时在广州开幕
C.罗伯斯创造了12.87秒的110米栏最好成绩
D.在一场NBA篮球公开赛8分钟时,姚明投中第三个球解析:A选项中的数据指的是“嫦娥二号”成功发射的瞬间,是时刻,故A错;B选项中的数据是亚运会宣布开幕的一瞬间,所以也是时刻,故B错;C选项中的12.87秒是指罗伯斯从起跑到到达终点所用的时间,所以它是时间,故C正确;D选项中的数据是指姚明投中第三个球的瞬间,所以是时刻,故D错。
答案:C [例1] 热气球运动起源于18世纪的法国,随着球皮材料和致热燃料的普及,热气球已成为公众休闲观光和体育旅游项目。在一次观光游览中,甲、乙、丙三人各乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降。那么,从地面上看,甲、乙、丙的运动情况可能是 ( )A.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙停在空中
B.甲、丙匀速下降,v丙>v甲,乙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v甲
D.甲、乙匀速下降,v乙[思路点拨] 解题的关键有两点:
(1)甲、乙、丙在观察对方时以自己为参考系。
(2)地面上的人观察甲、乙、丙运动时以地为参考系。 [解析] 甲看到楼房匀速上升,说明甲相对地面匀速下降;乙看到甲匀速上升,说明乙相对地面也匀速向下运动,且v乙>v甲,故B、D不正确。甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,说明丙可能静止,或者可能匀速上升,或者可能匀速向下运动且v丙 [答案] A (1)被选为参考系的物体可以是静止的,也可以是运动的,但一旦被选为参考系就假定是静止的。
? (2)研究地面上物体的运动时,常选地面为参考系;
(3)参考系的选取可以是任意的,在应用时常根据上下文来确定。1.图2-1-4是特技跳伞运动员在空中的
造型图。当运动员们保持该造型向下
降落时。图2-1-4(1)若其中一运动员以另一运动员为参考系时,他感觉到自己 ( )
A.向下运动 B.向上运动
C.静止 D.无法确定如何运动
(2)若某一个运动员以自己为参考系,感觉到大地 ( )
A.静止 B.向上运动
C.向下运动 D.水平方向运动解析:第(1)题,由于几个运动员一起下落,运动情况相同,处于相对静止,所以感觉到自己是静止的,故C正确.第(2)题,由于运动员在下落,与地面的距离在减小,若认为运动员静止的话,地面向上运动,所以B正确.
答案:(1)C (2)B [例2]从高出地面3 m的位置竖直向上抛出
一个小球,它上升5 m后回落,最后到达地面,
如图2-1-5所示,分别以着地点和抛出点为
原点建立坐标系,方向均以向上为正,填写下
面表格。图2-1-5 [思路点拨] 本题中的物体沿直线运动,可以在该直线上建立一维坐标系,来定量描述物体的位置。
[解析] 若以着地点为原点,则出发点、最高点、落地点的坐标分别为x1=3 m,x2=8 m,x3=0;若以抛出点为原点,则x1′=0,x2′=5 m,x3′=-3 m。[答案] 如下表所示: (1)建立何种坐标系要根据物体的运动特点,看物体是在直线上、平面内还是在空间中而定。
(2)读取坐标系中物体的位置坐标时要注意单位和正负。2.2009年10月1日国庆60周年盛典上,游行的队伍和彩车
依次从天安门前经过。以北京长安街为坐标轴x,向西为正方向,以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O,建立一维坐标。一辆彩车最初在原点以东3 km处,几分钟后行驶到原点以西2 km处。这辆汽车最初位置和最终位置分别是 ( )
A.3 km 2 km B.-3 km 2 km
C.3 km -2 km D.-3 km -2 km解析:坐标轴的正方向向西,则位置在原点以西为正,在原点以东为负。汽车最初在原点以东且距原点3 km,所以最初位置是-3 km,同理,最终位置是2 km,故B正确。
答案:B [例3] 图2-1-6是表示时间的坐标轴。请思考讨论:图2-1-6 (1)图中A点和B点的意义是什么?
(2)AB之间的线段表示什么?
(3)“前2 s”在图中怎么表示?
(4)“第6 s”在图中怎么表示?
(5)“第2 s末”和“第3 s初”在图中怎么表示?它们是同一个时刻吗?
[思路点拨] 仔细揣摩几秒“末”、几秒“初”中关键字眼的含义是区分时间与时刻的关键。 [解析] 时刻是某个瞬间,时间是某段过程,对应时刻是物体所处的状态。时间与时刻可以在“时间轴”上表示出来,其中“时间”是一线段,有一定的长度,“时刻”是一个点。
[答案] (1)A点和B点是两个时刻,分别指第3 s末(第4 s初)和第4 s末(第5 s初);
(2)是时间,且时间为1 s;
(3)0~2 s末间的线段表示为前2秒;
(4)5~6 s之间的线段表示第6秒;
(5)数字2所在的点,是同一时刻。 [借题发挥] 时刻对应某个瞬间,是事物运动发展变化过程中经历的各个状态先后顺序的标志;时间对应某段过程,是事物运动发展变化过程长短的量度。3.以下计时数据指时间的是 ( )
A.2011年6月30日15时,备受关注的京沪高铁正式开通
运营
B.2012年3月25日12时34分,香港特区选举管理委员会
负责行政长官选举的选举主任宣布,梁振英当选香港第四任行政长官人选 C.G3高速动车14:00从北京南站出发,18:48到达上海虹桥站?
D.香港第四任行政长官的任期自2012年7月1日至2017年6月30日
解析:A项中2011年6月30日15时是一个激动人心的时刻,B项中2012年3月25日12时34分是个重要的时刻,C项中14:00,18:48分别是开始和结束的时刻,D项中2012年7月1日至2017年6月30日是时间。
答案:D点击下图进入随堂基础巩固点击下图进入课时跟踪训练课件26张PPT。【典例1】甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动,乙中乘客看甲在向下运动,丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况不可能是
A.甲向上、乙向下、丙不动
B.甲向上、乙向上、丙不动
C.甲向上、乙向上、丙向下
D.甲向上、乙向上、丙也向上,但比甲、乙都慢【思路点拨】解答本题应注意以下两点:【标准解答】选A.电梯中的乘客观看其他物体的运动情况时,是以自己所乘的电梯为参考系,甲中乘客看高楼向下运动,说明甲相对于地面一定是向上运动;同理,乙相对甲在向上运动,说明乙相对地面也是向上运动,且运动得比甲快;丙电梯无论是静止,还是向下运动,或者以比甲、乙都慢的速度向上运动,丙中乘客都会感到甲、乙两电梯是在向上运动.【变式训练】(2010·惠阳高一检测)火车停靠在站台上,乘客往往会发现这样的现象,对面的火车缓缓开动了,等到站台出现,才知道对面的火车没有动,而是自己乘坐的火车开动了,则前、后两次乘客采用的参考系是( )
A.站台,对面火车 B.两次都是对面火车
C.两次都是站台 D.自己乘坐的火车,站台
【解析】选D.乘客以自己乘坐的火车为参考系,看到对面的火车开动了,乘客以站台为参考系看到对面的火车没动,而是自己乘坐的火车开动了,故D正确.【典例2】2009年10月1日国庆60周年盛典上,游行的队伍和彩车依次从天安门前经过,以北京长安街为坐标轴x,向西为正方向,以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O,建立一维坐标.一辆彩车最初在原点以东3 km 处,几分钟后行驶到原点以西2 km处.这辆汽车最初位置和最终位置分别是
A.3 km 2 km B.-3 km 2 km
C.3 km -2 km D.-3 km -2 km【标准解答】选B.坐标轴的正方向向西,则位置在原点以西为正,在原点以东为负.汽车最初在原点以东且距原点3 km,所以最初位置是-3 km,同理最终位置是2 km,故B正确.【互动探究】如果将坐标原点向东移5 km,则这辆汽车的最初位置和最终位置分别是多少?
【解析】坐标原点东移5 km后,最初位置在原点的西方,距原点2 km.最终位置还在原点以西,距离变为7 km.
答案:见解析【典例3】以下说法中不正确的是
A.“学生上第一节课的时间为8:00”,是指时间
B.火车站公布的旅客列车运行表是时刻表
C.体育老师用秒表记录某同学完成百米赛跑的记录值是时间
D.高速列车从北京到天津仅用30分钟,是时间【思路点拨】解答本题应注意以下两点:【自主解答】选A.“学生上第一节课的时间为8:00”,是指学生开始上第一节课的瞬间;火车站公布的旅客列车运行表是指列车进站或离站的瞬间;体育老师用秒表记录某同学完成百米赛跑的记录值是时间;列车从北京到天津仅用30分钟是一个过程,是时间,故A错误,B、C、D正确.【变式训练】在图2-1-3中的时间轴上标出第2 s末,第 5 s 末,第2 s,第4 s,并说明它们表示的是时间还是时刻. 【解析】第2 s末和第5 s末在时间轴上为一点,表示时刻.第2 s在时间轴上为一段线段,是指第1 s末到第2 s 末之间的一段时间,即第二个1 s,表示时间.第4 s在时间轴上也为一段线段,是指第3 s末到第4 s末之间的一段时间,即第四个1 s,也表示时间.
答案:见解析【典例4】从高出地面3 m的位置竖直向上抛出一个小球,它上升5 m后回落,最后到达地面,如图所示,分别以着地点和抛出点为原点建立坐标系,方向均以向上为正,填写下面表格.【思路点拨】在一维坐标系中,正、负表示在原点的哪一侧,数值表示距坐标原点的距离.
【标准解答】本题中的物体沿直线运动,可以在该直线上建立一维坐标系,来定量描述物体的位置.若以着地点为原点,则出发点、最高点、落地点的坐标分别为x1=3 m,x2=8 m,x3=0;若以抛出点为原点,则x1′=0,x2′=5 m,x3′=-3 m.
答案:如下表所示:课件25张PPT。第二章 运动的描述
1 运动、空间和时间1、了解机械运动的概念,知道如何选取参考系。
2、会利用坐标系来确定物体的位置。
3、知道时间和时刻的区别。运动我追啊追!我运动、我快乐1、由上述图片我们能联想到哪些运动与位置的变化呢?
2、我们应如何去描述这些运动呢?一、机械运动1、什么叫机械运动?机械运动是指一个物体相对其他物体的位置变化,简称运动,是物体运动的一种基本形式。2、怎样描述机械运动?我们必须先确定一个参照物,再来描述物体的运动。3、什么叫参考系?用来描述物体运动的参照物称为参考系4、通常情况下我们应怎样选取参考系?描述一个物体的运动时,参考系是可以任意选取的.在没有特别指明时,通常以地面或相对地面静止的物体作为参考系例1、宋代诗人陈与义《襄邑道中》“ 飞花两岸照船红,百里榆堤半日风。 卧看满天云不动,不知云与我俱东。”请同学们思考其中“云不动”所选的参考系是什么?“云与我俱东”又是选取了什么作为参考系?分析“云不动”是选取了诗人或者说诗人所在的小船作为参照物。“云与我俱东”则选取了河岸等相对地面静止的物体作为参照物1、在火车站中途临时停靠的列车上,有甲乙二人,突然甲看着车窗外的另一列火车说,“我们的车开了”。而正在欣赏车外站台景色的乙却说,“我们的车还没动呢”。试分析同一列火车上的甲和乙,为什么会有不同的说法呢?分析:因为甲选取的是另一列火车作为参考系,而乙选取的是站台作为参考系,所以才有这样不同的说法。二、空间位置的描述假如你正开车在一条笔直的公路上行驶,如果问你在什么位置,你该怎样说明你现在所处的位置呢?我们需建立一维坐标系,选一适当的点作为坐标原点即可。1、直线运动:建一维坐标系空间位置的描述方法0X/kmA102030汽车的位置可记为:X=30 km假如你是在城市的街道上,你是如何来说明自己的位置的呢?我们需建立一个二维直角坐标系来确定具体位置2、平面运动:建立二维直角坐标系510x/km0-5-55y/kmA汽车的位置记为A(5,5)假如你是一名飞行员,你又该如何确定飞机的位置呢?我们就要说明纬度、经度和高度,即建立三维坐标系才能确定具体位置例2、小明放学回家,从学校门口开始,向正东行走了400m,到达一路口,然后又向正南行走了300m 到达他家,若以学校门口所在的位置为坐标原点0,试确定小明家所在的位置A,小明家到学校的直线距离又是多少呢?0x/my/mA解:建立如图示的坐标系,向东为x轴正方向,向北为y轴正方向,则A点坐标为(400,-300),小明家到学校的直线距离为500m.400-300问题:(1)某汽车此时位于市中心向东4km处
(2)某汽车此时位于市中心向西4km处
(3)某汽车此时位于市中心向西3km、向北4km处,请用坐标系描述汽车此时的位置3、时间的描述10月15日,我国在酒泉卫星发射中心进行首次载人航天飞行。9时0分0秒,“神舟”五号载人飞船发射升空。10月16日6时23分0秒,“神舟”五号载人飞船在内蒙古主着陆场成功着陆,实际着陆点与理论着陆点相差4.8公里。返回舱完好无损。航天英雄杨利伟自主出舱。我国首次载人航天飞行取得圆满成功这里的9时0分0秒和6时23分0秒分别指的是飞船发射升空的时刻和着陆的时刻时刻:某个瞬时,对应于时间轴上的某一点,是状态量时间:两个时刻之间的间隔,在时间轴上对应于两个时刻间的距离,是过程量注意:时刻与零时刻的选取有关,而时间与零时刻的选取无关单位:秒(s)、分(min)、时(h)、飞秒(fs)、阿秒(af)实验室中测量时间的仪器:秒表、打点计时器例3、时间和时刻是两个不同的概念要注意区分。第3秒初、第3秒末、第3秒、3秒内、前3秒、后3秒、后3秒初等概念,其中属于时刻概念的有
属于时间概念的有第3秒初、第3秒末、后3秒初
第3秒、3秒内、前3秒、后3秒1.请判断下列说法的正确性( )
A.“刚才最后一响是北京时间6点整”;
B.列车出发的时间是8点;
C.某航班于14时30分从北京起飞;
D.一节课的时间为45分钟;ACD2、如图所示是京九铁路北京西至深圳的某车次的列车时刻表,则T107次列车到达聊城站的时刻、离开聊城站的时刻是多少?在聊城站停多长时间?从聊城到菏泽运行行驶多长时间?答案:0:24 0:32 8min 81min1、为了描述物体的运动所选取的参照物称为参考系。2、同一个运动,所选取的参考系不同,观察和描述的结果是不同的。3、参照物的选取是任意的,通常选取地面或相对地面静止的物体。4、我们描述一个物体的位置,可以利用坐标系。5、时间轴上的点表示的是时刻,时间是两个时刻之间的间隔,在时间轴上用线段来表示。课件49张PPT。第2章第2节理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二考向三随堂基础巩固课时跟踪训练第1部分 1.质点是一种理想化模型,物体能否视为质
点,不是依据物体的大小,而是依据物体
的大小和形状对研究问题的影响程度。
2.位移是描述运动物体空间位置变化的物理
量,既有大小又有方向,是矢量。
3.路程是物体运动的实际轨迹的长度,只有大小没有方向,是
标量,路程大于或等于位移。[自学教材] 1.定义
物理学上用来代替物体的具有 的点。
2.物体看做质点的条件
物体的 、 及物体上各部分运动的差异等因素对所研究的物理问题的影响可以忽略。
3.物理意义
质点不是真实的物体,是一个理想化模型,是无 和大小而具有 的点,因此质点并不真实存在。质量大小形状质量形状[重点诠释] 1.物体看做质点的条件
在研究物体的运动时,当物体的形状和大小在研究问题的过程中可以忽略不计时,该物体就可以看成质点。 2.判断一个物体能否看成质点的思路
(1)确定问题的性质,即题中关注的要素是什么,分析、求解的物理量是什么。
(2)假设物体的形状、大小被忽略,思考要求解的物理量、关注的要素是否受影响。
(3)若不受影响,物体就能被看成质点;若受影响,则物体不能被看成质点。解析:研究火车通过长江大桥的时间不能忽略火车自身的长度,则不能把火车看成质点,选项A错误;要接住“旋转球”,必须研究乒乓球的运动状态,不能把乒乓球当成质点,选项B错误;研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时,不能把翟志刚当成质点,选项C错误;用GPS确定船舰在大海中的位置时,“武汉”舰的大小,形状对所研究问题没有影响,可以把“武汉”舰当成质点,选项D正确。
答案:D[自学教材] (1)位移是为了描述物体 的变化而引入的一个物理量;它是从 位置指向 位置的一条有向线段,有向线段的 表示位移的大小,它的方向表示位移的 。
(2)位移既有大小,又有 ,通常用符号Δs表示。
(3)位移—时间(Δs-Δt)图像空间位置初始方向末长度方向 ①物理意义:描述物体运动的位移随 变化的关系(如图2-2-1所示)。时间图2-2-1 ②应用:
a.可以确定任意时刻物体所在的 。
b.可以求出物体发生某一位移所对应的时间或在某一段时间内物体的位移。
c.在Δs-Δt图像中,倾斜直线表示匀速直线运动,其斜率表示物体的 。 位置速度大小[重点诠释]1.位移和路程的区别与联系 2.矢量和标量的理解
(1)标量:
只有大小而没有方向的物理量。如:长度、质量、时间、路程、温度、功、能量等,其运算遵从算术法则。
(2)矢量:
有大小和方向的物理量。如位移、力、速度等,其运算法则不同于标量,将在后面学习。 (3)矢量的表示:
①矢量的图示:用带箭头的线段表示,线段的长短表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向。
②在同一直线上的矢量,可先建立坐标系,可以在数值前面加上正负号表示矢量的方向,正号表示与坐标系规定的正方向相同,负号则相反。 3.位移—时间图像(Δs-Δt图像)的应用
(1)利用s-t图像判断物体的运动情况
①图2-2-2甲中,位移不随时间变化,表示物体静止。
②图乙中,位移随时间均匀增加,表示物体做匀速直线运动,图线的斜率表示速度。
③图丙中,位移随时间先均匀增加,再不变,最后均匀减小,表示物体先做匀速直线运动,接着静止,最后反向做匀速直线运动。图2-2-2 (2)s-t图像表示位移随时间的变化规律,不是物体的运动轨迹。在s-t图像中,图线斜率的大小等于速度的大小,图线斜率的正负表示速度的方向。斜率为正,表示物体沿正方向运动;斜率为负,表示物体沿负方向运动。2.如图2-2-3所示,某质点沿半径为r的半圆弧由a点
运动到b点,则它通过的位移和路程分别是 ( )图2-2-3A.0;0 B.2r,向东;πr
C.r,向东;πr D.2r,向东;2r
解析:位移是从初位置指向末位置的有向线段,是矢量;而路程是指物体运动轨迹的长度,是标量。综上分析得知选项B正确。
答案:B [例1] 在图2-2-4中,你认为哪些对象可以视为质点? ( )图2-2-4 [思路点拨] 根据研究对象的具体运动情况结合物体能被看成质点的条件分析判断。
[解析] (1)研究地球绕太阳的公转周期时,尽管地球直径约为1.3×104 km,而且本身也在自转,但由于地球和太阳之间的距离约为1.5×108 km,是地球直径的104倍,因而就地球相对太阳公转来说,地球的大小和自转可以忽略不计,这时我们就可以把地球视为一个质点。 (2)自行车运动员的成绩决定于他的骑行速度,我们关注的是他到达终点的名次,不关注身体各部位的动作,故可以把自行车运动员看成一个质点。
(3)地球绕太阳公转时,地球上不同地区季节的变化、昼夜的变化是不同的,这时地球的大小和形状是不能被忽略的,所以地球在此问题中不能看成一个质点。
[答案] 甲、乙可以看成质点 丙不可以看成质点 [借题发挥] 物体能否视为质点不是绝对的,而是相对的,对于同一个物体,在研究某个问题时可以视为质点,而在研究另外的问题时却不能视为质点。因此要在具体问题中进行具体分析。只有当物体的形状、大小以及物体上各部分的差异相对所研究的问题是次要的因素时,才可以把物体视为质点。上题中,若乙中研究自行车运动员在比赛过程中高速过弯道的技巧能否把运动员看做质点?
解析:研究自行车运动员过弯道的技巧时,要分析运动员动作的每一个细节,故此时不能看做质点。
答案:不能看作质点 [例2] 如图2-2-5所示为400 m的标准
跑道,直道AB、CD长度均为100 m,弯道部分
BC、DA是圆弧,长度也为100 m。假设A点为
200 m赛跑的起点,经B点到终点C。求:
(1)200 m赛跑的路程和位移;
(2)跑至弯道BC中点P时的路程和位移。图2-2-5 [思路点拨] 解答本题应把握以下两点:
(1)计算位移时应先确定物体的起点与终点,再确定方向。
(2)计算路程应找出轨迹的长度。 [答案] (1)200 m 118.6 m,方向由A指向C
(2)150 m 135.6 m,方向由A指向P [借题发挥] (1)确定位移时应先确定起点位置和终点位置,再利用几何关系确定其大小。位移的大小不一定等于路程;
(2)最终位移不一定是运动过程中的最大位移,各段位移也不一定与时间成比例。1.在2010年广州亚运会上,我国选手张琳在男子400 m
自由泳比赛中获得季军,若比赛时泳池长50 m,对于张琳完成比赛的过程,下列说法正确的是 ( )
A.张琳的位移是400 m
B.张琳的位移是50 m
C.张琳的路程是0
D.张琳的路程是400 m解析:由于400 m自由泳比赛的起点与终点重合,所以张琳完成比赛的位移为0,路程为400 m,故选项D正确。
答案:D [例3] 如图2-2-6所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的s-t图像,以甲的出发点为原点,出发时间即为计时的起点,则下列说法中错误的是 ( )图2-1-6A.甲、乙同时出发
B.乙比甲先出发
C.甲开始运动时,乙在甲的前面s0处
D.虽然甲在途中停止了一段时间,乙没有停止,但却
在t3时刻相遇
[思路点拨] 解此题的关键有两点:
(1)观察甲、乙两图像的特征,比较二者的“起点”、“交点”,理解其意义。
(2)在s-t图像中,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,平行于t轴的直线表示物体处于静止状态。 [解析] 由图像知,甲、乙的计时起点都是零,即两物体是同时出发的。计时开始时,甲的纵坐标是零,而乙的纵坐标是s0,即甲开始运动时,乙已在甲的前方s0处了。从t1到t2这段时间内甲的位移没有变化,即甲在途中停止了一段时间,而乙没有停止,在t3时刻甲、乙两物体离出发点的位移相同,即在t3时刻两物体相遇。由以上分析可知选项A、C、D正确,B项错误。
[答案] B2.如图2-2-7所示是甲、乙两物体相对于
同一参考系的s-t图像,下列说法不正
确的是 ( )
A.甲、乙两物体的出发点相距s0
B.甲、乙两物体都做匀速直线运动
C.甲物体比乙物体早出发的时间为t1
D.甲、乙两物体向同方向运动图2-2-7解析:甲物体在t=0时出发,其运动方向与规定的正方向相反,做匀速直线运动,出发点距原点s0。乙物体从原点出发,其运动方向沿规定的正方向,在t=t1时出发,做匀速直线运动,两物体的运动方向相反.故A、B、C正确,D错误。
答案:D随堂基础巩固点击下图进入随堂基础巩固课时跟踪训练点击下图进入课时跟踪训练课件29张PPT。【典例1】下列关于质点的说法,不正确的是
A.研究顺水漂流的小船的轨迹时可以视为质点
B.研究火车通过路旁的一根电线杆时,火车可以看成质点
C.研究全运会乒乓球运动员打出的弧圈球时,不能把乒乓球看成质点
D.研究全运会跳水运动员跳水动作时,不能将运动员看成质点【思路点拨】解答本题应把握以下两点:【自主解答】选B.小船的形状,大小对研究小船的运动轨迹无影响,小船可视为质点,A对;研究火车通过路旁的一根电线杆时,火车的长度不能忽略,火车不能看成质点,故B错;研究旋转多变的乒乓球的弧圈运动时,乒乓球的大小不能忽略,乒乓球不能看成质点,故C对;研究运动员的跳水动作时,要研究转体和翻滚等高难度动作,也不能将运动员看成质点,故D对.【变式训练】(2010·泰安高一检测)在第十一届全运会上,山东代表团参加了包括田径、体操、柔道等在内的多个大项比赛,获得的金牌总数第一.下列几种全运会比赛项目中的研究对象可视为质点的是( )
A.在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时
B.帆船比赛中确定帆船在大海中的位置
C.跆拳道比赛中研究运动员的动作
D.平衡木比赛中研究运动员的转体动作【解析】选B.研究支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时,不能把支撑杆视为质点;确定帆船在大海中的位置,帆船的大小可以忽略,可视为质点;研究跆拳道比赛中运动员的动作及平衡木比赛中运动员的转体动作时,运动员不能视为质点,故选B.【典例2】一个人晨练按如图2-2-6所示走半径为R的中国古代的八卦图,中央的S部分是两个直径为R的半圆,BD、CA分别为西东、南北指向.他从A点出发沿曲线ABCOADC行进,则当他走到D点时,求他的路程和位移的大小分别为多少?位移的方向如何?【思路点拨】路程就是由A到D的轨迹的长度,位移的大小为由A到D的有向线段长度,位移方向由A指向D.【标准解答】路程是标量,等于半径为R与半径为 的
两圆周长之和减去半径为R的圆周长的 ,即2πR+2π·
- ·2πR= πR.位移是矢量,大小为AD线段长度,
由直角三角形知识得 方向由A指向D,即东南方
向.故路程和位移的大小分别为 πR、 R;位移的方向
为东南方向.
答案: 方向为向东南方向即由A指向D【互动探究】(1)他第一次回到A时的位移和路程.
(2)他从B到D时的位移和路程.
【解析】(1)由于他第一次又回到出发点A,所以其位
移为零.路程为半径为R的圆周的一半与半径为 的圆周
之和,即 ×2πR+2π× =2πR.
(2)从B到D,他的路程为半径为R的圆周的一半加上半
径为 的整个圆周,即 ·2πR+2π· =2πR.位移方
向由B指向D,位移大小为大圆直径2 R.
答案:(1)位移为零 路程为2πR
(2)位移大小为2R,方向由B指向D 路程为2πR【典例3】如图2-2-8是甲、乙两个物体在同一直线上运动时的位移—时间图象,由图象可知A.乙开始运动时,两物体相距20 m
B.在0~10 s这段时间内,两物体间的距离逐渐减小
C.在10 s~25 s这段时间内,两物体间的距离逐渐增大
D.两物体在10 s时相距最远,在25 s时相遇【标准解答】选D.由图象可知,乙在10 s时开始运动,此时两物体间的距离已超过20 m.在0~10 s这段时间内,两物体纵坐标的差值逐渐增大,说明两物体间的距离逐渐增大.在10 s~25 s这段时间内,两物体纵坐标的差值越来越小,说明两物体间的距离逐渐减小.因此两物体在10 s时相距最远,在25 s时,两图线相交,两物体纵坐标相等,说明它们到达同一位置,即相遇.故D正确.【变式训练】如图2-2-9所示为甲、乙、丙三个物体在同一直线上运动的位移—时间图象,试比较:(1)5 s内甲、乙、丙三个物体位移的大小关系:____;
(2)10 s内甲、乙、丙三个物体位移的大小关系:____;
(3)10 s内甲、乙、丙三个物体路程的大小关系:____.
【解析】(1)由s-t图象知5 s内甲、乙、丙三个物体的位移s甲>s乙>s丙;
(2)10 s内甲、乙、丙三个物体的位移s甲=s乙=s丙;
(3)10 s内乙、丙两物体沿同一方向运动,它们的路程相等,甲在10 s内离出发点的距离达到最大后又反向运动至乙、丙同一位置,故路程l甲>l乙=l丙.答案:(1)s甲>s乙>s丙 (2)s甲=s乙=s丙
(3)l甲>l乙=l丙【典例4】如图所示为一物体沿直线运动的s-t图象,根据图象,求:(1)第2 s内的位移;
(2)第3 s内的位移;
(3)前5 s内的总路程和总位移.
【思路点拨】解答本题应把握以下两点:【标准解答】(1)第2 s内的位移是s2-s1=(30-20)m=10 m,方向沿正方向.
(2)第3 s内的位移是s3-s2=0.
(3)前5 s内的总路程l5=(10+10+0+30)m=50 m,总位移s总= s5-s0=(0-10)m=-10 m,方向与正方向相反.
答案:(1)10 m,方向沿正方向
(2)0
(3)50 m -10 m,方向与正方向相反课件28张PPT。2.2质点和位移1、理解质点的概念,知道它是一种科学的抽象。
2、理解位移的概念,理解位移-时间图像的意义。篮球的运动中国探月工程中国探月工程效果图1、运动中的篮球,我们可以用一个只有质量没有大小的点来描述篮球的整体运动2、科学家研究卫星在空间飞行的位置、离地高度、飞行轨迹、飞行快慢时,可以把卫星看成一个点思考 物理学是怎样描述物体运动的呢? 一、质点1、定义:用来代替物体的有质量的点叫做质点2、特点:
(1)它没有大小和形状。
(2)它具有物体全部的质量。
(3)它是一种理想化的模型。3、说明:像质点这样的物体在现实中并不存在,质点
不是一个真实的物体,它只是一种理想化的模型4、物体被看作质点的条件:当物体的大小和形状对我们研究问题的影响不大或不
影响时,可以把物体看作质点。a、作平动的物体一般可以被看作质点b、物体有转动,但因转动所产生的影响对我们研究的问题不影响或影响不大,这时物体可以被看作质点例1、下列说法正确的是 ( ) A.地球不能看成质点,而很小的原子核可以看成质点 B.研究火车通过路旁的一根电线杆的时间时,可看成质点 C.研究奥运会乒乓球男单冠军马琳打出的乒乓球时,不能把乒乓球看成质点
D.研究奥运会三米板跳水冠军郭晶晶的跳水动作时,不能把她看成质点CD1.下列各运动的物体中,可以看作质点的是( )
A.做花样滑冰的运动员 B.远洋航行的轮船 C.太空中的航天轨道站 D.转动的砂轮B C2、在广州亚运会上,伤愈复出的刘翔第三次夺得亚运会冠军,下列说法正确的是( ) A.刘翔在飞奔的110米中,可以看做质点
B.教练为了分析其动作要领,可以将其看做质点
C.无论研究什么问题,均不能把刘翔看成质点
D.能否把刘翔看成质点,取决于我们所研究的问题A DG20G4济南东西南北G22济南郑州石家庄乘飞机二、位移从济南到郑州,沿不同的路径,我们所通过的路程是不同的。虽然是不同的路径,但最终位置都是相同的。如果我们用路程来描述物体所经过的不同路径,那么我们用什么样的物理量来描述物体的位置改变呢?1、位移的物理意义:位移是用来描述运动物体空间位置变化的物理量,是由初位置指向末位置的有向线段,它既有大小又有方向,通常用S来表示。物体从A到B的位移,用一根带箭头的线段来表示,线段的方向表示位移的方向,线段的长度S表示位移的大小。SSA=-4-(-1)=-3m汽车B的位移为正,表示其位移方向沿X轴正方向汽车A的位移为负,表示其位移方向沿X轴负方向X/mSB=4-1=3m2、位移和路程的区别与联系(1)位移是从初位置到末位置的一段有向线段,用来表示质点位置的变化;而路程是质点运动轨迹的长度。
(2)位移既有大小又有方向,而路程只有大小没有方向。
(3)在一般情况下,位移大小小于路程,只有当物体做单向直线运动时,物体的位移大小才等于路程
(4)位移等于零时,路程不一定等于零,位移和路程的单位都是长度单位m3、矢量和标量
(1)只用大小就能描述的物理量叫做标量,
例如:质量、时间、路程等
(2)既有大小又有方向的物理量叫做矢量,
例如:力、位移等例题2、一质点在X轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表所示,(相邻两时刻之间,质点做单向直线运动),则此质点开始运动后(1)几秒内位移最大?( )
A.1s B.2s C.3s D.4s (2)第几秒内位移最大?( )
A.1s B.2s C.3s D.4s E.5s (3)几秒内路程最大?( )
A.1s B.2s C.3s D.4s E.5s (4)第几秒内路程最大?( )
A.1s B.2s C.3s D.4s E.5sDBEB3、一同学从5m高处竖直向下抛出一篮球,篮球与地面相碰后弹起,在上升到2m高处时被接住,则篮球在这段运动过程中,正确的是( )
A.球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7m B.球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7m C.球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3m D.球的位移为7m,方向竖直向上,路程为3mAS/mt/so123456102030506040......三、位移-时间图像如图是测得的某个做匀速直线运动物体的位移随时间变化的数据,用纵轴表示位移S,横轴表示时间t,①可以看出几个点几乎都在过原点的一条直线上。即s与t成正比,这就是匀速直线运动的位移(s)—时间(t)图像.物理量之间的关系可以用公式来表示,也可以用图像来表示,利用图像可以比较方便地处理(或观测)实验结果,找出事物的变化规律。
②s—t图像的规律:斜率表示速度,交点表示相遇,与时间轴平行表示静止例题3、如图为一物体的位移-时间图像,试说出其运动过程的物理意义
答案:OA段表示物体从零位移开始做正向匀速运动,AB段表示物体静止,BC段表示物体继续做正向匀速运动t/ss/m0ABCt1t2t34、如图为一物体的位移-时间图像,试分析其运动过程:
答案:OA段表示物体从零位移开始做正向匀速运动,AB段表示物体静止,BC段表示物体做反向匀速运动1、质点是一个理想化的模型,一个物体能不能视为质点,需要根据具体问题来判定
2、位移反映了物体运动位置的变化,是一个有大小有方向的矢量,可用有向线段表示其大小和方向
3、物体的运动情况可以用位移--时间图像来直观的表示课件31张PPT。第3节 速度和加速度复习0 1 2 3 4 5 t/s S/m
30
20
10ABCD(1)图中OA、AB、BC、CD各表示怎样的运动?
(2)第3s末的位置在哪里? 第4s内的位移多大?
(3)5s内物体的位移和路程分别为多少?一 、 运动快慢的描述 速度 一、速度 观察与比较刘翔夺冠视频
任务:
请算出刘翔奔跑的速度。 一、速度的定义:
v=s/t
速度的单位及矢量性 物理意义:速度是表示运动的快慢的物理量问题1:
两人都跑了10秒种,如何比较哪人跑得更快? 问题2:
如果两人运动的时间不同,发生的位移也不同,如何比较它们谁运动的更快?速度的比值法定义 在匀速直线运动中的位移图象中,图象的斜率在数值上等于速度。t/sS-t图象中的速度 vA=kA
=100m/20s
=5m/s
vB=kB
=100m/10s
=10m/s二、平均速度:
(粗略地描述变速直线运动的快慢)
各段位移中的平均速度不一样,这就是变速运动的特征,变速运动中的平均速度必须指明是哪一段位移或时间内才有意义。 (1)任何平均速度总是同“一段时间”或“一段位移”相对应,而且只能适应这段时间内整个运动过程,它既不适用于这段时间以外的运动过程,也不适用于这段时间以内的某一小段时间中的运动过程(2)平均速度不一定等于速度的平均值。不能不加条件的用Stst说明:(1)一般的变速直线运动,求平均速度时,要紧扣定义式找位移及与该位移对应的时间,不要凭想当然来编造公式.?
(2)平均速度与时间有关,不同时间内的平均速度一般不相同.所以,对平均速度要明确是哪段时间内的平均速度.?
三、瞬时速度: 运动物体经过某一时刻
(或某一位置)时的速度。
(更精确地描述变速运动)
如何来测量瞬时速度呢?
小组讨论:
(1)能否用上面的速度公式来进行计算?
(2)能否用实验来测量某一点的瞬时速度?思路:若所取的纸长度(或时间间隔)越小,则测量的平均速度越接近于瞬时速度V0。
当t趋向于0时,平均速度的数值大小和瞬时速度数值相同。 观看课件------速度计速度计(STS)??? 轿车中常见的速度计能直接读出车辆在某一时刻或某一位置时的瞬时速率。
根据图中指针指示的读数可读出瞬时速度大小,图中下部的数码显示的是本次行车的路程,上部数码显示的是该车行车总的里程数。 例1:一辆汽车沿笔直的公路行驶,第1 s内通过5 m的距离,第2s内和第3 s内各通过20 m的距离,第4 s内又通过15 m?的距离.求汽车在最初两秒内的平均速度和这4 s内的平均速度各是多少??
解析:根据平均速度的定义式得?
m/s=12.5 m/s
m/s=15 m/s <课堂反馈>1.试判断下面的几个速度中哪个是平均速度?哪个是瞬时速度??
A.子弹出枪口的速度是800 m/s,以790 m/s的速度击中目标?
B.汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/h?
C.汽车通过站牌时的速度是72 km/h?
D.小球第3s末的速度是6 m/s?
平均速度: 瞬时速度 :BA、C、D例2:例3.一个运动员在百米赛跑中,50 m处的速度是6 m/s,16 s末到达终点时的速度为7.5 m/s,则整个赛跑过程中他的平均速度的大小是
A.6 m/s B.6.25 m/s C.6.75 m/s D.7.5 m/s
答案:解:B.由公式 m/s 例4.一物体做同向直线运动,前一半时间以速度v1匀速运动,后一半时间以速度v2匀速运动,则该物体的平均速度为 ;另一物体也做同向直线运动,前一半路程以速度v1匀速运动,后一半路程以速度v2匀速运动,则该物体的平均速度为 . ?
答案:例5、某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又从原路返回到山脚,上山的平均速率为v1,下山的平均速率为v2,则往返的平均速度的大小和平均速率是 .
解:平均速度是位移与时间的比值,由于此人爬山往返一次,位移为零,平均速度等于=0;而平均速率是路程与时间的比值,由于此人往返一次,路程为山脚到山顶距离的2倍,平均速率 例6、一质点沿直线OX方向做变速运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=5+2t3(m),它的速度随时间t变化的关系为v=6t2(m/s),该质点在t=0到t=2s间的平均速度和t=2 s到t=3 s间的平均速度的大小分别为
A.12 m/s,39 m/s B.8 m/s,38 m/s
C.12 m/s,19.5 m/s D.8 m/s,13 m/s ?
答案:B<归纳与小结>
(1)这节课我们是怎样来研究平均速度和瞬时速度的?
(2)你认为通过学习你在物理的思维方法上有了
哪些收获?
(3)你所知道的运动形式有哪些?
小知识组别110米栏、 距离(米) 110、栏数(个) 10、栏高(厘米) 106.7、 第一栏距(米) 13.72 、栏间距(米) 9.14 、最后栏距(米) 14.02 。四、加速度初速度vo=0m/s 0s末速度vt=12m/s 6s初速度vo=0m/s 末速度vt=24m/s 哪辆汽车速度变化快?
式中初速度v0为开始时刻时的速度,末速度v为末了时刻t时的速度,a为在时间t内的加速度. 1.速度的改变△v=vt-vo ⑴物理意义:表示速度变化快慢的物理量。2.加速度 ⑵定义:加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值. ⑶公式: a=或⑷单位:在国际单位制中是:米/秒2,读作“米每二次方秒”符号是m/s2(或m·s-2)常用单位还有厘米/秒2(cm/s2)等.注意:加速度不是表示速度的变化量,速度的变化量(△v)与速度的变化率(△v/ t)不同.⑸含义:加速度等于速度的变化量和时间的比值.因而加速度是速度对时间的变化率.即单位时间内速度的变化:如a= 1m/s2表示物体每秒钟速度的变化量是1m/s.在变速直线运动中,若取初速度v0 的方向为正方向,则
(1) 当vt > v0 时, a>0, a与v0 方向相同;
(2) 当vt < v0 时, a<0, a与v0 方向相反.加速度的正、负a>0a<0
重点难点导析
加速度和速度的区别(1)速度大的加速度不一定大,加速度大的速度
不一定大.(2)速度变化量大,加速度不一定大(3)加速度为零,速度可以不为零;速度为零,
加速度可以不为零区别:加速度描述的是速度改变的快慢;速度描述的是位置改变的快慢 1.一个物体的加速度为零,则该物体一定是 ( )
A、静止不动 B.匀速直线运动
C、静止或匀速直线运动 D.做速度大小不变的运动
2.下列关于速度和加速度的叙述中,结论正确的是 ( )
A.物体的速度越大,它的加速度也一定越大
B.物体运动的加速度为零,它的速度也为零
C.物体运动的速度改变越大,它的加速度也一定越大
D.加速度的大小就是速度对时间的变化率的大小
扩展练习
CD3.若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则 ( )
A.汽车的速度也减小
B.汽车的速度仍在增大
C.当加速度减小到零时,汽车静止
D. 当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
4.下列所说的运动情况,可能的是 ( )
A.物体的加速度增大,其速度也增大
B.物体的加速度减小,其速度也减小
C.物体的加速度增大,但速度减小
D.物体的加速度减小,但速度增大
BDABCD思考:
1、△v=vt-vo叫速度的变化量(改变量)
加速度大时,速度的变化量是否一定大?
不一定一定大课件24张PPT。【典例1】(2010·天津高一检测)下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是
A.若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度可能不等于零
B.若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零
C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度
D.变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度【思路点拨】解答本题时应注意以下三点:【标准解答】选C.每个时刻瞬时速度都等于零,平均速度一定等于零.但是某段时间内平均速度等于零时,任一时刻的瞬时速度不一定等于零.例如质点的往复运动,A、B项均错.匀速直线运动的速度不变,各段时间内的平均速度均等于瞬时速度,C项对.变速直线运动一段时间内的平均速度有可能等于某时刻的瞬时速度,D项错.【变式训练】下列关于平均速度和瞬时速度的说法不正确的是( )
A.平均速度 ,当Δt足够小时,该式可表示某时刻的瞬时速度
B.匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度
C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动
D.只有瞬时速度可以精确描述变速运动【解析】选C.平均速度只能粗略描述变速运动,而瞬时
速度可以精确描述变速运动,C错误,D正确;当Δt足够
小时,速度的变化很小,此时用 表示某时刻的瞬时速
度,A正确;匀速直线运动的速度不变,故平均速度等于
瞬时速度,B正确,故选C.【典例2】关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是
A.速度变化得越多,加速度就越大
B.速度变化得越快,加速度就越大
C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小【思路点拨】正确区分速度变化量Δv和速度的变化率 ,明确速度v的方向与加速度a的方向无必然联系
【标准解答】选B.“速度变化得越多”,是指Δv越大,
但若所用时间Δt也很大,则 就不一定大,故A错.
“速度变化得越快”,是指速度的变化率 越大,即
加速度a越大,B正确.加速度方向保持不变,速度方向可能变,也可能不变,当物体做减速直线运动时,v=0以后就反向运动,如竖直向上抛出的物体,故C错.
物体在运动过程中,若加速度方向与速度方向相同,尽管加速度在变小,但物体仍在加速,直到加速度a=0时,速度就达到最大了,故D错.【变式训练】(2010·惠阳高一检测)物体以恒定的加速度做加速直线运动,加速度为2 m/s2,就是说( )
A.物体速度的变化量为2 m/s
B.任意1 s内末速度都是初速度的2倍
C.在任意1 s内,物体的初速度可能比末速度大2 m/s
D.开始运动1 s后任意时刻的瞬时速度比1 s前的瞬时速度增加2 m/s【解析】选D.物体做匀加速直线运动,加速度方向与速度方向相同,1 s内速度变化量Δv=aΔt=2 m/s,即任意时刻的瞬时速度比前一秒的瞬时速度增加2 m/s,故D正确,A、B、C错误.【典例3】汽车沿直线从甲地开往乙地.
(1)若在前一半路程的平均速度为v1,后一半路程的平
均速度为v2,则汽车全程的平均速度 为多少?
(2)若汽车在全程所用时间的前一半时间的平均速度为
v1,后一半时间的平均速度为v2,则全程的平均速度 为
多少?
(3)若v1≠v2,两种情况下的平均速度哪个大?【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析:【标准解答】(1)设甲、乙两地的距离为s,前一半路
程所用时间为t1,后一半路程所用时间为t2,根据平均速
度的定义式: ,则有 ,又:t1= ,t2= ,
解得: . (2)设全程所用时间为t,前一半时间的位移s1=v1· ,
后一半时间的位移为s2=v2· ,由平均速度的定义式
得: (3)两平均速度求差有: ,
由于v1≠v2,所以有 即后一种情况的平均速度较大.
答案:(1) (2) (3)后一种情况平均速度较大课件26张PPT。2.3速度和加速度1、知道速度是描述物体运动快慢的物理量。
2、理解平均速度和瞬时速度的概念。
3、理解加速度的概念并能进行有关的计算。怎样描述物体运动的快慢呢?
1、百米赛跑中,运动员甲用10秒跑完全程,运动员乙用11秒跑完全程,他们谁跑得快些呢?
甲跑的更快些,走相同的位移甲用的时间少
2、汽车A在平直的公路上1h跑了72km,汽车B1h跑了108km,哪辆车跑的快呢?
B车跑的更快些,在相同的时间内B车的位移大一、平均速度
1、定义:物体的位移与所用时间的比值叫平均速度
2、公式:
3、平均速度既有大小又有方向,是矢量。其方向与一段时间t内发生的位移方向相同分析:已知甲的位移是100m,
所用时间是12.5s,由公式v=s/t得甲在这100m内的平均速度v=100/12.5m/s=8m/s例1、甲同学在百米赛跑中,用时12.5秒跑完全程,求整个过程中甲的平均速度是多少?答案:615.4km/h1、一航班从甲地飞往乙地,前
半程以平均速度500km/h飞行,
后半程以平均速度800km/h飞行,
飞行的路径可以看成直线,求该
航班从甲地飞往乙地的平均速度是多大?二、瞬时速度如何描述火车经过电线杆时的运动快慢呢?如何描述汽车在某一时刻的运动快慢呢?要研究这个问题,我们需要的是一个准确值,不再是平均速度,为此我们引入了一个新概念——瞬时速度。1、定义:将物体在某时刻或某位置的速度叫瞬时速度
2、瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢。
3、瞬时速度是一个矢量。其方向与物体运动的方向相同。
4、瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率。对瞬时速度的理解
在匀速运动中,由于速度不变,所以匀速直线运动的速度既是平均速度,也是各个时刻的瞬时速度。
在变速运动中,平均速度随位移和时间选取的不同而不同。对做变速运动的物体,我们在它通过的某一位置附近选一段很小的位移,只要位移足够小(即通过这段小位移所用的时间足够短),那么这段小位移上的平均速度就是物体通过该位置的瞬时速度。速率的测定——速度计速度计(STS)??? 轿车中常见的速度计能直接读出车辆在某一时刻或某一位置时的瞬时速率。
根据图中指针指示的读数可读出瞬时速度大小,图中下部的数码显示的是本次行车的路程,上部数码显示的是该车行驶总的里程数。 B例2、下列说法正确的是( )
A.平均速度就是速度的平均值
B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
C.火车以速度v通过某一段路,v是指瞬时速度 D.子弹以速度v从枪口射出,v是指平均速度2、以下所说的速度,指的是瞬时速度的是( ) A.子弹射出枪口时的速度为700m/s B.一百米赛跑的运动员用10s跑完全程,某人算出他的速度为10m/s C.测速仪测出汽车经过某一路标的速度达到100km/h D.返回舱以5m/s的速度着陆ACD运动员在比赛过程中,在5s内速度由0m/s增加到10m/s;而一汽车在行驶过程中,在5s内速度由5m/s增加到25m/s.怎样比较物体运动速度变化的快慢呢?三、加速度加速度
定义:加速度是表示速度变化快慢的物理量。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。
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。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量。加速度的方向跟速度改变量△V的方向相同。加速度的方向与速度的方向无关矢量性:加速度方向与速度方向的关系
1、加速度方向与速度方向相同:速度增加即物体做加速运动。
2、加速度方向与速度方向相反:速度减小即物体做减速运动。
3、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;若加速度的方向与速度方向相反,物体就做减速运动。1、速度与加速度的区别
速度是描述物体运动快慢的物理量,它等于位移与时间的比值;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,还与时间有关,加速度与速度变化量无直接关系,不能直接判断大小关系.例3、(1)一物体做匀加速直线运动,经
0.2 s 时间速度由8 m/s 增加到12 m/s,
则该物体的加速度为_____m/s2;(2)一
足球以8 m/s的速度飞来,运动员在0.2 s
时间内将足球以12 m/s的速度反向踢出,
足球在这段时间内加速度的大小为_____m/s2,方向_____。答案: 20 100
与足球飞来的方向相反3、关于小汽车的运动,下列说法可能的是( )
A.小汽车在某一时刻速度很大,而加速度为零
B.小汽车在某一时刻速度为零而加速度不为零 C.小汽车在某一段时间,速度变化量很大而加速度较小 D.小汽车加速度很大,而速度变化很慢ABC例4、一子弹击中木板时的速度是800 m/s,历时0.02s子弹穿出木板,穿出木板时的速度为300 m/s ,则子弹穿过木板的加速度大小为_________m/s2 ,加速度的方向_______________。25000与v的方向相反v1、粗略的描述物体运动的快慢可用平均速度,它是位移与时间的比值,要说明的是哪段位移或者是哪段时间的平均速度。
2、瞬时速度是运动物体在某一时刻或某一位置的速度,是一个有大小有方向的矢量。测量瞬时速度,可以用测量很短时间内的平均速度大小来代替,而且所取时间越短,误差越小。3、加速度是描述速度变化快慢的物理量,等于速度的变化与发生这一变化所需时间的比值,其方向与速度的变化方向相同。