课件18张PPT。第一章 运动的描述第一节 认识运动 学习目标: 1、理解质点的概念,通过对质点的认识,掌握物理学中的一种重要的研究方法:科学抽象,理想化模型。2、理解参考系和坐标系的概念,明确描述机械运动必须选取参考系。3、理解参考系选取的不同,对物体运动的描述不同 一、常见的运动 在我们生活的周围有各式各样运动着的物体。 一、常见的运动一、常见的运动 物体在空间中所处的位置发生变化,这样的运动称为机械运动。二、参考系 地球在不断的自转,地面上的人看到太阳东升西落。 人们研究物体的运动时,总是不自觉地用另外的物体来作为标准。二、参考系 对面的伯伯看到女孩是静止的,那么路边的人看到的情况又是怎样的呢?二、参考系 研究物体运动时,任何运动都是相对于某个参照物而言的,这个参照物称为参考系。 当选定好参考系,我们就想像自己“置身其中”,充当一个静止的观察者,再来描述物体的运动。 参考系的选取是自由的,但为了更好地研究物体的运动,参考系的选取在符合要求的同时,要尽可能地简单。研究地球上一些物体的运动时,通常选取地面作为参考系。例题: 电影闪闪的红星中,有一句歌词:“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”,问:“竹排江中游”和“青山两岸走”分别是以什么做为参考系的?“小小竹排江中游”是以两岸为参考系的。 “巍巍青山两岸走”是以竹排为参考系的。 三、质点 研究同一物体的运动时,物体的各个部分的运动情况可能不同,描述这种物体的运动可能会比较复杂。例如:风扇叶上与轴心距离不等的各点。 同一个物体在研究其不同的运动情况时,有时可以不考虑其形状和大小,有时候却不得不考虑。三、质点 研究列车从广州开往北京和列车通过一座桥梁时,什么情况下需要考虑列车的长度,什么时候不需要?为什么? 研究列车从广州开往北京可以不考虑列车的长度! 研究列车通过一座桥梁时,需要考虑列车的长度! 三、质点 研究地球绕太阳公转时,地球的大小相对于地球与太阳之间的距离可以忽略,可以不考虑地球的大小。 研究地球的自转时,随着纬度的不同,地球表面的转动情况不同,地球的形状和大小不能忽略。三、质点 有时,物体上各点的运动情况完全相同,或者差别小到可以忽略,此时,我们研究一点的运动可以代表物体上所有的点。 如果物体上各点的运动情况相同,或者差异相对于所研究的问题可以忽略时,我们将物体简化为一个集中物体全部质量的点。这个点叫做质点。例题:1、以下关于质点的说法中,正确的是
A、质量很小的物体就可以当作质点
B、质量很大或体积很大的物体一定不能看成质点
C、体积很小的物体就可以看作质点
D、同一物体有时可看作质点,有时不能看作质点D2、下列情况中可视为质点的是
A、研究一端固定并可绕该端转动的木杆时
B、研究月球绕地球运动时的月球
C、研究体操运动员在平衡木上的动作时
D、研究火车经过桥梁时B四、巩固练习 四、巩固练习 3、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,有时也可以研究某一物体的运动
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D4、在平直的公路上并排行驶的汽车,甲车内的人看见窗外的树木向东移动,乙车内的人发现甲车没有运动,如果以地面为参考系,上述事实说明:
A、甲车向西运动,乙车不动
B、乙车向西运动,甲车不动
C、甲车向西运动,乙车向东运动
D、甲、乙两车同时向西运动D1、质点是一种科学抽象,是在研究物体运动时,抓住主要因素,忽略次要因素,对实际物体的近似,是一个理想化的模型。2、参考系是可以任意选取的,但是,实际选取参考系的时候,需要考虑到使运动的描述尽可能简单。研究地面上物体的运动,通常取地面或相对于地面不动的其他物体作参考系比较方便。 一个物体能否视为质点,要具体情况具体分析。实际物体在下列两种情况下都可简化为质点:(1)物体的大小和形状对研究问题的影响可忽略不计。 (2)物体上的各点的运动情况都相同,所以研究它上面某一点的运动规律就可以代表它的整体运动情况了,故此物体也可当质点处理。四、小结课件33张PPT。 第一章 运动的描述 第二节 时间 位移一、时刻和时间间隔时刻时间钟面上任一点表示时刻
两点之间表示时间一、时刻和时间间隔 1.时刻:在表示时间的数轴上,用点来表示.2.时间间隔:在表示时间的数轴上用线段来表示.?应用
以下各词指“时间间隔”还是“时刻”,并在时间轴上表示:第2秒 前2秒 第2秒初 第2秒末 第3秒初 2秒末
前一秒前二秒前三秒第1s末
第2s初
第1s初第2s末
2s末
第3秒初第1s第2s 我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行.10月15日09时0分,“神舟”五号飞船点火,经9小时40分50秒至15日18时40分50秒,我国宇航员杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国旗,再经11小时42分10秒至16日06时23分,飞船在内蒙古中部地区成为着陆.
在上面给出的时间或时刻中,哪些指的是时间,哪些又指的是时刻?
?辨析 :与神舟五号有关的几个时间2003.10.15 09:0010.15 18:40 10.16 06:239小时40分50秒11小时42分10秒 ?辨析 :与神舟五号有关的几个时间二、位移(displacement)和路程 2.位移:用来表示物体(质点)的位置变化的物理量
1.路程:是物体运动轨迹的长度.用由质点的初位置指向末位置的有向线段表示大小:初位置到末位置间的 距离
方向:初位置指向末位置思考与讨论 一位同学从操场中心A出发,向北走了40 m,到达C点,然后又向东走了30m,到达B点。用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移)。
三个位移的大小各是多少?你能通过这个实例总结出位移相加的法则吗?xAC+xCB=xAB
成立吗?CBA3、位移和路程的区别思考初位置指向末位置没有方向初末位置间的距离,
与路径无关一般情况下:路程≥位移的大小。
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。不遵循算术加法算术加法轨迹长度三、矢量和标量标量(vector) :
在物理学中,只有大小而没有方向的物理量叫标量,如质量、温度矢量(scalar) :
在物理学中,既有大小又有方向的物理量叫矢量,如位移、速度如物体先处于A位置,后处于B位置
⑴ 试在图中画出物体的位移;
⑵ 指出位移的大小与方向;
如物体先处于B位置,后处于A位置
结果又如何?计算能得到吗?直线运动的位置和位移△xAB= XB- XA
=3m-1m
=2mΔ xBA= XA- XB
=2m-3m
=-1m四、直线运动的位置和位移物体由初位置x1位置运动到末位置x2,则位移为:说明:1、△x的正负号表示位移的方向
2、当x1=0时,则△x=x2,这里△x就可以用x表示。物体从A运动到B,初位置的坐标是XA=3m,
XB=-2m,通过计算说明:位移的大小和方向ΔxABΔx= XB- XA=-2m-3m=-5m练习:
有一质点在X轴上运动,已知各时刻质点位置如图X/m-7-6-5-4-3-2-1012345t=3st=1st=2st=4st=0st=5sL3=17mS3=-1mS3=-1mSⅢ=3m42S4=-7mSⅡ=-9m位移和时间的关系1 、匀速直线运动:2 、匀速直线运动位移—时间关系03060S/mt/s0120时刻,质点在S0=10 m处, 开始沿正方向做匀速直线运动。根据S —t图象描述质点的运动情况:2S末,质点从0位置开始沿正方向做匀速直线运动。根据S —t图象描述质点的运动情况:根据S —t图象描述质点的运动情况:0时刻质点在S=100 m处开始做反方向匀速直线运动,8 s末到0位置。根据S —t图象描述质点的运动情况:0时刻质点在S=20 m处开始做反方向匀速直线运动,8 s末回到0位置。然后继续沿原来方向做匀速直线运动。根据S —t图象描述质点的运动情况:质点在S= S0处静止。根据S —t图象描述质点的运动情况:t/sO 1 2 35S/mO5-5根据 S —-t图象,A、B两物体运动情况有什么不同?结论: s-t 图象中,直线的倾斜程度反映了物 体运动的快慢,直线越倾斜,物体运动越快。思考:斜率的求法 K= V=a匀速直线运动的位移图象是一条直线如图所示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示三个物体的位移图象,它们是匀速直线运动吗?它们有什么区别?t/sⅠⅡⅢ如图所示为在同一直线上运动的甲、乙两物体的s—t图象。则甲物体的速度为________,乙物体的速度为_______.t=15s时,甲、乙两物体相距_________m.30m/s15m/s225甲、乙两物体在同一条直线上做匀速直线运动, S —t图象如图所示,其相交点表示什么? 图象交点
表示两物体
相遇思考:图为某物体的 s—t 图象,在第1 s内物体的速度是____,从第2 s至第3 s内物体的速度是___,物体返回时的速度是___,4 s内通过的路程是____,位移是___,4 s内物体的平均速度是____.1 m/s 0-3 m/s 4 m -2m -0.5m/s如果有一个物体的 S —t图象如图所示,则表示其做什么运动?O思考:t/sO-7-6-5-4-3-2-1012345t=1st=2st=4st=0sX/mt=3st=5sXx/m1 2 3 4 55
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7t/s小结一、时刻和时间间隔
1、时刻是指某一瞬时,可以用数轴上的点表示
2、时间间隔简称时间,在数轴上用一段线段来表示
二、位移和路程
1、路程:是物体运动轨迹的长度
2、位移:表示物体位置改变的物理量,可以用从初位置到终位置的有向线段表示
大小:起点和终点之间的直线距离
方向:从起点指向终点
三、矢量和标量
1、矢量:既有大小,又有方向
2、标量:只有大小,没有方向
四、直线运动的位置和位移
1、用坐标表示位置
2、用位置坐标的变化量表示物体位移 ,用正、负表示运动物体位移的方向.
课件19张PPT。第三节 记录物体运动的信息第一章 运动的描述[新课导入] 问:中国作为世界四大文明古国之一,发明计时器的历史很悠久。从古至今你知道哪些计时器?壶漏摆钟手表秒表原子钟日晷下面介绍国外两位与计时器发展有关的重要人物 伽利略
发现单摆的等时性惠更斯
发明摆钟一.打点计时器电磁打点计时器电火花计时器 一、打点计时器:1.电磁打点计时器:
直流?交流?交流电源
工作电压: 4--6V
2.电火花计时器:
原理: 脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电。交流电源
工作电压:220V
3. 打点计时器作用:计时仪器,并且能记录物体的相对位置。
(1)测时间
(2)测位移
(3)研究纸带 → 研究物体运动
说明: 我国民用交流电频率为50Hz,两个点间的时间间隔为0.02s。
使用具体的打点计时器要注意具体的使用要求。 二、熟悉打点计时器的构造和使用方法1、了解打点计时器的结构和使用要求、注意事项,把打点计时器固定好。2、按照说明连接使用仪器并把纸带装好。3、先启动电源,后释放小车或用手水平地拉纸带,纸带上就打出一 行小点。打完纸带立即关闭电源。4、取下纸带,观察点子的分布情况,选择适当的计数点,注意计数点间的时间间隔。5、用刻度尺分别测量出第一个点到第n个点的距离。6、 在进行实际测量之前,依据实验要求自己设计一个表格,用来记录以上测量值和填写相应计算的结果。注意事项1、使用电磁打点计时器时,应先接通电源,再拉动纸带,打点后应立即关闭电源。
2、拉动纸带前,应是拉动端停靠在靠近打点计时器的位置,并注意手拉纸带时,速度稍快些,以防点迹太密集。
3、工作电压4-6伏。 0 A B C D E讨论与交流 纸带上的点与小车的位移和时间
是如何对应的?怎样将纸带上的点
变成相关数据? O A B C D2.505.498.9913.01单位 cm运动的物体带动纸带被打点饣计时器打上一系列的点,这些点的距离不一定相等,但这些点能说明
A.运动物体在一段时间内的位移
B.运动物体在一段时间内的运动快慢
C.运动物体在某时刻的位置
D.运动物体的运动性质
( A B C D )课堂练习2. 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀,下列判断正确的是
A.点子密集的地方物体的运动速度比较大
B.点子密集的地方物体的运动速度比较小
C.点子不均匀说明物体在做变速运动
D.点子不均匀说明打点计时器有故障
( B C )3.在你练习使用打点计时器时,小车拖动纸带并在上面打下一系列的小点,根据你所打出纸带,在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时
A.应通过测量纸带表示的运动的全程来判断?
B.必须通过计算任意两点间的平均速度来判断
C.必须通过计算全程的平均速度来计算
D. 可以通过测量每相邻两点间的距离,看其是否相同来判断
( D )3.其它类型打点计时器:
课件18张PPT。第一章 运动的描述第四节 物体运动的速度1 .两辆汽车都行驶2h,如何比较哪辆车更快?相同时间内,红色汽车的位移大于绿色汽车的位移即S红色汽车>S绿色汽车一、速度所以我们说红色汽车运动得比绿色汽车快2 .在百米赛跑中,如何比较运动员跑得快慢?一、速度位移相同,比较所用时间的长短一、速度3 .如果两物体运动的时间不同,发生的位移也不同,如何比较它们谁运动的更快?物理学中用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢,这就是速度?t一、速度位移与发生这个位移所用时间的比值就是速度通常用 表示速度的表达式:在国际单位制中,速度的单位:米每秒,符号是m/s或m·s-1常用单位有:km/h、cm/s速度矢量,既有大小,又有方向速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小,速度的方向就是物体运动的方向 在真空中光的传播速度是3.0·108m/s,求10s内光传播的距离,已知太阳距地球1.5·1011m远,求光从太阳传到地球需要多长的时间。3x109m 500s
1.匀速直线运动:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里位移相等,这种运动叫做匀速直线运动.
(1)匀速直线运动的轨迹是直线
(2)“匀速”是指任何相等的时间内位移都相等.二、匀速直线运动速度2.匀速直线运动的特点:位移与时间成正比(l)以纵轴表示位移s,横轴表示时间t,质点的位移随时间变化的图象叫做位移—时间图象,简称位移图象.3.匀速直线运动的位移—时间图像 注意:位移图象不是质点运动的轨迹.(3)位移图象的物理意义(2)匀速直线运动的位移图象是一条直线. ①在图象上的某一点表示运动物体在某时刻所处的位置.②图线的斜率大小反映物体运动的快慢,斜率越大表明物体运动越快.如图所示,Ⅰ、Ⅱ运动有什么不同?答: Ⅰ的斜率 > Ⅱ的斜率 即tg α> tg β 结论:斜率的大小反映了物体运动的快慢,斜率越大运动越快。 ⅠⅡαβV Ⅰ= tg α=40m/sV Ⅱ= tg β=20m/s如果初始位置不为0处,即初始位置为S0处,S0=100m; 图象会是什么样子的呢?S/m0100200300400如果初始时刻不为0,又会是这样的图象呢? 如果汽车沿与正方向相反的方向行驶; 图象会是什么样子的呢?S/m0100200300400例:如图, Ⅰ、Ⅱ分别做什么直线运动?哪个物体运动较快?答: Ⅰ、Ⅱ都做匀速直线运动。Ⅰ的斜率为: tg α=20/4=5Ⅱ的斜率为: tg β=-tg(1800-β)=-30/4=-7.5Ⅱ的斜率的绝对值大于Ⅰ的斜率Ⅱ的斜率为负值,表示两物体运动方向相反。表示 Ⅱ运动较快;三、平均速度和瞬时速度1.平均速度:表示物体在时间间隔?t内的平均快慢程度2.瞬时速度:表示物体在时刻t的速度四、速度和速率1.瞬时速度的大小叫做速率2.平均速度:物体通过的路程与所需时间的比值平均速率是平均速度的大小吗?只在当物体做单方向的直线运动时,位移大小才等于路程,平均速度的大小才等于平均速率匀速直线运动平均速度的大小与平均速率是否相等? 汽车从制动到停止下来共用了5s.这段时间内,汽车每1s前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m(1)求汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度。这五个平均速度中哪一个最接近汽车关闭油门时的瞬时速度?它比这个瞬时速度略大些还是略小些?(2)汽车运动的最后1s的平均速度是多少?汽车的末速度是多少?答案:
(1)9m/s 8m/s 7m/s 6m/s 5m/s 前1s 略小
(2)1m/s 0课件11张PPT。第一章 运动的描述第五节 速度变化的快慢 加速度 一骑自行车的人由静止开始沿直线骑车,
他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过
的距离分别是1m、2m、3m、4m。关于这个运
动下列说法正确的是 ( )A、4s末的瞬时速度为2.5m/s
B、4s末的瞬时速度为4.0m/s
C、前4s的平均速度为2.5m/s
D、第4s内的平均速度为4.0m/sCD问题探究1:比较下列运动物体速度变化的大小问题探究2:谁的速度变化快呢?第五节 速度变化的快慢 加速度一、物理意义:描述物体速度变化快慢物体的速度变化与完成这
一变化所用时间的比值二、定义:三、公式:四、单位:读法:米每二次方秒速度的变化: 结论:加速度和速度之间没有必然
的关系,加速度的大小等于
速度的变化率。五、加速度与速度速度的变化量: 速度的变化率:速度的变化量与发生
变化所用时间的比值 结论:加速度是矢量,方向与
速度的变化的方向相同既有大小又有方向的物理量是矢量,那么,加速度是标量还是矢量呢?六、矢量性:与速度变化的方向相同在直线运动中,通常选取物体的初速度的方向为正方向,1、若vt>v0,a是正值,表明加速度a的方向 与v0的方向相同,物体在加速。 2、若vt 与v0的方向相同,物体在减速。 有速度大小不变的运动——匀速直线运动有没有加速度大小也不变的运动呢?匀变速直线运动七、匀变速直线运动:1、定义:物体沿直线运动,且速度随时间均
匀变化的运动就是匀变速直线运动 2、速度公式:vt=v0+at3、速度时间关系图象第五节 速度变化的快慢 加速度加速度
1、物理意义:是描述速度变化快慢的物理量。
2、定义:物体的加速度等于物体的速度的变化( )与完成这一变化所用时间t的比值。
3、公式:
4、单位:
5、矢量性:与速度变化的方向相同
6、加速度与速度:没有必然的关系
7、匀变速直线运动:物体沿直线运动,且速度随时间均匀变化的运动就是匀变速直线运动
课件24张PPT。第一章 运动的描述第六节 用图像描述直线运动用图像描述直线运动 认识图像的应用
一辆汽车在单程直道上行驶,4秒末走了15米,7秒末走了35米,11秒末走了40米,13秒末走了55米,15秒末走了60米,在S-T图像描出各点.
连接各点表示什么意思呢?物体做匀速直线运动一、导入新课AB小结:
在S-t图像(位移-时间图像)中,图像的斜率就是物体的速度。
是定值,表明物体作匀速直线运动 匀速直线运动的
速度和时间的图象v/m·s-1t/s013212345请问:物体在5秒内的位移是多少?1、公式法:s=vt=3×5=15m二 匀速直线运动的速度和时间的图象
(V-t图像)2、图象法: 5秒内的位移大小等于以3和5为边长的矩形 “面积”的大小(如阴影所示) 从0到第5秒之间跨越的时间tv1、匀速直线运动的 v-t图象的特点:2、从匀速直线运动的 v-t图象可获得的物理信息:A 一条平行于t轴的直线,直线与纵轴(v)的截距表示速度的大小 。2、可求某一段时间内的位移1、可知道任一时刻速度的大小和方向.小结: 在变速直线运动中,如果在相等的
时间内速度的增加相等,这种运动就叫
匀加速直线运动。三、匀变速直线运动的速度与时间的图象(v-t图像) 增加4 m/s增加4 m/s增加4 m/s增加4 m/s3、匀变速直线运动的 v-t图象特点: 一条倾斜的直线,该直线与纵轴的交点表示t=0时刻的初速度。增加10m/s增加10m/s增加10m/s?t? 在变速直线运动中,如果在相等的
时间内速度的减少相等,这种运动就叫
匀减速直线运动。减少4 m/s减少4 m/s减少4 m/s减少4 m/s匀减速减少10m/s减少10m/s减加10m/s=斜率 ?a=2m/s2a=-2m/s2匀加速直线运动的“时间-速度”图像的
斜率=加速度龟兔赛跑
1. 假设情景中,兔子跑动时的速度大小都是v1,乌龟跑动时的速度大小都是v2,兔子在开始后t1时刻睡觉,睡到t2时刻醒过来,而t3时刻乌龟到达终点,而t4时刻兔子到达终点,请在同一坐标轴中分别画出兔子和乌龟的s-t图像,并分析。
ot1t2t3t4tst/sv/m·s-1匀速直线运动匀变速直线运动(2)、可以知道任一瞬时速度所对应的时刻4、从匀变速直线运动的v-t图象可获得的物理信息:(1)、可以知道任一时刻所对应的瞬时速度(3)、可以知道一段时间间隔内的位移大小。五、例题 1、讨论屏幕显示的v-t图象,说出物体在这1min内各阶段的运动情况.并求出物体在1min内的总位移。 S=10×30/2+(40-10)×30+(60-40)×30/2=1350m 2、 讨论屏幕显示的s-t 图象,说出物体在这1min内各阶段的运动情况.并画出物体在1min内的相应v-t 图象。