课件51张PPT。第1章 怎样描述物体的运动第1章 怎样描述物体的运动1.1 走近运动目标导航
1.知道参考系的概念和对运动进行正确地描述.
2.了解质点的概念和看作质点的条件,知道它是一种科学抽象.(重点)
3.理解位移概念和物理意义并注意位移的矢量性.(重点+难点)
4.能够区分时刻和时间间隔.一、怎样判断动与静
1.机械运动:一个物体相对于其他物体的_________叫机械运动,简称运动.
2.参考系:为了描述物体的运动而选取另外一物体作为______,作为_____的物体叫参考系.位置变化标准标准3.参考系选取的意义:描述物体的运动必须选取参考系,同一种运动选取不同的_______,观察的结果_____.
想一想
1.在汽车经过路边的行人时,车中的人与路边的人,对车的运动感觉相同吗?
提示:不相同,车中的人感觉车是静止的,路边的人感觉车是运动的.参考系不同二、怎样对物体进行简化
1.质点:用来_________的有_____的点叫做质点.质点是一种科学的抽象,是一种理想化的模型.
2.物体能看成质点的条件:如果在研究物体的运动时,可以不考虑物体的大小和形状,或者物体上各点的运动情况_________,那么就可以把物体看成质点.代替物体质量完全相同想一想
2.看作质点的物体一定是体积小的物体吗?
提示:不一定,体积大小不是看作质点的决定因素,关键看其体积对研究问题的影响能否忽略.三、位移与路程有什么不同
1.位移:用来表示物体(质点)相对________的物理量.从质点运动的初位置指向运动的末位置作一条有向线段,线段的______表示位移的大小,线段箭头的______表示位移的方向.
2.路程:物体_________的长度,只有____,没有______.位置变化长度指向运动轨迹大小方向想一想
3.出租汽车的收费标准有1.20元/千米、1.60元/千米、2.00元/千米,其中的“千米”指的是路程还是位移?
提示:1.20元/千米、1.60元/千米、2.00元/千米指的是出租汽车每行驶一千米的路程(运动轨迹的长度)所收取的费用,故“千米”指的是路程,而不是位移.四、用坐标表示位置和位移
1.坐标可以表示物体运动的_____和_____.
2.如果物体沿直线运动,即一维运动时,只需用____坐标就可以确定物体的位置;当物体在平面上运动,即二维运动时,需采用____坐标确定它的位置;当物体做空间运动,即三维运动时,需采用_____坐标确定它的位置.位置位移一个两个三个五、时间和时刻有什么不同
在表示时间的数轴上,时刻用____表示,时间间隔用__________表示.时刻与物体在运动过程中的某一位置相对应,时间间隔与物体在运动过程中的_____或_____相对应.一点一段线段位移路程要点一 对质点的理解
?学案导引
1.为什么要把物体简化成质点这样的理想化模型?
2.某物体在某一运动中能看成质点,那么该物体在其他运动中也一定能看成质点吗?质点是物理学中一个非常重要的模型.一般来说,如果在研究的问题中,物体的形状、大小以及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的无关因素时,就可把物体看做质点.
1.物体上各部分的运动情况都相同时,物体上任何一点的运动情况都能反映物体的运动,此时物体可看做质点.如沿斜面下滑的物块.2.物体的大小、形状对所研究的问题可以忽略不计的情况下,可以看做质点.研究地球绕太阳公转时,地球的大小相对太阳到地球的距离可忽略,故可把地球看成质点.
3.同一个物体在不同的问题中,有时可以看做质点,有时不能看做质点.如研究北京开往上海的火车,在计算运行的时间时可忽略车长,把火车看成质点.但是同样这列火车,要计算它通过某座大桥所需要的时间时,不能把它看做质点. 在图中,你认为哪些对象可以视为质点?哪些对象不可以视为质点?【思路点拨】 根据物体的大小、形状对研究问题的影响能否忽略判断.
【精讲精析】 甲图中,研究地球绕太阳的公转周期时,尽管地球直径为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.乙图中,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.
丙图中,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
【方法指引】 分析一个物体能否看做质点,可按以下思路.
(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.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.变式训练
1.(2012·上海高一检测)2012年2月18日在伯明翰室内田径赛男子60米栏决赛中,飞人刘翔以7秒41的成绩勇夺冠军,关于刘翔的运动,下列说法正确的是( )
A.刘翔在飞奔的60米中可以看成质点
B.教练为了分析其动作要领,可以将其看成质点C.无论研究什么问题,均不能把刘翔看成质点
D.是否能将刘翔看成质点,取决于我们所研究的问题解析:选AD.刘翔飞奔时我们无需关注其跨栏动作的细节,可以看成质点,故选项A正确.分析其动作要领时,如果作为质点,其摆臂、跨栏等动作将被掩盖,无法研究,故选项B错误.根据质点定义,能否将物体看成质点,关键是物体自身因素对我们所研究问题的影响,而不能笼统地说能或不能,故选项C错误,D正确.故选AD.要点二 路程和位移的理解
?学案导引
1.一个物体的位移为零,其路程也一定为零吗?路程越大,位移也越大吗?反之呢?
2.物体怎样运动时,位移的大小才等于路程?1.对位移概念的理解:位移是描述质点位置变化的物理量,是从初始位置指向末位置的有向线段,既有大小,又有方向,是矢量.有向线段的长度表示位移的大小,有向线段方向表示位移的方向,它是一个与运动路径无关,仅由初末位置决定的物理量.2.位移与路程的比较3.位移在坐标系中的表示方法
(1)当物体做直线运动时,我们可以借助一维坐标系,利用坐标的变化来描述其位移.若物体的初始位置坐标为x1,一段时间后末位置坐标为x2,则该段时间的位移为s=x2-x1,s的数值大小表示位移的大小,正、负号分别表示位移的方向与坐标轴的正方向相同或相反.【思路点拨】 解此题要注意两点:
(1)正确理解位移和路程的概念.
(2)同一位移路程具有多解性.【答案】 CD
【规律方法】 位移是矢量,路程是标量,计算时明确两条:
(1)计算位移时应先确定物体的起点与终点,再确定方向.
(2)计算路程时应找出轨迹的长度.变式训练
2.某人晨练,按如图所示走半径为R的中国古代八卦图,中央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,
则当他到D点时,他的路程和
位移大小及位移的方向分别
为( )要点三 时间和时刻的区别与联系
?学案导引
1.怎样在时间轴上区分时间和时刻?
2.第2秒指的是时间还是时刻?是1 s还是2 s?1.时间、时刻在时间轴上的表示
如果用一条一维坐标轴来表示时间轴,时刻表示某一瞬间,用时间轴上的点表示;时间(间隔)表示两个时刻的间隔,用时间轴上的一段线段表示.如图所示,第2 s末和第6 s初都是时刻,第6 s初和第5 s末是同一时刻(在时间轴上是同一个点),第2 s末到第6 s初两个时刻之间的时间是3 s.再如第3 s内是时间,第2 s末到第3 s末之间的时间是1 s;前3 s是时间,是从第1 s初到第3 s末之间的时间是 3 s.2.时间和时刻的区别与联系 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.第三十届奥运会于2012年7月27日20时12分在伦敦开幕
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【思路点拨】 解此题关键有两点:
(1)时刻是指某一瞬时,
(2)时间是两时刻间的间隔.【精讲精析】 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选项中的数据是奥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
【规律方法】 时刻指某一瞬时,在时间轴上用一个点表示;时间指两时刻之间的间隔,在时间轴上用一线段表示.在具体问题中,可先画时间轴,将各数据标记在时间轴上,看是与一点对应,还是与一线段对应.变式训练
3.关于时间和时刻,下列说法正确的是( )
A.第4 s末就是第5 s初,指的是时刻
B.物体在5 s时指的是物体在5 s末时,指的是时刻
C.物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间
D.物体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间解析:选ABD.前一秒末和后一秒初是同一时刻,即第4 s末就是第5 s初;5 s时指的是5 s末这一时刻;5 s内指的是从零时刻到5 s末这一段时间;第5 s内指的是从4 s末到5 s末这1 s的时间,故选ABD.相对运动的理解
[经典案例] 太阳从东边升起,西边落下,是地球上的自然现象,但在某些条件下,在纬度较高的地区上空飞行的飞机上,旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象.这些条件是( )A.时间必须是在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大
B.时间必须是在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度必须较大
C.时间必须是在傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大
D.时间必须是在傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度不能太大【审题指导】 解此题要掌握以下两点:
(1)地球自转方向由西向东,
(2)飞机沿地球自转方向飞为向东,反之向西.【解题样板】 obo′为晨线,odo′为昏线(右半球为白天,左半球为夜
晚).设飞机飞行的速度为v1,
地球在该点的自转速度为v2,
若在纬度较高的b点,飞机向东(如图向右),旅客看到的太阳仍是是从东方升起.飞机向西(如图上向左)飞行时,若v1>v2,飞机处于地球上黑夜区域;若v1
v2,旅客可看到太阳从西边升起,若v1【答案】 C【借题发挥】 本题主要考查对“速度、参考系”等基本概念的理解.常见的错误有两点:其一,空间想象力不够,抽象不出太阳与地球之间的空间关系,特别是太阳光的照射情景;其二,弄不清地球上的晨昏线,不理解飞机顺着地球自转方向运动为向东,逆着地球自转方向运动为向西.课件33张PPT。1.2 怎样描述运动的快慢目标导航
1.理解速度的概念,知道速度是描述物体运动快慢的物理量.(重点+难点)
2.理解平均速度的概念及物理意义.(重点)一.什么叫速度
1.匀速直线运动:物体沿直线运动,如果在(任意)___________内通过的_____相等,这种运动叫做匀速直线运动.相等的时间位移2.速度
(1)定义:在匀速直线运动中,把物体通过的_____s跟发生这段位移所用的_____t的比值,叫做速度.
(2)公式:v=____,在国际单位制中,速度的单位是________,符号为m/s(或m·s-1).
(3)方向:速度的方向是__________方向.位移时间米每秒物体运动想一想
1.一个物体沿一直线运动,若在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的位移均为1 m,那么这个物体是否做匀速直线运动呢?
提示:不一定.要判断物体是否做匀速直线运动,必须是在任意相等的时间内通过的位移相等.而题目中物体在第1 s内可能运动的快慢发生变化,但只要在一秒内的位移是1 m就行了.位移所需时间想一想
2.甲、乙两人同时从同一地点A出发,沿着不同的路线同时到达另一地点B,请问此过程甲、乙两人的平均速度相同吗?
提示:相同.平均速度等于位移与时间的比值,甲乙两人的位移和时间都相同,故甲、乙两人的平均速度相同.要点一 对速度的理解
?学案导引
1.怎样描述物体运动的快慢?
2.匀速直线运动的速度有什么特点?1.匀速直线运动速度的特点:匀速直线运动是在任意相等的时间内,运动的位移都相等的直线运动,其速度是恒定的矢量.
2.矢量性:速度有大小、方向,方向就是物体的运动方向.
3.物理意义:描述物体运动快慢和运动方向的物理量.5.速度的变化:关于速度的变化,可以从以下三个方面表述:一是速度大小不变而方向发生改变;二是速度的方向不变而大小改变;三是速度的大小和方向都发生了改变.只要符合上述三方面中的一个,物体的速度就发生了变化. 甲、乙两物体作匀速直线运动情况如图所示,若由初位置到末位置用时1 s,分析两者速度的大小、方向关系.【思路点拨】 (1)速度的大小取决于单位时间内的位移.
(2)速度的方向可由正负号表示.【答案】 大小相同,均为3 m/s,方向相反
【方法指引】 在研究直线运动时,通常规定速度的正方向跟位移的正方向相同,即在同一坐标系中分析问题.变式训练
1.下列关于速度的说法正确的是( )
A.速度既有大小也有方向
B.速度描述物体运动快慢,只有大小
C.速度越大,物体的位移越大
D.速度越大,物体在单位时间内的位移越大解析:选AD.速度是描述物体运动快慢的物理量,既有大小,也有方向.速度在数值上等于单位时间内的位移,故A、D正确.要点二 对平均速度的理解
?学案导引
1.对做非匀速直线运动的物体如何比较运动的快慢?
2.平均速度就是初中学习的平均速率吗,有哪些区别?1.平均速度
(1)反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段位移或一段时间相对应.
(2)在变速直线运动中,平均速度的大小跟选定的时间或位移有关,不同时间段内或不同位移上的平均速度一般不同.
(3)在变速直线运动中,两段相等时间内的平均速度或两段相等位移内的平均速度,一般不相等.特别提醒:在平均速度的计算时,必须指明求出的平均速度是对应哪段时间内或哪段位移内的平均速度,不指明对应过程的平均速度是没有意义的.2.平均速度和平均速率之间的区别和联系【答案】 C
【规律总结】 平均速度的大小跟选定的位移或时间有关,不同的位移或不同时间内的平均速度一般不同,必须明确求出的平均速度是对应哪一段位移或时间内的.变式训练
2.某运动员在百米赛跑时,测得2 s末的速度是9 m/s,在10 s末到达终点时的速度为10.2 m/s.则他全程的平均速度为( )
A.9.0 m/s B.9.6 m/s
C.10 m/s D.10.2 m/s平均速度和平均速率
[经典案例] 某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又沿原路返回到山脚,上山的平均速度为v1,下山的平均速度为v2,则往返的平均速度的大小和平均速率是( )【答案】 D【借题发挥】 平均速度和平均速率的计算问题一定要注意以下三点:
(1)平均速度与平均速率的区别.
(2)平均速度的定义及矢量性.
(3)分清哪段时间或哪段位移及路程.课件41张PPT。1.3 怎样描述运动的快慢(续)目标导航
1.理解瞬时速度的概念及物理意义,了解瞬时速度与平均速度的区别和联系.(重点)
2.了解光电门测量瞬时速度的原理,会用光电门测量小车的瞬时速度.
3.理解匀速直线运动s-t图像、v-t图像的物理意义;
会用图像表示位移和时间的关系.(重点+难点)一、什么叫瞬时速度
1.定义:运动物体在某一_____或某一_____时的速度叫做瞬时速度.
2.物理意义:瞬时速度是精确描述做变速运动的物体在某个_____的运动情况的物理量.
3.方向:跟物体经过某一位置时的运动方向相同.时刻位置时刻4.瞬时速度的大小叫做__________,是一个______ (标量或矢量).
想一想
1.汽车或摩托车的速度计,其指针所指的数值是瞬时速度还是瞬时速率?
提示:是汽车或摩托车该时刻的速度大小,即瞬时速率.瞬时速率标量5.实验探究:用光电门测量瞬时速度
(1)测量原理
测量瞬时速度,可以用________内的平均速度大小来代替,而且所取时间越短,误差越小.我们可以用光电门这个
实验装置来测量瞬时速度,
实验装置如图所示.很短时间想一想
2.遮光板的宽度是越宽越好?还是越窄越好?
提示:越窄越好,越窄物体通过光电门的时间越短,实验测量的物体的速度值越接近物体的瞬时速度.二、用图像描述位移和速度
1.位移图像
(1)在平面直角坐标系中,用
横轴表示____t,用纵轴表示
____s,根据给出的(或测定的)数据,作出几个点的坐标,用平滑的线将这几个点连接起来,这条线就表示了物体的运动特点,这种图像就叫做位移—时间图像,简称为__________.时间位移s-t图像(2)匀速直线运动的位移图像是一条____的直线,这条直线的斜率反映着物体的_________,斜率越大,______越大.倾斜速度大小速度2.速度图像
(1)在平面直角坐标系中,用
横轴表示______,用纵轴表示
_____,根据运动物体的速度数据,可作出它的速度—时间图像,简称为__________.
(2)物体做匀速直线运动时,由于它的速度大小、方向始终不变,故它的v-t图像应该是一条____________的直线.时间速度v-t图像平行于横轴要点一 平均速度和瞬时速度的理解
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1.平均速度越大,瞬时速度越大吗?两者有无必然的联系?
2.在哪种运动方式中平均速度与瞬时速度始终相同?1.瞬时速度
(1)瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢及方向,是矢量,一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度.
(2)瞬时速度与某一时刻或某一位置相对应,即对应于某一状态.
(3)瞬时速率是指瞬时速度的大小,简称速率,它是标量,只有大小,没有方向.2.平均速度与瞬时速度的区别与联系 刘翔在广州亚运会实现三连冠后,为迅速提高其成绩,孙海平教练分析了刘翔训练中跑110米栏全程的录像带,测得:他在前7 s跑了51 m,7 s末到7.1 s末跑了0.89 m,跑到终点共用了13.09 s,则下列说法错误的是( )
A.全过程的平均速度为8.40 m/s
B.前7 s的平均速度为7.29 m/s
C.在7 s末的瞬时速度约为8.9 m/s
D.无法估计7 s末的瞬时速度【审题指导】 根据平均速度和瞬时速度的定义,结合题中给出的时间和时刻进行分析计算.
【精讲精析】 由平均速度的定义计算后判断A、B选项正确.从7 s到7.1 s仅有较短时间0.1 s,这段时间内的平均速度近似等于7 s末的瞬时速度,C正确,D错误.
【答案】 D【规律方法】 平均速度和瞬时速度都是描述物体运动快慢的物理量,平均速度是粗略描述运动物体在一段时间或一段位移中的平均快慢;瞬时速度是准确描述运动物体在某一时刻或某一位置的运动快慢的状态参量.求平均速度时要明确对应的过程,求瞬时速度时要明确对应的状态.平均速度与瞬时速度都是矢量,与平均速率、瞬时速率是完全不同的概念.变式训练
1.下面列举的几种速度中,指瞬时速度的是( )
A.某同学百米赛跑的速度是9 m/s
B.汽车以60 km/h的速度通过长江大桥
C.汽车速度计指示的速度是90 km/h
D.子弹在枪管里的速度是400 m/s解析:选C.根据平均速度对应的是时间和位移,由于百米、长江大桥和枪管里都是指一段位移,所以都是指平均速度,A、B、D错.而汽车速度计是指某个瞬时的速度,因此C正确,答案为C.要点二 对位移图像的理解
?学案导引
1.s-t图像表示物体的运动轨迹吗?
2.如何利用s-t图像表示物体的运动情况?在直线运动中,可以用位移—时间图像来直观地描述物体的运动,分析图像时应注意(如图所示)1.匀速直线运动的位移—时间(s-t)图像:
匀速直线运动的s-t图像,是一条倾斜的直线.
2.对位移-时间(s-t图像识别)(1)纵截距:表示初始时刻的位置(如图中s0).
(2)横截距:表示位移为零的时刻(如甲图中t3时刻).
(3)两图像的交点:表示两物体在同一位置(即相遇)(如图中t2时刻).(4)图像斜率的正负,表示物体运动的方向.即
①斜率为正表示物体向正方向运动.(如图中乙在0~t1)
②斜率为负表示物体向负方向运动.(如图中甲的运动)
(5)图像为平行于时间轴的直线:表明物体处于静止状态.(如图中乙在t1~t4)特别提醒:(1)位移—时间(s-t)图像表示位移s随时间t的变化情况,而不是物体的运动轨迹.
(2)位移—时间(s-t)图像上各点的坐标值表示该时刻物体所处的位置,而某段时间的位移对应坐标的变化. 如图所示是做直线运动的甲、乙物体的s-t图像,由图像可知( )A.两物体运动方向相反,且甲开始运动的时间比乙早t1
B.当t=t2时,两物体相遇
C.甲物体运动速度大于乙物体运动速度
D.当t=t3时,两物体相距s0【思路点拨】 解此题注意三点:
(1)s-t图中的直线表示匀速直线运动.
(2)图线的斜率反映运动速度的大小和方向.
(3)图线的交点表示位移相等.【精讲精析】 由图像可知,甲物体从零时刻离坐标原点距离为s0的位置向坐标原点做匀速直线运动,乙物体从t1时刻、从坐标原点的位置开始做匀速直线运动,所以甲开始运动的时间比乙早t1,甲图线的斜率为负值,乙图线的斜率为正值,说明两物体的运动方向相反,且甲图线的斜率小于乙图线的斜率,说明甲运动的速度小于乙运动的速度,选项A正确,C错误;t=t2时甲、乙两物体在同一位置,故选项B正确;t=t3时刻甲物体处于坐标原点位置,乙物体离原点的距离为s0,此时两物体间的距离为s0,故选项D正确.
【答案】 ABD【规律方法】 位移—时间(s-t)图像是描述物体运动的位移随时间的变化规律,运用技巧如下:
(1)正确分析物理图像的前提是建立清晰的物理情景,要将图像与实际运动情况结合起来,不要就图论图,纸上谈兵.(2)理解并熟记五个对应关系:图像斜率的正负对应运动的方向,纵截距对应计时零时刻的位置,横截距对应位移为零的时刻,两时刻的坐标值之差即两个时刻的位置变化对应该段时间的位移,两图像的交点表示相遇.变式训练
2.如图所示为甲、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,则下列说法中正确的是( )A.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时刻相遇解析:选ACD.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错误.匀速直线运动s-t、v-t图像的综合分析
[经典案例] (14分)如图所示为一物体沿直线向东运动的s-t图像根据图像:(1)求前2 s内的位移,前5 s的总路程;
(2)求出0~2 s内的速度;
(3)画出与s-t图像对应的v-t图像.
【思路点拨】 先分析物体在不同时间内的运动情况,在s-t图像中,图线的斜率表示速度,若斜率不变,说明物体做匀速直线运动.求出物体在不同时间内的速度,然后建立合适的坐标系.【解题样板】 (1)由题图可知:在前2 s内,物体由s0=10 m运动到s2=30 m位移s=s2-s1=20 m(2分)
在前5 s内,先由s1=10 m到s2=30 m,再返回到s3=0
总路程l=20 m+30 m=50 m.(2分)【答案】 (1)20 m,50 m (2)10 m/s (3)见解题样板
【借题发挥】 在运动学中,解题时一定要先选取正方向,我们一般选取初速度的方向为正方向,然后确定各个物理量的正、负,切忌盲目代公式.课件45张PPT。1.4 怎样描述速度变化的快慢目标导航3.知道什么是匀变速直线运动,能从匀变速直线运动的v-t图像中理解加速度的意义.
4.会利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度.(重点)一、什么是加速度
1.定义:物体速度的变化跟发生这一变化所用时间的____,叫做加速度,通常用a表示.
2.物理意义:加速度是描述速度__________的物理量.比值变化快慢m/s2相同想一想
物体甲的加速度a1=2 m/s2,物体乙的加速度a2=-5 m/s2.比较甲、乙两物体的加速度的大小关系.
提示:加速度是矢量,“-”表示方向,而不表示大小,因此a1如图,图线的斜率表示物体
运动的_______.图线的斜率
越大,说明物体的____________.
二、匀变速直线运动
1.变速运动:物体速度__________的运动称为变速运动.加速度加速度越大发生变化2.匀变速直线运动:物体做直线运动时,如果它的_______大小、方向都不变,这种运动就叫做匀变速直线运动.
3.匀变速直线运动特点
(1)物体在直线运动过程中,________为一恒量,它的_____和_____都保持不变.
(2)当加速度与速度______时,物体做匀加速直线运动.当加速度与速度______时,物体做匀减速直线运动.加速度大小方向同向反向加速度要点一 对加速度的理解
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1.速度为零时,加速度一定为零吗?速度越大,加速度越大吗?
2.加速度与速度、速度变化量有关吗?速度变化量越大,加速度越大吗?一、对加速度的理解
1.加速度的意义:(1)加速度是速度变化的快慢程度,它是速度对时间的变化率,是表示速度变化快慢的物理量.(2)加速度在数值上等于单位时间内速度的改变量.3.加速度方向的理解:(1)加速度的正、负号表示方向,而不表示大小.当a的方向与规定的正方向相同时,取正值;当a的方向与规定的正方向相反时,取负值.(2)加速度的方向跟速度的变化量的方向相同.二、速度v、速度变化量Δv及加速度a的比较 做匀加速运动的火车,在40 s内速度从10 m/s增加到20 m/s,那么火车40 s内速度的改变量是多少?火车的加速度是多少?加速度方向与速度改变量方向有什么关系?【答案】 10 m/s 0.25 m/s2 相同【规律方法】 利用加速度的定义式计算加速度要注意以下细节:
(1)明确初、末状态的速度.
(2)注意加速度的矢量性,明确其方向.
(3)加速度的大小与选取的正方向无关.变式训练
1.一个足球以10 m/s的速度沿正东方向运动,运动员飞起一脚,足球以20 m/s的速度向正西方向飞去,运动员与足球的作用时间为0.1 s,求足球速度的变化量、足球获得的加速度.答案:速度的变化量大小为30 m/s,方向向正西 加速度的大小为300 m/s2,方向向正西要点二 匀变速直线运动v-t图像的理解
?学案导引
1.利用v-t图像能否判断物体运动的加速度?怎样判断物体加速还是减速?
2.物体运动的位移能否从v-t图像中直接得出?1.匀变速直线运动的速度—时间图像
我们以横轴表示时间,纵轴表示速度,在平面直角坐标系中就能作出匀变速直线运动的v-t图像.v-t图像直观地反映了速度随时间的变化规律,如图所示. (2012·上海高一检测)某物体沿直线运动,其v-t图像如图所示,
下列说法中正确的是( )
A.第1 s内和第2 s内物体的速度方向相反
B.第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相反
C.第3 s内物体的速度方向和加速度方向相同
D.第2 s末物体的加速度为零【思路点拨】 根据v-t图像中不同时间段的图线利用斜率、时间轴上、下方图像的意义分段研究.第3 s内,物体沿与正方向相反的方向做加速运动,速度方向与加速度方向一定相同,选项C正确;物体在第2 s末的加速度仍为-2 m/s2,选项D错误.
【答案】 BC变式训练
2.某乘客用手表估测火车的加速度,他先观测3分钟,发现火车前进了540 m;隔3分钟后又观测1分钟,发现火车前进了360 m,若火车在7分钟内做匀加速直线运动,则这列火车加速度大小为( )
A.0.03 m/s2 B.0.01 m/s2
C.0.5 m/s2 D.0.6 m/s2要点三 利用打点计时器测加速度
?学案导引
1.打点计时器的工作原理是什么?如何利用打点计时器确定时间?
2.能否利用打出的纸带计算瞬时速度和加速度?2.实验过程
(1)把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端,连接好电路.
(2)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,启动计时器,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条立即关闭电源. 如图所示是小车拖动纸带运动时打点计时器打出的一条纸带,A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1 s.试求打点计时器打下B、C、D各点时的瞬时速度及纸带运动的加速度.【思路点拨】 同样根据用某段时间内的平均速度等于该段的中间时刻的速度,计算打点计时器打下B、C、D各点时的瞬时速度.【答案】 0.26 m/s 0.30 m/s 0.34 m/s 0.4 m/s2加速度的计算
[经典案例] (14分)下表是通过测量得到的一辆摩托车沿直线运动时速度随时间的变化.请根据测量数据:
(1)画出摩托车运动的v-t图像.
(2)求摩托车在第一个10 s内的加速度.
(3)根据画出的v-t图像,利用求斜率的方法求出第一个10 s内的加速度.
(4)求摩托车在最后15 s内的加速度.【答案】 (1)见解题样板 (2)2 m/s2,与运动方向相同
(3)见解题样板 (4)2 m/s2,与运动方向相反