機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本概念

1、機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本概念 知識(shí)要點(diǎn)：一、機(jī)械運(yùn)動(dòng) 一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體位置的改變，稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)是自然界中最普遍的運(yùn)動(dòng) 形式。自然界中任何物體都在不停地做著機(jī)械運(yùn)動(dòng)。 自然界中沒(méi)有不動(dòng)的物體，也不存在沒(méi)有物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的存在形式和固有屬性。 在物理學(xué)中， 研究物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分支叫做力學(xué)。 人們?cè)诹W(xué)的研究中， 不僅了解了物體 做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的規(guī)律， 還創(chuàng)造了科學(xué)研究的基本方法， 力學(xué)是物理學(xué)的基礎(chǔ)， 也是物理學(xué)及其它科 學(xué)研究的典范。二、物體和質(zhì)點(diǎn)由于任何物體都有一定的大小和形狀， 物體各部分的運(yùn)動(dòng)情況一般來(lái)說(shuō)并不一樣， 要準(zhǔn)確的 描述物體的運(yùn)動(dòng)并不是一件容易的事。 物理學(xué)中為

2、了研究問(wèn)題方便， 常突出研究問(wèn)題的主要矛盾， 而對(duì)一些無(wú)關(guān)問(wèn)題和次要矛盾的研究忽略不計(jì)， 即忽略某些物體的大小和形狀，而把它們簡(jiǎn)化 為一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)。1、質(zhì)點(diǎn)的定義：用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn) 質(zhì)點(diǎn)是力學(xué)模型中的一種科學(xué)抽象， 沒(méi)有大小， 但集中了物體的全部質(zhì)量， 是一種理想化的模型。 應(yīng)該知道 ,理想模型是實(shí)際物體的一種科學(xué)的抽象, 是實(shí)際物體的一種近似， 是為了便于著手研究物理學(xué)采用的一種方法 , 取這種方法是抓住問(wèn)題中物體的主要特征 , 簡(jiǎn)化對(duì)物體的研究。今后還 會(huì)常用 : 如高中物理將要學(xué)到的勻速直線運(yùn)動(dòng)、 理想氣體、 點(diǎn)電荷 , 理想變壓器都屬于理想模型。2、在什么情況下物體可以看做質(zhì)

3、點(diǎn)？ 我們把物體看成質(zhì)點(diǎn)是在研究問(wèn)題中 , 物體的形狀、 大小各部分運(yùn)動(dòng)的差異是不起作用的或是次 要的因素。這有兩種情況 : 物體各部分運(yùn)動(dòng)情況相同的物體 物體的線度可以忽略時(shí)， 問(wèn)題中所涉及的線度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體的線度。 例如我們?cè)谶\(yùn)動(dòng)會(huì)上投擲 手榴彈、鉛球、標(biāo)槍時(shí)如何測(cè)量距離計(jì)成績(jī)，此時(shí)常常不考慮物體各部分運(yùn)動(dòng)的差異 , 而物體簡(jiǎn) 化為一個(gè)沒(méi)有大小、形狀的點(diǎn)。又如研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)可把地球看成質(zhì)點(diǎn) , 但研究地球上晝夜交替 時(shí)要考慮地球自轉(zhuǎn) , 不能把地球看成質(zhì)點(diǎn)。應(yīng)該指出絕不能誤解為小物體可以看成質(zhì)點(diǎn) , 大物體就不能看成質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)抽象概念，可 看成質(zhì)點(diǎn)的物體實(shí)際上往往并不很小，因此不能把

4、它和微觀粒子（如電子，原子等 ） 混同起來(lái)。研究質(zhì)點(diǎn)模型的意義有兩個(gè)方面 : 在物體、形狀、大小不起主要作用時(shí)把物體看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)；在物體形狀、大小起主要作用時(shí) , 把 物體看成由無(wú)數(shù)多個(gè)質(zhì)點(diǎn)所組成。所以研究質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) , 是研究實(shí)際物體運(yùn)動(dòng)的近似和基礎(chǔ)。在 中學(xué)力學(xué)中研究對(duì)象如不特別指出 （除非涉及到轉(zhuǎn)動(dòng) ）即是質(zhì)點(diǎn)。三、參考系： 研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須選擇另一個(gè)假定為不動(dòng)的物體作為標(biāo)準(zhǔn)。 這個(gè)選來(lái)作為標(biāo) 準(zhǔn)的假定不動(dòng)的物體叫做參考系。要研究運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有參考系不行。例如我們?cè)谏钪谐３Ｕf(shuō)山川、樹(shù)木、房屋是靜止的、不動(dòng)的， 關(guān)鍵在于我們認(rèn)為大地是不動(dòng)的，通過(guò)大地來(lái)考察山川、樹(shù)木的狀態(tài)。 我們?cè)谧w

5、機(jī)的時(shí)候， 飛 機(jī)的速度雖然很大，但是周圍沒(méi)有參考系，感覺(jué)不到飛機(jī)運(yùn)動(dòng)。需要注意的是： 1描述物體是否運(yùn)動(dòng)取決于物體相對(duì)于參考系的位置是否變化。由于被選來(lái)做參考系的物體并 不是真正靜止的，所以運(yùn)動(dòng)的描述只能是相對(duì)的。2同一物體相對(duì)于不同的參考系，運(yùn)動(dòng)狀況可能不同。例如，平時(shí)我們說(shuō)樹(shù)木、房屋是靜止的， 這是以地面作為參考系， 而坐在行駛的火車?yán)锏某丝蛣t認(rèn)為路旁的樹(shù)木和房屋在運(yùn)動(dòng)， 這是以火 車車廂作為參考系的。3運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，但對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述是相對(duì)的。例如“閃閃紅星 ”歌曲中唱的 “小小竹排江中游 , 巍巍青山兩岸走 ”說(shuō)明坐在竹排上的人選擇不同的參考系觀察的結(jié)果常常是不同的 , 選河岸為參考系，

6、竹排是運(yùn)動(dòng)的，選竹排為參考系，竹排是靜止的，河岸上的青山是后退的。 這既說(shuō)明選參考系 的重要性，又說(shuō)明運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。 如果選太陽(yáng)為參考系地球及地球上的一切物體都在繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，若以天上的銀河為參考系 ，太陽(yáng)是運(yùn)動(dòng) ，進(jìn)而得岀沒(méi)有不運(yùn)動(dòng)的物體 ，從而說(shuō)明運(yùn)動(dòng)是絕對(duì) 的，靜止是相對(duì)的。4 參考系的選擇是任意的，但是應(yīng)該以觀測(cè)方便并使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則。在研究地 面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們常常選取大地作參考系。例如我們說(shuō)汽車是運(yùn)動(dòng)的，樓房是靜止的是以地面為參考系，我們說(shuō)，衛(wèi)星在運(yùn)動(dòng)，是以地球?yàn)閰⒖枷怠Ｋ摹⒆鴺?biāo)系、位置、位移與路程1. 位置與坐標(biāo)系在選定參考系之后，為了定量地描述質(zhì)點(diǎn)的位置和位置隨時(shí)

7、間的變化，必須在參考系上選擇一個(gè)固定的坐標(biāo)系。一般在參考系上選定一點(diǎn)作為坐標(biāo)系的原點(diǎn)，取通過(guò)原點(diǎn)并標(biāo)有長(zhǎng)度的線作為坐標(biāo)軸。因此，對(duì)于描述物體的位置變化來(lái)說(shuō)，坐標(biāo)系起著刻度標(biāo)尺的作用。參考系確定之后，坐標(biāo)系的類型、坐標(biāo)原點(diǎn)位置、坐標(biāo)軸方向都可以根據(jù)需要選擇，但參考系一經(jīng)確定，所描述的某個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的快慢、軌跡的形狀等就是確定的，不會(huì)因坐標(biāo)系的選擇不同而有所不同。物體沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們可取這條直線為坐標(biāo)軸，并在在直線上規(guī)定原點(diǎn)、正方向和單位長(zhǎng)度， 建立直線坐標(biāo)系，質(zhì)點(diǎn)的位置就可用坐標(biāo)上一個(gè)帶正負(fù)號(hào)的數(shù)值來(lái)確定。例如，若某一物體運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)（如圖甲），此時(shí)它的位置坐標(biāo)XA=3m,若它運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)，此時(shí)它

8、的位置坐標(biāo) XB=-2m。B A ；-3 -2 -101234“）甲2. 位移與路程（1）位移：質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，位置隨時(shí)間連續(xù)變化，質(zhì)點(diǎn)位置的改變量就是位移。用從初 位置指向末位置的一條有向線段表示。位移的大小等于初、末位置間的直線距離；位移的方向是由初位置指向末位置。 例如物體從位置Xi運(yùn)動(dòng)到位置X2（如圖乙），那么X2- X1就是物體的位移。*其大小 X=X2- Xi。其方向自Xi始指向X2。當(dāng)Ax0，表示位移方向與坐標(biāo)軸正方向相同，當(dāng)AxV 0，表示位移方向與坐標(biāo)軸正方向相反。例如圖甲中物體從 A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的位移是：''1''八=（-2）-3=-5m，

9、負(fù)號(hào)表示方向與 X軸正方向相反。因此，用一個(gè)帶正、負(fù)號(hào)的位移數(shù)值就可以把位移的大小和方向都表示岀來(lái)了。位移只與物體運(yùn)動(dòng)的始末位置有關(guān)，而與物體運(yùn)動(dòng)的具體路徑無(wú)關(guān)。例如：從甲地到乙地如圖所示 ：可以沿直線從甲到乙地 ，起點(diǎn)為甲地的 A點(diǎn)，終點(diǎn)是乙地的 B點(diǎn), 則位移大小為線段 AB長(zhǎng)，方向從A到B方向，還可沿ACB曲線由甲地到乙地，還可沿折線 ADB 從甲地到乙地，盡管通過(guò)的路徑不同，但它們的起點(diǎn)和終點(diǎn)相同，所以位移一樣。（2）路程：路程是運(yùn)動(dòng)物體的軌跡的長(zhǎng)度。只有大小，無(wú)方向。如果物體從甲地 A點(diǎn)沿直線到乙地的 B點(diǎn)，其路程為線段 AB的長(zhǎng)度；若沿 ACB曲線由甲地到 乙地，其路程為ACB曲線

10、的長(zhǎng)度；若沿折線 ADB從甲地到乙地，其路程為ADB折線的長(zhǎng)度。通 過(guò)的路徑不同，路程也不同。（3）位移和路程的區(qū)別位移是表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量，可以用由初位置到末位置的有向線段來(lái)表示，位移既有大小又有方向，與路徑無(wú)關(guān)。路程是物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際路線或軌跡的長(zhǎng)度，只有大小，沒(méi)有方向。只有當(dāng)物體做單方向的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，路程與位移的大小相等，其他情況下，路程的數(shù)值都大于位移的數(shù)值。五、標(biāo)量、矢量物理學(xué)中，像位移這樣的既有大小，又有方向的物理量叫做矢量，像路程、質(zhì)量、溫度這樣的只 有大小，沒(méi)有方向的物理量叫做標(biāo)量。標(biāo)量只有大小，沒(méi)有方向的物理量矢量 既有大小，又有方向的物理量 矢量的加法與標(biāo)量的加法不同，

11、不能簡(jiǎn)單的加減，例如：物體從圖中A運(yùn)動(dòng)到E再運(yùn)動(dòng)到C,則全程的位移就是從A指向C。47六、時(shí)刻和時(shí)間間隔1. 時(shí)刻：時(shí)刻反映的是時(shí)間里的某一點(diǎn)。例如8: 10分上課，“8 10分”就是初始時(shí)刻，8: 55分下課，“8 55分”就是終了時(shí)刻。2時(shí)間：時(shí)間反映一段時(shí)間的間隔。例如上午8時(shí)開(kāi)始上課，到8時(shí)45分下課，這里的8時(shí)和8時(shí)45分就是這一節(jié)課開(kāi)始和結(jié)束的 時(shí)刻，這兩個(gè)時(shí)刻之間相隔45分鐘，就是上課所經(jīng)歷的時(shí)間。時(shí)間與記時(shí)起點(diǎn)無(wú)關(guān)。時(shí)間與時(shí)刻都是標(biāo)量。3. 用一個(gè)數(shù)軸表示時(shí)間軸，如圖：0ABcD=I=XI01234繼）在表示時(shí)間的數(shù)軸上，時(shí)刻用點(diǎn)來(lái)表示，時(shí)間間隔用線段來(lái)表示。如原點(diǎn)O表示計(jì)時(shí)開(kāi)

12、始時(shí)刻或稱作1秒初；A對(duì)應(yīng)的點(diǎn)代表1秒末或2秒初；B對(duì)應(yīng)的點(diǎn)代表2秒末或3秒初，依次類推。A、B兩點(diǎn)間的線段表示的時(shí)間間隔是 1秒，稱作第2秒。4. 注意幾種說(shuō)法： 第1秒末，在軸上表示 A點(diǎn)；第2秒初與第1秒末是同一時(shí)刻；在軸上都表示A點(diǎn)；3秒末，表示的是軸上C點(diǎn)；A點(diǎn)）到第2秒末或第3秒初（即軸上B點(diǎn)）第2秒內(nèi)表示的是從第2秒初或第1秒末（即軸上這段時(shí)間，間隔是1秒；前3秒或前3秒內(nèi)，表示從 0時(shí)刻到第3秒末（即軸上0點(diǎn)到C點(diǎn)）這段時(shí)間，間隔是 3秒。5. 時(shí)刻和時(shí)間區(qū)別 時(shí)間反映一段時(shí)間間隔 , 如“一節(jié)課的時(shí)間是 45分鐘”“一秒內(nèi) ”“第二秒”等都 表示時(shí)間。 而時(shí)刻反映的是時(shí)間里的

13、某一點(diǎn) , 如上第一節(jié)課的時(shí)刻是 “八點(diǎn)十分 ”一“秒末 ”“第三秒 初”等表示的是時(shí)刻。對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體 , 時(shí)刻與位置對(duì)應(yīng) , 時(shí)間與位移對(duì)應(yīng)。例題分析：例 1、 下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法中，正確的是：（）A、體積很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn).B、質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn).C、不論物體的質(zhì)量多大，只要物體的尺寸跟物體間距相比甚小時(shí)，就可以看成質(zhì)點(diǎn).D、只有低速運(yùn)動(dòng)的物體才可看成質(zhì)點(diǎn)，高速運(yùn)動(dòng)的物體不可看作質(zhì)點(diǎn).答案： C分析：一個(gè)實(shí)際物體能否看成質(zhì)點(diǎn)， 跟它體積的絕對(duì)大小、 質(zhì)量的多少以及運(yùn)動(dòng)速度的高低無(wú)關(guān)， 僅決定于物體的尺寸與物體間距相比的相對(duì)大小。例如， 地球可稱得上是個(gè)龐然大物， 其直徑約為1.

14、28 xi07m，質(zhì)量達(dá)到6X1024kg，在太空中繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的速度每秒幾百米。由于其直徑與地球 離太陽(yáng)的距離（約1.5 xi011m）相比甚小，因此在研究地球的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，完全可以忽略地球的形 狀、大小及地球自身的運(yùn)動(dòng)，把它看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。例 2、 在研究下列運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體能看做質(zhì)點(diǎn)的是：（）A、在研究乒乓球在空間運(yùn)動(dòng)時(shí)；B、在研究乒乓球旋轉(zhuǎn)時(shí)；C、 在研究火車通過(guò)九江長(zhǎng)江大橋所需時(shí)間時(shí)；D、在研究火車在京九鐵路上運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間時(shí)。 答案： AD分析：如果物體各部分運(yùn)動(dòng)的差異對(duì)研究的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有什么影響時(shí)，則可視物體為質(zhì)點(diǎn)。 A 就只是研究乒乓球在空間的運(yùn)動(dòng)情況，與球的旋轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)，所以此時(shí)可把球視為質(zhì)

15、點(diǎn)。如果運(yùn)動(dòng)物體的大小不起主要作用時(shí)， 則可視為物體為質(zhì)點(diǎn)。 火車的長(zhǎng)短及其運(yùn)動(dòng)速度， 在通過(guò) 大橋時(shí)起著相當(dāng)?shù)淖饔玫?，而京九鐵路上，它的長(zhǎng)度則微不足道了，所以D 時(shí)火車可視為質(zhì)點(diǎn)。例 3、甲、乙兩輛車位于一條公路上，甲車上的人看到乙車是倒退行駛，則乙車相對(duì)于路面的運(yùn) 動(dòng)情況可能是： （）A、靜止；B、不可能靜止；C、同方向運(yùn)動(dòng)，但比甲車運(yùn)動(dòng)慢些；D、同方向運(yùn)動(dòng)，比甲車運(yùn)動(dòng)快。 答案： AC分析： 看到乙車倒退，此時(shí)甲車上的人是以自己（或甲車）做參考系，認(rèn)為自己靜止不動(dòng)。所以 只有乙車靜止或乙車運(yùn)動(dòng)慢才有可能。例 4、 甲、乙、丙三架觀光電梯，甲中乘客看一高樓在向下運(yùn)動(dòng)；乙中乘客看甲在向下運(yùn)動(dòng)

16、：丙 中乘客看甲、乙都在向上運(yùn)動(dòng).這三架電梯相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)情況是：（）A、甲向上、乙向下、丙不動(dòng).B、甲向上、乙向上、丙不動(dòng).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.答案： B、 C、 D分析：電梯中的乘客觀看其他物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)， 是以自己所乘的電梯為參考系. 甲中乘客看高 樓向下運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明甲相對(duì)于地面一定在向上運(yùn)動(dòng)；同理，乙相對(duì)甲在向上運(yùn)動(dòng)， 說(shuō)明乙對(duì)地面也是向上運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)得比甲更快；丙電梯無(wú)論是靜止，還是在向下運(yùn)動(dòng)，或以比甲、乙都慢的速 度在向上運(yùn)動(dòng)，丙中乘客看甲、乙兩電梯都會(huì)感到是在向上運(yùn)動(dòng)。例5、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿兩個(gè)半徑為 R的半圓弧由A運(yùn)動(dòng)到C，如圖。

17、則它的位移和路程分別為：（）A、4R, 2nR. B、4R 向東，2nR 向東.C、4nR 向東，4R. D、4R 向東，2nR.答案：D分析：位移是表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量，可以用由初位置到末位置的有向線段來(lái)表示，質(zhì)點(diǎn)由A運(yùn)動(dòng)到C的位移大小為 AC直線的長(zhǎng)度4R，方向由A到C,即向東。路程是物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際路線或軌跡的長(zhǎng)度，質(zhì)點(diǎn)由A運(yùn)動(dòng)到C的路程為兩半圓弧的長(zhǎng)度 2nRo鞏固練習(xí)：1、 下列說(shuō)法正確的是：（）A、研究物體的運(yùn)動(dòng)只能選擇地面為參考系B、研究物體的運(yùn)動(dòng)，參考系選擇任意物體，其運(yùn)動(dòng)情況一樣C、選擇不同參考系，物體的運(yùn)動(dòng)情況可能不同D、研究物體的運(yùn)動(dòng)，必須選擇參考系2、 坐在勻速行駛的

18、列車?yán)锏某丝停吹借F路兩旁的樹(shù)迅速向后退，這位乘客所選取的參照物是：（）A、路旁的樹(shù)木B、地面 C、迎面駛來(lái)的列車D、坐在列車中的乘客3、 下列說(shuō)法正確的是：（）A、甲、乙兩人以相同速度向正東方向行走，若以甲為參考系，則乙是靜止的B、甲、乙兩人以相同速度向正東方向行走，若以乙為參考系，則甲是靜止的C、兩輛汽車在公路上沿同一直線行駛，且它們之間的距離保持不變。若觀察結(jié)果是兩輛車都靜止，選用的參考系，可能是其中的一輛汽車D、兩人在公路上行走，速度大小不同，方向相同，則選擇其中任一人為參考系，兩人都是靜止 的4、 下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法正確的是：（）A、只有體積很小的物體才能看成質(zhì)點(diǎn)B、只有質(zhì)量很小的物

19、體才能看成質(zhì)點(diǎn)C、只要物體各部分的運(yùn)動(dòng)情況都相同，在研究其運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，可以把整個(gè)物體看成質(zhì)點(diǎn)D、在研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的形狀和體積屬于無(wú)關(guān)因素或次要因素時(shí)，可以把物體看作質(zhì)點(diǎn)5、 下列情況中的物體可以看成質(zhì)點(diǎn)的是：（）A、研究繞地球運(yùn)行的人造衛(wèi)星B、研究一列從北京開(kāi)往上海的列車C、研究開(kāi)或關(guān)的門(mén)D、研究在水平推力作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)的木箱6、 下列關(guān)于路程和位移的說(shuō)法中正確的是：（）A、位移就是路程B、路程是標(biāo)量，就是位移的大小C、只有作直線運(yùn)動(dòng)的位移大小才等于路程D、只有單方向的直線運(yùn)動(dòng)的位移大小才等于路程7、在高速向東行駛的火車上，一人從車頭向車尾方向行走（車速遠(yuǎn)大于人速）。若以火車為參考系

20、，此人位移的方向?yàn)?，若以地面為參考系，此人位移的方向?yàn)?。8、 如圖所示，質(zhì)點(diǎn)沿直線 Ox運(yùn)動(dòng)，規(guī)定以O(shè)x方向?yàn)檎愘|(zhì)點(diǎn)從A到B的位移為 從B到C的位移為 ;從C到A的位移為 。9、 現(xiàn)有皮球從離地面 5m高處下落，經(jīng)與地面接觸后彈跳到離地面高4m處接住，則皮球的位移1-二圓周時(shí)發(fā)生大小為，方向，路程為。10、 小球從A點(diǎn)岀發(fā)，沿圖所示的半徑為r的圓周逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，則小球轉(zhuǎn)過(guò)的位移大小是，方向?yàn)?，小球所通過(guò)的路程為 。參考答案：1、CD2、D3、ABC4、CD5、ABD6、D7、向西，向東 8、5m，3m，-8m9、1m,豎直向下， 9m 10、2r;水平向右；速度變化快慢的描述-加速

21、度學(xué)習(xí)重點(diǎn)：1、知道加速度的物理含義2、理解加速度的定義，會(huì)用公式J進(jìn)行計(jì)算3、知道加速度的單位及其矢量性4、知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 5、會(huì)從v-t圖像上看加速度知識(shí)要點(diǎn)：一、變速直線運(yùn)動(dòng)我們?nèi)粘？吹降闹本€運(yùn)動(dòng)， 往往不是勻速的，例如飛機(jī)起飛時(shí)運(yùn)動(dòng)得越來(lái)越快， 在相等時(shí)間里的 位移是不相等的。物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如果在相等時(shí)間里的位移不相等，這種運(yùn)動(dòng)就叫做變速直線運(yùn)動(dòng)。二、速度的改變量 Av1） 定義：設(shè)t=0時(shí)刻物體的速度為 vo，t時(shí)刻物體的速度為 ，我們定義 v=v-vo為速度的改變 量。速度的改變量即兩個(gè)時(shí)刻速度的矢量差。2） 求法：由于vt與vo是矢量，所以 Av也是矢量。其運(yùn)算

22、與由矢量運(yùn)算的法則確定。物體沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí)， 可以規(guī)定一個(gè)方向?yàn)檎较?，則相反的方向?yàn)樨?fù)方向，這樣就可以用“ +”號(hào)來(lái)表示速度的方向，從而將矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為標(biāo)量運(yùn)算。例1: 一個(gè)物體沿東西方向運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)的速度為4m/s，方向向東，t=2s時(shí)速度為8m/s方向向東；t=4s時(shí)速度為2m/s，方向向東，求：前 2s內(nèi)和后2s內(nèi)的速度變化量。分析：取向東方向?yàn)檎较颍瑒tt=0時(shí)的速度v°=4m/s， t=2s時(shí)的速度v2=8m/s， t=4s時(shí)的速度v4=2m/s前2s內(nèi)速度的變化量 Av1=v2-v1=8-4=4m/s后2s內(nèi)速度的變化量 Av=v4-v2=2-8=-6m/sAv1為4m

23、/s，表示速度的量方向向東，大小為 4m/s ;Av2為-6m/s，表示速度的增量方向向西，大小為6m/s。、加速度不同的物體速度變化的快慢往往是不同的。比較下列幾種運(yùn)動(dòng)，哪種運(yùn)動(dòng)速度改變快?運(yùn)動(dòng)物體速度改變量所用時(shí)間單位時(shí)間內(nèi)速度改變量鉛球17m/s0.2s85m/s汽車20m/s4s5m/s炮彈250m/s0.005s5 X104m/s取定同一標(biāo)準(zhǔn)，如在單位時(shí)間里，速度改變量越大，則表示物體速度變化越快。顯然，炮彈的速 度變化最快。我們已經(jīng)用速度這個(gè)物理量來(lái)描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢。同樣為了描述速度變化的快慢，我們引入加速度這個(gè)物理量。1、物理意義：加速度是描述物體速度變化快慢的物理量。2、定義

24、:加速度等于速度的改變跟發(fā)生這一改變所用時(shí)間的比值。3、公式:Av 用一切=-tf ,其中a表示加速度，V0表示物體在開(kāi)始時(shí)刻的速度（初速度），Vt表示經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t末了時(shí)刻的速度（末速度）。注意：求加速度時(shí)，必須是末速度減去初速度。4、 國(guó)際單位：米/秒2，符號(hào)為m/s2,讀做 米每二次方秒”5、 方向：加速度是矢量，其方向始終與速度的改變量Av的方向相同。在直線運(yùn)動(dòng)中，加速度的方向可以用“ +”來(lái)表示，如果規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较?，則加速度為“ +時(shí)，表示加速度方向與初速度方向相同，末速度大于初速度，運(yùn)動(dòng)物體速度隨時(shí)間不斷 增加；加速度方向?yàn)?-"'時(shí)，表示加速度方向與初

25、速度方向相反，末速度小于初速度，運(yùn)動(dòng)物體 速度隨時(shí)間不斷減小。6、加速度方向和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系： 當(dāng)a與Vo方向相同時(shí)，v隨時(shí)間增大而增大，物體做加速運(yùn)動(dòng)； 當(dāng)a與Vo方向相反時(shí)，v隨時(shí)間增大而減小，物體做減速運(yùn)動(dòng)； 當(dāng)a=0時(shí)，速度隨時(shí)間不發(fā)生變化，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)；注意：物體運(yùn)動(dòng)速度是增大還是減小只與加速度與初速度的方向有關(guān)，而與加速度的大小變化無(wú)關(guān)。例如物體的加速度方向與初速度方向相同時(shí)，即使加速度是變小的， 物體的速度仍然是增加的。7、速度、速度變化量及加速度的比較：比較項(xiàng)目速度v速度的改變量 加速度a物理意義描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理 量表示速度改變的大小和方向的物 理量描述物體速度變化快慢

26、的物 理量定義式sAsv = v =上或蝕 V=v-V0w _巾Ava = a =f或&單位m-s-1 (m/s)m-s-1 ( m/s)_2 2m-s (m/s )方向與位移s （或同向由矢量運(yùn)算的法則確定與速度變化Vt V0（或 V同向聯(lián)系與區(qū) 別 v表示速度的改變量，v大時(shí)，Av可大可小也可以為零；a是比值，是速度的變化率， 即單位時(shí)間里速度的改變量，它只是一個(gè)量度式， 不是決定式，其大小反映速度改變的快慢，與Av v都沒(méi)有必然的聯(lián)系。v大時(shí)，a可大可小也可以為零, v大時(shí)，a也可以很小。例2:關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，以下說(shuō)法正確的是：()A 物體的速度為零時(shí)，其加速度必為零B

27、物體的加速度為零時(shí)，其運(yùn)動(dòng)速度不一定為零C.運(yùn)動(dòng)中物體速度變化越大，則其加速度也越大D .物體的加速度越小，則物體速度變化也越小分析：要知道物體運(yùn)動(dòng)的加速度與速度之間并沒(méi)有直接關(guān)系。物體的速度為零時(shí)加速度可以不為零，如拿在手中的物體在松開(kāi)釋放它的瞬時(shí)就是這種情況；物體的加速度為零時(shí)，其速度可以不為零，作勻速飛行的飛機(jī)就具有這個(gè)特點(diǎn)。加速度是反映速度變化快慢的物理量，而不是速度變化的多少。如果只知道速度變化的多少，而不知道是在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)發(fā)生的這一變化。我們就無(wú)法判斷它的速度變化是快還是慢。比如速度變化很大的物體，如果發(fā)生這一變化所用的時(shí)間很長(zhǎng)，加速度可以很小，相反，速度變化雖然較小，但是發(fā)生這一

28、變化所用的時(shí)間確實(shí)很短，加速度都可以很大。由加速度的定義可知，速度的變化量厶v與加速度a及時(shí)間t兩個(gè)因素有關(guān)。因此加速度小的物體其速度變化不一定小，而加速度大的物體其速度變化不一定就大。由以上分析可知正確的是B選項(xiàng)。例3:計(jì)算下列物體的加速度：()(1) 一輛汽車從車站岀發(fā)作勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)10s速度達(dá)到IO8km/h .(2) 高速列車過(guò)橋后沿平直鐵路勻加速行駛，經(jīng)3min速度從54km/h提高到180km/h .(3) 沿光滑水平地面以IOm/s運(yùn)動(dòng)的小球，撞墻后以原速大小反彈，與墻壁接觸時(shí)間為0.2s.分析：由題中已知條件，統(tǒng)一單位、規(guī)定正方向后，根據(jù)加速度公式，即可算岀加速度。規(guī)定以初速

29、方向?yàn)檎较颍瑒t(1)對(duì)汽車v0=o，vt= I08km/h = 30m/s， t=10s，貝U30 - 010jff/s1 = 3m /(2)對(duì)列車Vo=54km/h=15m/s，vt= I80km/h = 50m/s，t=3min=180s，則180(3)對(duì)小球v0=iom/s , vt = -10m/s, t=0.2s，則一".-說(shuō)明：由題中可以看岀，運(yùn)動(dòng)速度大、速度變化量大，其加速度都不一定大。皆巾 10-10 y 2 n旳=mlz - 0特別注意，不能認(rèn)為，必須考慮速度的方向性，計(jì)算結(jié)果a3=-100m/s2，表示小球在撞墻過(guò)程中的加速度方向與初速方向相反，是沿著墻面向外的

30、，所以使小球先減速至零，然后再加速反彈出去。四、勻變速直線運(yùn)動(dòng)觀察以下兩組數(shù)據(jù)，表示汽車與火車在前5s內(nèi)沿直線運(yùn)動(dòng)的情況。時(shí)刻(t/s)012345汽車(V 汽/m/s)0481216201火車（V 火/m/s）00.40.81.21.62我們發(fā)現(xiàn)：1）汽車與火車的速度都是增加的；2）汽車每秒速度增量為 4m/s，即相等的時(shí)間間隔里（1s）,汽車速度的增量都相等。火車每秒 速度增量為0.4m/s，即相等的時(shí)間間隔里（1s），火車速度的增量也都相等。1、定義：在變速直線運(yùn)動(dòng)中，如果在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的改變都相等，這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻 變速直線運(yùn)動(dòng)。勻變速直線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)中最基本、最簡(jiǎn)單的一種。

31、應(yīng)該指出：常見(jiàn)的許多變速運(yùn)動(dòng)實(shí)際上并不是勻變速運(yùn)動(dòng)，可是不少變速運(yùn)動(dòng)很接近于勻變速運(yùn)動(dòng)，可以當(dāng)作勻速運(yùn)動(dòng)處理，所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)也是一種理想化模型。2、 特點(diǎn)：在任意相等的時(shí)間間隔內(nèi)，速度的變化量都相同，加速度a恒定。這是勻變速直線運(yùn) 動(dòng)的基本特征。3、分類：（1）勻加速直線運(yùn)動(dòng)：速度逐漸增大的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。（2）勻減速直線運(yùn)動(dòng)：速度逐漸減小的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。4、若規(guī)定初速度方向?yàn)檎较?（1 ）在勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，vt>Vo, a> 0。即加速度的方向與速度方向（運(yùn)動(dòng)方向）相同（2）在勻減速直線運(yùn)動(dòng)中，vt v vo，av 0例4：物體作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知加速度為即加速度的方

32、向與速度方向相反。2m/s2，那么在任意1s內(nèi)：（A 物體的末速度一定等于初速度的2倍.B 物體的末速度一定比初速度大C.物體的初速度一定比前l(fā)s內(nèi)的末速度大2m/s. D 物體的末速度一定比前）2m/s.Is內(nèi)的初速度大2m/s.分析：在勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，加速度為2m/s2，表示每秒內(nèi)速度變化 （增加）2m/s，即末速度比初速度大2m/s，并不表示末速度一定是初速度的2倍。所以選項(xiàng) A錯(cuò)誤，B正確。在任意ls內(nèi)，物體的初速度就是前1s的末速度，而其末速度相對(duì)于前1s的初速度已經(jīng)過(guò) 2s，當(dāng)a= 2m/s2時(shí)，應(yīng)為4m/s。所以選項(xiàng) CD錯(cuò)誤。說(shuō)明：研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須分清時(shí)間、時(shí)刻、幾秒內(nèi)

33、、第幾秒內(nèi)、某秒初、某秒末等概念。五、從圖象理解加速度勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象是一條直線，如圖所示。由圖中可以看出，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象中，圖線的斜率正好反映了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速Ava =度，即：丄=k=tan a，所以在速度圖象中，圖線越陡，即圖線的斜率越大，則表示物體的加速度越大。如果速度圖象中的速度圖線不是直線，則不同時(shí)刻曲線的斜率不同，表明物體運(yùn)動(dòng)的加速度不同，即物體作變速直線運(yùn)動(dòng)。從圖線斜率的變化中可以判斷物體加速度的變化。例5：如圖所示為一物體沿直線運(yùn)動(dòng)的圖線，則質(zhì)點(diǎn)在 04秒內(nèi)做運(yùn)動(dòng)，加速度為。質(zhì)點(diǎn)在 48秒內(nèi)做運(yùn)動(dòng)，加速度為 。質(zhì)點(diǎn)在 810秒內(nèi)做運(yùn)動(dòng)，加速度為 。2秒末

34、的速度為 。在第秒末，物體開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)。解析：速度圖線斜率的物理意義是加速度，斜率的大小代表加速度的大小，斜率的正負(fù)代表加速-5度的正負(fù)。由圖可知：04秒內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度等于速度圖線的斜率即a=丨（m/s2）; 48秒內(nèi)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度 a=0;-20 in= -10810秒內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度等于速度圖線的斜率即_m/s2;由圖可知，2秒末物體速度為 10m/s，10秒末物體速度減為零，開(kāi)始反向鞏固練習(xí)：1、下列說(shuō)法中正確的是：（）A、加速度增大，速度一定增大；B、速度改變量越大，加速度越大；測(cè)得第2s末、第4s末、第6s末、第8s末的速度分別為 V = 1

35、.5m/s、C、物體有加速度，速度就增加；D、速度很大的物體，其加速度可以很小;2、以下關(guān)于加速度的說(shuō)法正確的是：（)A、加速度是表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢的物理量。B、加速度是表示物體速度變化的物理量。C、加速度是速度的變化量。D、加速度是物體速度的變化率。3、勻加速直線運(yùn)動(dòng)是：（）A、速度變化總相等的運(yùn)動(dòng)B、加速度均勻變化的運(yùn)動(dòng)C、速度變化快慢恒定的運(yùn)動(dòng)D、加速度恒定的運(yùn)動(dòng)4、質(zhì)點(diǎn)作勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)：（）A、相等時(shí)間內(nèi)的位移變化相等B、相等時(shí)間內(nèi)的速度變化相等C、相等時(shí)間內(nèi)的加速度變化相等D、瞬時(shí)速度的大小不斷變化，方向一定不變5、一輛小車沿平直導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),V2= 3m/s、V3=6m/s、V4 =

36、 9m/s，則這輛小車在這 8s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)是：（）A、勻速運(yùn)動(dòng)B、勻加速運(yùn)動(dòng)C、勻變速運(yùn)動(dòng)D、非勻變速運(yùn)動(dòng)6、若汽車的加速度方向與速度方向一致，當(dāng)加速度減小時(shí)0:（）A、汽車的速度也減小B、汽車的速度仍在增大C、當(dāng)加速度減小到零時(shí)，汽車靜止D、當(dāng)加速度減小到零時(shí)，汽車的速度達(dá)到最大7、 以18m/s的速度行駛的火車，制動(dòng)后經(jīng)15s停止，求：火車的加速度。8、對(duì)比以下兩個(gè)圖象，說(shuō)說(shuō)有哪些不同？參考答案：1、D 2、D (注意v, Av, & 的區(qū)別)3、CD 4、B提示：在勻減速直線運(yùn)動(dòng)中，速度 方向可能變化5、D6、B，D提示：a與v同向，汽車作加速運(yùn)動(dòng)， a減小，表示每秒速度的增加 減

37、小，但車速仍增大，直至 a= 0，車速增至最大，以后勻速前進(jìn)7、-.2m/s2 (注意方向)8、左圖為V°=o的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的V t圖象，Vt=at，反映 了速度隨時(shí)間正比變化規(guī)律，其斜率為加速度a。右圖為勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體 s= vt的圖象，反映了位移隨時(shí)間正比變化規(guī)律，其斜率為速度V0O探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律一、問(wèn)題思考1 怎樣構(gòu)思探究物體的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)方案？參考思路：(1)創(chuàng)設(shè)條件讓物體運(yùn)動(dòng)：如讓物體沿平面運(yùn)動(dòng)，沿斜面運(yùn)動(dòng)，沿豎直方向運(yùn)動(dòng)等。(2) 設(shè)法記錄物體在不同時(shí)刻的位置：如例如通過(guò)打點(diǎn)記時(shí)器打?qū)绲募垘?shí)現(xiàn)，通過(guò)閃光照相記錄，通過(guò)光電門(mén)和數(shù)字記時(shí)

38、裝置完成。2、根據(jù)什么思想方法測(cè)定物體做變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度？測(cè)定物體的瞬時(shí)速度需要知道那些物理量？參考思路：當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間間隔很小時(shí)，在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度都非常接近于此過(guò)程中每一點(diǎn)的瞬時(shí)速度，或者說(shuō)在很短的時(shí)間內(nèi)物體速度的變化很小，近似認(rèn)為物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這個(gè)平均速度認(rèn)為等于此過(guò)程中每一點(diǎn)的瞬時(shí)速度，這就是微積分的思想。因此，要測(cè)定物體在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度需要在該點(diǎn)附近取一段很小的位移測(cè)量其大小和所用的時(shí)間。3、記錄物體的位置隨時(shí)間變化情況的手段有哪些？參考思路：通過(guò)打點(diǎn)記時(shí)器打出的紙帶實(shí)現(xiàn)，通過(guò)閃光照相記錄，通過(guò)光電門(mén)和數(shù)字記時(shí)裝置完成。二、實(shí)驗(yàn)探究【實(shí)驗(yàn)器材】(1) 附有滑輪的長(zhǎng)

39、木板；(2)小車；(3)帶小鉤的細(xì)線；(4)鉤碼幾個(gè)；(5)打點(diǎn)記時(shí)器；(6)紙帶；(7 )刻度尺；(8)學(xué)生電源、導(dǎo)線?！緦?shí)驗(yàn)器材的安裝】(1) 長(zhǎng)木板要水平放穩(wěn)。(2 )將打點(diǎn)記時(shí)器固定在長(zhǎng)木板遠(yuǎn)離滑輪的一端(3) 調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端的滑輪讓跨過(guò)滑輪拉小車的細(xì)線與跟長(zhǎng)木板平行。(4) 使小車的運(yùn)動(dòng)方向沿著長(zhǎng)木板且與拉直的紙帶、限位孔在一條直線上。(5) 將低壓交流電源與打點(diǎn)記時(shí)相連?！緦?shí)驗(yàn)操作】(1) 將紙帶固定在小車上，讓小車靠近打點(diǎn)記時(shí)器，細(xì)線跨過(guò)定滑輪掛上適量的鉤碼。(2) 接通電源釋放小車，同時(shí)用一只手放在滑輪處，擋住小車防止落地。(3) 將打點(diǎn)的紙帶取出，改變鉤碼的重量，重復(fù)上述過(guò)程

40、再打出幾條紙帶。問(wèn)題思考：1、為什么牽引小車的細(xì)線要與平板保持平行為好？參考思路：牽引小車的細(xì)線與平板保持平行時(shí)，作為研究對(duì)象的小車受到的各個(gè)力，尤其是細(xì)線拉力的方向和摩擦力的大小保持不變，其效果就是小車的運(yùn)動(dòng)情況穩(wěn)定，速度的變化也是穩(wěn)定的。2、在安裝時(shí)，長(zhǎng)木板的一端略高，會(huì)影響探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律嗎？參考思路：不會(huì)的，因?yàn)樾≤嚨氖芰η闆r仍然是穩(wěn)定的，長(zhǎng)木板一端位置的抬高或降低產(chǎn)生的效果和所掛鉤碼的增大和減小相類似。3、實(shí)驗(yàn)時(shí)，拉動(dòng)小車的鉤碼的重量不同，打?qū)绲募垘в泻尾煌?？拉?dòng)小車的鉤碼的重量過(guò)大， 可能會(huì)給探究帶來(lái)不便，這不便之處是什么？參考思路：實(shí)驗(yàn)時(shí)拉動(dòng)小車的鉤碼的重量越大，小車

41、運(yùn)動(dòng)相同的距離獲得的速度也越大小車速度變化的越快，這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程所用的時(shí)間越短，紙帶上打?qū)绲狞c(diǎn)子越少。同時(shí)小車運(yùn)動(dòng)過(guò)快時(shí)可能會(huì)帶來(lái)阻力的變化和運(yùn)動(dòng)的不穩(wěn)定，當(dāng)紙帶上打出的點(diǎn)子過(guò)少時(shí)，對(duì)于獲取多組數(shù)據(jù)探究小車的運(yùn)動(dòng)規(guī)律帶來(lái)不便?！緮?shù)據(jù)的測(cè)量與處理】(1) 選擇點(diǎn)跡清晰的紙帶，確定記時(shí)起點(diǎn)，根據(jù)紙帶上打出的點(diǎn)的疏密確定每隔幾個(gè)點(diǎn)取一個(gè) 記數(shù)點(diǎn)，并在各點(diǎn)上標(biāo)注字母或數(shù)字如圖所示DEF(2)測(cè)量零點(diǎn)到各記數(shù)點(diǎn)之間的距離:OA,OB, OC ,OD, OE , OF ,OG(3) 明確相鄰兩記數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=nT°(4) 求岀物體在各記數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度將不同時(shí)刻及其對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度填入表格中:

42、_BD=2?時(shí)刻T2T3T4T5T6T速度ViV2V3V4V5V6參考思路：如果分段測(cè)量，在線段的兩端都會(huì)產(chǎn)生讀數(shù)誤差，使長(zhǎng)度的測(cè)量誤差較大。量到各記數(shù)點(diǎn)的距離，通常并不是直接測(cè)量各個(gè)記數(shù)點(diǎn)之間的距離如4、求各記數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)用0AyBCT行嗎？為什么？而上面指岀問(wèn)題思考：1、為什么一般不以紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)為記時(shí)起點(diǎn)?紙帶上剛開(kāi)始打?qū)绲狞c(diǎn)非常密集， 帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)為記時(shí)起點(diǎn)。 參考思路：記數(shù)點(diǎn)之間的距離一般很小，測(cè)量誤差較大，所以一般不以紙2、為什么要每隔幾個(gè)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)？在物體運(yùn)動(dòng)速度不大的情況下， 速度的計(jì)算產(chǎn)生較大的誤差。直接打出的點(diǎn)之間的距離一般較小，給測(cè)量帶來(lái)較大的誤差，

43、使3、測(cè)量各記數(shù)點(diǎn)之間的距離，為什么要用長(zhǎng)刻度尺從零點(diǎn)開(kāi)始測(cè)參考思路:AB=? BC=? CD=?參考思路：行。當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間間隔很小時(shí)，在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度都非常接近于此過(guò)程中的方法計(jì)算，那種方法更好些?J I)每一點(diǎn)的瞬時(shí)速度。 但用后一種方法更好， 因?yàn)樾r(shí)間間隔內(nèi)的平均速度比間隔起點(diǎn)的速度大而 比間隔末端的瞬時(shí)速度小，用平均速度代替中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度更加準(zhǔn)確。待繼續(xù)學(xué)習(xí)之后就會(huì)知道，后一種算法是準(zhǔn)確的?！疽?guī)律探究】圖象探究和數(shù)據(jù)探究圖象探究：做岀速度隨時(shí)間的變化圖象即V-t圖線，研究物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。(1)在坐標(biāo)紙上以速度為縱坐標(biāo)，時(shí)間為橫坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系。(2 )根據(jù)

44、所測(cè)量速度的大小、范圍和坐標(biāo)紙的格數(shù)對(duì)速度、時(shí)間選取適當(dāng)?shù)臉?biāo)度。(3) 以瞬時(shí)速度和時(shí)間為坐標(biāo)描點(diǎn)。(4) 用平滑的曲線(包括直線)連接各點(diǎn)，得到速度時(shí)間圖象如圖所示。問(wèn)題思考：1、如果你做岀的速度時(shí)間圖象是如圖所示 完美的原因是什么？怎樣的圖象才是完美的？A、B、C三個(gè)圖象，試分析所做圖象不參考思路：圖象不完美的原因是標(biāo)度選取不合適： A圖像縱坐標(biāo)單位長(zhǎng)度表示的速度太大， 時(shí)間 標(biāo)度選的比較合適。B圖象是縱坐標(biāo)選取合適而橫坐標(biāo)單位長(zhǎng)度表示的時(shí)間過(guò)大。C圖象則縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)選取都不合適，都是單位長(zhǎng)度表示的量過(guò)大。完美的圖象應(yīng)該使圖線占據(jù)第一象限2、若做岀的圖象延長(zhǎng)后與縱軸交于一點(diǎn)，試說(shuō)明這一點(diǎn)

45、的意義和岀現(xiàn)的原因。參考思路：圖象延長(zhǎng)后與縱軸交于一點(diǎn)，說(shuō)明了物體在記時(shí)起點(diǎn)處具有速度，這個(gè)速度岀現(xiàn)的原因是在處理紙帶時(shí)，所選擇的記時(shí)起點(diǎn)不是紙帶上所打的第一個(gè)點(diǎn)3、若描岀的圖象如圖所示，你認(rèn)為合適嗎？應(yīng)該如何描線？參考思路：不合適。因?yàn)榇蠖鄶?shù)的點(diǎn)大致在一條直線上，連線時(shí)應(yīng)該用直線。 嚴(yán)重偏離直線的點(diǎn),是由實(shí)驗(yàn)中的偶然因素造成的，應(yīng)該剔除。4、本實(shí)驗(yàn)在規(guī)范操作的情況下得到如圖1所示的速度時(shí)間圖象，試描述這個(gè)做直線運(yùn)動(dòng)的物體速度如何變化？速度的變化有何特點(diǎn)？試對(duì)比分析圖2、圖3兩個(gè)速度時(shí)間圖象所描述直線運(yùn)動(dòng)的速度變化情況及特點(diǎn)。參考思路：圖1的速度時(shí)間圖線是一條向上傾斜的直線，說(shuō)明物體的速度是在

46、隨時(shí)間均勻的增大著，加速度的大小和方向都不發(fā)生變化，是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。圖2所描述的物體的運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間越來(lái)越大，且速度的變化越來(lái)越快，即加速度越來(lái)越大。因?yàn)閳D線上每一點(diǎn)切線的斜率，表示縱坐標(biāo)代表的物理量變化的快慢即物體的加速度。圖3表示的物體做速度不斷增大而加速度不斷減小的變速運(yùn)動(dòng)?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】運(yùn)動(dòng)的物體在不變的力的作用下，其速度隨時(shí)間均勻的變化，速度時(shí)間圖線是一條傾斜的直線。三、思考與練習(xí)1、物體運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象上有許多關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的信息，試分析應(yīng)該從那些方面入手挖掘？2、 如圖所示，試根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象描述物體的運(yùn)動(dòng)情況，并求出運(yùn)動(dòng)物體的加速度。3、如圖所示，是用電磁打點(diǎn)記時(shí)器打

47、岀的一條紙帶的一部分，上面的點(diǎn)是直接打?qū)绲狞c(diǎn)(1) 對(duì)紙帶進(jìn)行測(cè)量并設(shè)計(jì)表格記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。(2) 做岀圖象，說(shuō)明物體的運(yùn)動(dòng)情況。(3) 求岀運(yùn)動(dòng)物體的加速度。(4) 比較相鄰兩點(diǎn)之間的距離是怎樣發(fā)生變化的？其變化規(guī)律是什么?參考答案及思路：1、從物體速度的變化及趨勢(shì)、物體速度變化的快慢即加速度、加速度如何變化、初速度的大 小、速度方向等方面入手考察。反映在圖象上就是看物理量的增減情況、單調(diào)性、有無(wú)漸近線； 圖線切線的斜率及斜率的變化；圖線與兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn)即截距等。22、物體以10m/s的初速度沿正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度 a=0.5m/s。 用圖象描述直線運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)儘1、根據(jù)兩維數(shù)據(jù)記錄

48、表建立兩物理平面坐標(biāo)圖，理解物理圖象與數(shù)學(xué)圖象之間的關(guān)系。2、 能用圖象描述勻速直線運(yùn)動(dòng)的x t, v-1的關(guān)系。3、 知道“ v t”圖象中“面積”的含義，能從v t圖象中求岀物體運(yùn)動(dòng)的位移。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn) '園1、描點(diǎn)法描述x t圖象，并從圖象中獲取反映的物理信息。2、 如何從圖象中獲取信息，理解x t圖象和vt圖象的區(qū)別。3、怎樣利用圖象構(gòu)建描述直線運(yùn)動(dòng)的物理規(guī)律。知識(shí)要點(diǎn)梳理褐 知識(shí)點(diǎn)一一一位移一時(shí)間圖象(x-t圖象)商要點(diǎn)詮釋：1、圖象的物理意義志在x-t圖象中，橫坐標(biāo)表示從計(jì)時(shí)開(kāi)始的各個(gè)時(shí)刻，縱坐標(biāo)表示從計(jì)時(shí)開(kāi)始的任一時(shí)刻的位置，即從運(yùn)動(dòng)開(kāi)始的這一段時(shí)時(shí)間內(nèi)，物體相對(duì)于參

49、考點(diǎn)的位移，整個(gè)圖象反映了物體的位置隨時(shí)間的變化規(guī)律。2、勻速直線運(yùn)動(dòng)猛物體做直線運(yùn)動(dòng)，如果在任意時(shí)刻的速度都相等，即在任意相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移都相等，則物體做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移-時(shí)間圖象是一條傾斜的直線。如圖1:圖象上的一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)著物體在某時(shí)刻的位置。如圖中P點(diǎn)表示在第2s末，物體的位置為距參考點(diǎn)正方向2m, Q點(diǎn)表示在第3s末，物體的位置為距參考點(diǎn)正方向3nr從圖中也可確定物體在任意時(shí)間內(nèi)的位移。如圖中第3s內(nèi)物體發(fā)生的位移為正方向的1nr竺圖上各點(diǎn)切線斜率 k=tan a =丄 表示速度v，即圖線的傾斜程度反映物體運(yùn)動(dòng)的快慢，其傾斜程度越大，速度越快。斜率的大小

50、表示做勻速直線運(yùn)動(dòng)物體的速度的大小，斜率的正負(fù)即為速度的正負(fù)。從圖1可知，物體的速度為 v=1m/s。3、幾點(diǎn)說(shuō)明侖 物體的xt圖象和物體的運(yùn)動(dòng)軌跡不同。(2) 若圖象不過(guò)原點(diǎn)，有兩種情況： 圖象在縱軸上截距表示開(kāi)始計(jì)時(shí)物體相對(duì)于參考點(diǎn)的位移； 圖象在橫軸上的截距表示物體過(guò)一段時(shí)間再?gòu)膮⒖键c(diǎn)岀發(fā)。如圖2,圖線開(kāi)始時(shí)相對(duì)參考點(diǎn)的位移為X。，圖線經(jīng)過(guò)to才從參考點(diǎn)岀發(fā)。(3) 兩圖線相交說(shuō)明兩物體相遇，其交點(diǎn)A的橫坐標(biāo)表示相遇的時(shí)刻，縱坐標(biāo)表示相遇處對(duì)參考點(diǎn)的位移。如圖2中，圖線和圖線相交于A點(diǎn)，表示兩物體在 ti時(shí)刻相遇，其中xi表示相遇處對(duì)參考點(diǎn)的位移。(4) 圖象是傾斜直線表示物體做勻速直線

51、運(yùn)動(dòng)，圖象是曲線則表示物體做變速運(yùn)動(dòng)，如圖3中的、圖線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，表示物體做變速運(yùn)動(dòng)。(5) 圖象平行于t軸，即斜率為零，說(shuō)明物體的速度為零，表示物體靜止。如圖3中圖線；圖象斜率為正值，表示物體沿與規(guī)定方向相同的方向運(yùn)動(dòng)，如圖3中圖線；圖象斜率為負(fù)值，表示物體沿與規(guī)定方向相反的方向運(yùn)動(dòng)，如圖3中圖線。(6) 圖象與橫軸交叉，表示物體從參考點(diǎn)的一邊運(yùn)動(dòng)到另一邊，如圖3中的圖線表示相距參考點(diǎn)Xo 一邊運(yùn)動(dòng)到參考點(diǎn)。知識(shí)點(diǎn)二蠱速度一時(shí)間圖象(v-t圖象)要點(diǎn)詮釋：1、圖象的物理意義殆在v-t圖象中，橫坐標(biāo)表示從計(jì)時(shí)開(kāi)始的各個(gè)時(shí)刻，縱坐標(biāo)表示物體某時(shí)刻的速度，整個(gè)圖象反ivAv/ t an

52、 二-映了物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。由于Li：，而v-t圖象中的斜率 k=二一，所以一；二：二1二，斜率的大小即為加速度的大小，斜率的正負(fù)即為加速度的正負(fù)2、勻速直線運(yùn)動(dòng)的 v t圖象蠢勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度 v是恒定的，不隨時(shí)間發(fā)生變化，所以vt圖象是一條與橫軸平行的直線，如圖甲所示。圖中，A的速度為正值表示其速度方向與規(guī)定VaV Vb 。的正方向相同，B的速度為負(fù)值，表示它的速度方向與規(guī)定的正方向相反。在比較A、B速度的大小時(shí)，應(yīng)該有：3、變速直線運(yùn)動(dòng)的 在變速直線運(yùn)動(dòng)中， 它的vt圖象是一條傾斜直線，如圖乙所示, 速直線運(yùn)動(dòng)的圖象。01v t圖象隘如果在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的改變都相等，這

53、種運(yùn)動(dòng)叫勻變速直線運(yùn)動(dòng)，A表示勻加速直線運(yùn)動(dòng)的 v t圖象，B表示勻減4、非勻變速直線運(yùn)動(dòng)的 v t圖象猛物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果在相等的時(shí)間內(nèi)速度改變不相等的叫非勻變速直線運(yùn)動(dòng)，它的 象是- 一條曲線，如圖丙所示：5、v t圖象的應(yīng)用蠱（1）可求岀任一時(shí)刻的速度。（2）可求岀達(dá)到某一速度所需的時(shí)間?？汕髮缒扯螘r(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移。運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間 t內(nèi)發(fā)生位移的大小是 v t圖象與坐標(biāo)軸及t的始、末時(shí)刻線段所圍面積 的數(shù)值，如圖：規(guī)律方法指導(dǎo)1. 善于用圖象來(lái)描述和研究問(wèn)題商物理量之間的關(guān)系可以用公式表示，也可以用圖象表示，利用圖象能給問(wèn)題帶來(lái)很強(qiáng)的直觀性，可以比較方便地處理實(shí)驗(yàn)（或觀測(cè)）結(jié)果，

54、找出事物的變化規(guī)律。以后我們還會(huì)遇到更多的用圖象來(lái)處理物理量之間的變化規(guī)律的問(wèn)題，所以，現(xiàn)在我們就要重視圖象的學(xué)習(xí)。2、幾個(gè)易混淆的問(wèn)題民（1）勻速直線運(yùn)動(dòng)和變速直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別猛則為勻速直線運(yùn)動(dòng)， 如果在相等物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如果在任意相等的時(shí)間里位移都相等，的時(shí)間里位移不相等，則為變速直線運(yùn)動(dòng)。x -t圖象與物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際路線有著本質(zhì)的區(qū)別商x-t圖象反映的是物體的位置隨時(shí)間變化的關(guān)系，并不是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡。（3）x-t 圖象和v-t圖象的不同S3位移一時(shí)間圖象（x-t圖象）速度一時(shí)間圖象（v-t圖象）物理表示質(zhì)點(diǎn)位置隨時(shí)間變化的關(guān)系反映質(zhì)點(diǎn)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象。意義（注意圖象不是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡 ）從圖a 位置與時(shí)刻的對(duì)應(yīng)關(guān)系；圖象與x軸的交a .瞬時(shí)速度與時(shí)刻的對(duì)應(yīng)關(guān)系；圖象與v軸的交象可點(diǎn)表示物體的初位置。點(diǎn)表示初速度，根據(jù)