必修1 第一章 運動的描述課件

1、必修1第一章 運動的描述一、基本概念1、機(jī)械運動：一個物體相對于另一個物體的 改變叫機(jī)械運動,簡稱 。它包括平動、轉(zhuǎn)動和振動等運動形式。位置運動運動是絕對的，靜止是相對的。2、參考系：為了研究物體的運動而假定為 的物體叫參考系，同一個物體由于選擇的參考系 ，觀察的結(jié)果往往是不同的，所以研究運動時，必須指明 ，通常取 作為參考系。不動不同參考系大地3、質(zhì)點：用來代替物體的有質(zhì)量的點叫質(zhì)點。 它是一種 。 物體能簡化成質(zhì)點的條件是：在研究的問題中，物體只做平動，或物體的 對研究物體運動無影響，才可以把物體簡化為質(zhì)點。理想化模型形狀和大小4、路程和位移（1）路程：物體 的長度，是標(biāo)量。（2）位移：描

2、述物體 變化的物理量，是從物體運動的 指向 的有向線段，是矢量。位移大小: 位移方向：如果物體做單方向直線運動，則位移大小就等于路程。運動軌跡位置初位置末位置初位置到末位置的距離由初位置指向末位置5、時刻與時間 時刻指的是某一瞬時，在時間軸上用一個點來表示。對應(yīng)的是位置、速度、動量、動能等 量。 時間是兩個時刻間的間隔，在時間軸上用一段長度來表示。對應(yīng)的是位移、路程、沖量、功等 量。狀態(tài)過程初始時刻零時刻第3秒末第4秒初第1秒前2秒第3秒后2秒7、加速度 是描述速度變化 的物理量，是矢量。是速度變化和所用時間的比值加速度a的方向與速度變化v的方向相同?？炻头较虍?dāng)a與v方向相同時加速當(dāng)a與v方

3、向相反時減速 重力加速度g：物體只受 而產(chǎn)生的加速度 方向： 大小:不同位置g的數(shù)值一般不同重力豎直向下8、勻速直線運動 物體在一條直線上運動，如果在相等的時間內(nèi) 相等，這種運動就叫做勻速直線運動。位移議一議：若物體在第1秒內(nèi)的位移為1m，第2秒內(nèi)的位移為1m，第3秒內(nèi)的位移為1m，依次類推。這個物體的運動時勻速直線運動嗎？答：不一定。 定義中的“相等時間”應(yīng)理解為：任意的相等時間。勻速直線運動的特點：速度時刻保持不變。勻速直線運動中，物體的位移與時間成正比，即x = v t例：下列物體中，可當(dāng)作“質(zhì)點”的有（ ）A、做花樣滑冰的運動員B、遠(yuǎn)洋航行的巨輪C、環(huán)繞地球的人造衛(wèi)星D、轉(zhuǎn)動著的砂輪B

4、C2、位移與路程的區(qū)別，平均速度與平均速率的區(qū)別關(guān)于平均速度的大小與平均速率（1）當(dāng)物體做單向直線運動時，二者才相等（2）當(dāng)物體做直線運動，但方向有改變時，由于路程大于位移的大小，這時平均速度的大小要小于平均速率。（3）物體做曲線運動時，位移的大小要小于路程，故平均速度的大小要小于平均速率。例1：如圖所示，三個物體甲、乙、丙相對于同一質(zhì)點沿同一直線作直線運動的位移圖像，在時間t1內(nèi)，（1）三者位移關(guān)系（2）三者路程關(guān)系（3）三者平均速度關(guān)系（4）三者平均速率關(guān)系甲=乙=丙甲=乙=丙甲乙=丙甲乙=丙例2一實心的長方體，三邊長分別是a、b、c（abc），如圖所示有一質(zhì)點，從頂點A沿表面運動到長方體

5、的對角B，求：（1)質(zhì)點的最短路程（2)質(zhì)點的位移大小ABabc解析：將長方體的上表面向前翻轉(zhuǎn)900, 跟其前表面在同一平面內(nèi)，A、B的連線是直線時，質(zhì)點通過的路程最短質(zhì)點的位移就是過A、B的長方體的對角線。（1）(2）3、速度v、速度的變化量v、加速度a 加速度不是速度的增加，加速度是描述速度變化快慢與變化方向的物理量，也叫速度的變化率（1）a的大小是由v和t 兩個因素共同決定的，a與v、 v大小無關(guān)。（2）從本質(zhì)上講，加速度是由作用在物體上的合外力和物體的質(zhì)量兩個因素決定的。（3）a的方向一定與v的方向相同，也一定與物體所受合外力的方向相同；而與速度方向沒有必然的聯(lián)系。 可見，速度、速度的

6、變化量和速度變化率（即加速度）為三個不同的物理量，沒有直接關(guān)系。例：以下說法中正確的是（ ）A、物體速度越大，加速度一定越大B、物體速度變化越快，加速度一定大C、物體加速度不斷減小，速度一定越來越小D、物體在某時刻速度為零，加速度也一定為零B三、題型分析1、對平均速度公式的理解例1：一個物體作直線運動，前一半路程的平均速度為v1，后一半路程的平均速度為v2，則全程的平均速度為多少？解：例2：一個朝著某方向做直線運動的物體，在時間t內(nèi)的平均速度為v，緊接著t/2時間內(nèi)的平均速度為v/2，則物體在這段時間內(nèi)的平均速度為多少？解：3、巧選參考系，解決運動的相對性問題例1、太陽從東邊升起，西邊落下，是

7、地球上的自然現(xiàn)象，但在某些條件下，在緯度較高地區(qū)上空飛行的飛機(jī)上，旅客可以看到太陽從西邊升起的奇妙現(xiàn)象，這些條件是（ ）A、時間必須是在清晨，飛機(jī)正在由東向西飛行，飛機(jī)的速率必須較大B、時間必須是在清晨，飛機(jī)正在由西向東飛行，飛機(jī)的速率必須較大C、時間必須是在傍晚，飛機(jī)正在由東向西飛行，飛機(jī)的速率必須較大D、時間必須是在傍晚，飛機(jī)正在由西向東飛行，飛機(jī)的速率不能太大C解決此類問題,可設(shè)身處地(把你所處的環(huán)境比作題中環(huán)境)地想.例2、一游艇勻速沿河流逆水航行，在某處丟失一個救生圈，丟失后經(jīng)t秒才發(fā)現(xiàn)，于是游艇立即返航去追趕，結(jié)果在丟失點下游距丟失點s處追上。設(shè)水流速度恒定，游艇往返的劃行速率不變

8、，游艇調(diào)頭的時間不計，求水速。解析：以水流為參考系。則救生圈靜止不動，游艇往返速率不變，故返航追上救生圈的時間也為t秒，從丟失到追上的時間為2t秒。 在2t秒內(nèi)，救生圈運動了s，故水速例1、一輛實驗小車可沿水平地面(圖中紙面)上的長直軌道勻速向右運動,有一臺發(fā)出細(xì)光束的激光器裝在小轉(zhuǎn)臺M上,到軌道的距離MN為d=10m,如圖所示,轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動,使激光束在水平面內(nèi)掃描,掃描一周的時間為T=60s,光速轉(zhuǎn)動方向如圖中箭頭所示,當(dāng)光速與MN的夾角為45時,光速正好射到小車上,如果再經(jīng)過t=2.5s光束又射到小車上,則小車的速度為多少？（結(jié)果保留兩位數(shù)字 )L1L2解:代入數(shù)據(jù)得:v1=1.7m/s,

9、v2=2.9m/s4、勻速直線運動的應(yīng)用例1、如圖，圖A是高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖。測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號。根據(jù)發(fā)出和接收的時間差，測出被測物體的速度。圖B中P1、P2是測速儀發(fā)出的超聲波信號，n1 、n2分別是P1 、P2由汽車反射回來的信號。設(shè)測速儀勻速掃描，P1 、P2之間的時間間隔t=1.0s，超聲波在空氣中傳播速度v=340m/s，若汽車是勻速行駛的,則根據(jù)圖B可知,汽車接收到P1 、P2兩個信號之間的時間內(nèi)前進(jìn)的距離是多少米？汽車的速度是多少米/秒？解析:理解題意P1n1這段時間t1表示什么時間? P2n2這段時間t2表示什么時間?汽車接收到第一列波時,距波

10、源距離:汽車接收到第二列波時,距波源距離:在接收到上述兩列波之間行駛的距離:上述式子中:綜上可得:汽車在發(fā)生上述17m位移所用時間為兩次接收到波之間的時間:汽車運動的速度:1、天文觀測表明，幾乎所有遠(yuǎn)處的恒星（或星系）都在以各自的速度背離我們而運動，離我們越遠(yuǎn)的星體，背離我們運動的速度（稱為退行速度）越大；也就是說，宇宙在膨脹，不同星體的退行速度v和它們離我們的距離r成正比，即v=Hr式中H為一常量，稱為哈勃常數(shù)，已由天文觀察測定為解釋上述現(xiàn)象，有人提出一種理論，認(rèn)為宇宙是從一個大爆炸的火球開始形成的假設(shè)大爆炸后各星體即以不同的速度向外勻速運動，并設(shè)想我們就位于其中心，則速度越大的星體現(xiàn)在離我

11、們越遠(yuǎn)這一結(jié)果與上述天文觀測一致由上述理論和天文觀測結(jié)果，可估算宇宙年齡T，其計算式為T_.根據(jù)近期觀測，哈勃常數(shù)H=310-2米秒光年，其中光年是光在一年中行進(jìn)的距離，由此估算宇宙的年齡約為_年補(bǔ)充題：解析：由于宇宙是從一個大爆炸前的火球開始的，大爆炸后各星體做的是勻速運動，令宇宙年齡為T，則星球現(xiàn)在距我們?yōu)椋簉=vT=HrTT=1/HT=1/H=1秒光年/(310-2m) =13108/(310-2m)=11010年2、甲乙兩站每隔相等的時間同時發(fā)出一輛汽車向?qū)Ψ杰囌緞蛩亳側(cè)ァＲ蝗蓑T自行車沿汽車行駛路線向乙站勻速行駛。騎車人發(fā)現(xiàn)，每隔36分鐘有一輛車迎面向他駛來，每隔45分鐘有一輛車從他身后駛過。若汽車行駛速度相同，問車站每隔幾分鐘發(fā)一輛車。解析：解得：t =40mint1=36min t2=45min3、百貨大樓一、二樓內(nèi)有一部正以恒定速度向上運動的自動扶梯.某人相對扶梯以速度v沿梯從一樓向上跑至二樓，數(shù)得梯子有N1級；到二樓后他又反過來相對扶梯以速度v沿梯向下跑至一樓，數(shù)得梯子有N2級,求自動扶梯的梯子實際為多少級？分析：人在運動的扶梯上跑動時同時參與了兩個分運動：一個是人相對扶梯的運動，另一個是扶梯相對地面的運動，人相對地面的運動是