1描述直線運(yùn)動(dòng)的基本概念

2024/8/16第1講描述直線運(yùn)動(dòng)的基本概念運(yùn)動(dòng)的描述和勻變速直線運(yùn)動(dòng)第一章2024/8/16編讀互動(dòng)

1．本講重點(diǎn)復(fù)習(xí)描述物體運(yùn)動(dòng)的基本概念，通過復(fù)習(xí)使學(xué)生能夠區(qū)分位移和路程、時(shí)間和時(shí)刻、速度和速率、瞬時(shí)速度和平均速度，理解速度、速度變化量、速度變化率和加速度等概念，加速度的概念是本單元的復(fù)習(xí)要點(diǎn)．

2．本講教學(xué)可以按下面的思路安排：

(1)由于本單元概念較多，可以先讓學(xué)生自學(xué)，完成課時(shí)作業(yè)，然后再針對學(xué)生存在的問題有針對性地講解．教師講解應(yīng)著眼于對有關(guān)概念的形成過程的理解，使學(xué)生領(lǐng)會(huì)概念的實(shí)質(zhì).2024/8/16

(2)通過例1及變式題掌握運(yùn)動(dòng)物體簡化為質(zhì)點(diǎn)的處理方法，講清楚一般物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件．

(3)通過例2及變式題考查學(xué)生對平均速度、平均速率、瞬時(shí)速率的理解和應(yīng)用．

(4)通過例3及變式題考查學(xué)生對速度和加速度的聯(lián)系及區(qū)別的辨析能力．

(5)通過例4及變式題考查學(xué)生對勻速直線運(yùn)動(dòng)的理解和實(shí)際應(yīng)用能力．2024/8/16考點(diǎn)自主梳理?知識(shí)點(diǎn)一質(zhì)點(diǎn)與參考系

1．質(zhì)點(diǎn)：用來代替物體的有________的點(diǎn)．

(1)質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)________模型，實(shí)際上并不存在．

(2)當(dāng)物體的大小和形狀對所研究問題的影響________時(shí)，物體可看作質(zhì)點(diǎn)．

2．參考系：為了研究物體的運(yùn)動(dòng)而假定不動(dòng)的物體，通常以________和相對地面靜止的物體為參考系．質(zhì)量

理想可以忽略地面

2024/8/16?知識(shí)點(diǎn)二位移和路程

1．位移：位移是描述質(zhì)點(diǎn)__________的物理量，它是由質(zhì)點(diǎn)的初位置指向末位置的有向線段，是矢量．

2．路程：路程是質(zhì)點(diǎn)實(shí)際________的長度，是標(biāo)量．

[說明：(1)一般情況下，路程不等于位移的大小，只有質(zhì)點(diǎn)做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小才等于路程；(2)位移和路程都是過程量，質(zhì)點(diǎn)發(fā)生一段位移或通過一段路程都需要經(jīng)歷一段時(shí)間]位置變化運(yùn)動(dòng)軌跡

2024/8/16?知識(shí)點(diǎn)三時(shí)間和時(shí)刻

1．時(shí)刻：時(shí)刻指的是某一時(shí)間點(diǎn)，在時(shí)間軸上用一個(gè)確定的________表示，對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)量是位置、瞬時(shí)速度、瞬時(shí)加速度．

2．時(shí)間：時(shí)間是兩個(gè)時(shí)刻間的一段間隔，在時(shí)間軸上用一段________表示，對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)量是位移、平均速度、速度變化量．點(diǎn)線段2024/8/16?知識(shí)點(diǎn)四速度與加速度

1．速度：描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢及方向的物理量，是矢量．

(1)定義：速度是質(zhì)點(diǎn)的________與發(fā)生__________所用時(shí)間的比值(

)，方向與位移方向相同．

(2)瞬時(shí)速度與瞬時(shí)速率：瞬時(shí)速度指物體在________(或________)的速度，方向沿軌跡的切線方向；________的大小叫瞬時(shí)速率．前者是矢量，后者是標(biāo)量．

(3)平均速度與平均速率

①物體在某段時(shí)間的________跟發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值稱為平均速度，是矢量，方向與位移方向相同．位移該段位移某一時(shí)刻某一位置瞬時(shí)速度位移2024/8/16

②物體在某段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的________與所用時(shí)間的比值叫平均速率，是標(biāo)量．

2．加速度：描述質(zhì)點(diǎn)的速度改變快慢及方向的物理量，是矢量．

(1)定義：質(zhì)點(diǎn)的________________跟發(fā)生這一改變所用時(shí)間的比值(

)．

(2)大?。杭铀俣鹊拇笮≡跀?shù)值上等于運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)________________，即速度的變化率．

(3)方向：加速度方向與__________的方向相同.路程速度的變化量速度的變化量速度變化2024/8/16?知識(shí)點(diǎn)五勻速直線運(yùn)動(dòng)

1．定義：在__________相等的時(shí)間內(nèi)完成的位移不變的直線運(yùn)動(dòng)．

2．特點(diǎn)：(1)________為恒量；(2)加速度為________．

3．規(guī)律：(1)x＝vt；(2)圖象：如圖1－1所示．甲乙圖1－1任意連續(xù)速度零2024/8/16考向互動(dòng)探究?探究考向一對質(zhì)點(diǎn)和參考系概念的理解

【模型解讀】

1．質(zhì)點(diǎn)：將物體抽象為沒有大小只有質(zhì)量的點(diǎn)；質(zhì)點(diǎn)只占有位置，但不占有空間．

(1)將物體看成質(zhì)點(diǎn)的條件：研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，若物體的大小和形狀可以忽略，可以將物體視為質(zhì)點(diǎn)；在具體問題中，要考慮物體的運(yùn)動(dòng)情況及所要研究的實(shí)際問題，如觀看運(yùn)動(dòng)員百米競賽可將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)，研究運(yùn)動(dòng)員在百米競賽中的技術(shù)要領(lǐng)時(shí)則不能將運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn)．2024/8/16

(2)質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想模型，實(shí)際上并不存在，質(zhì)點(diǎn)不是質(zhì)量很小的點(diǎn)，與幾何中的“點(diǎn)”不同．

2．對參考系的理解

(1)運(yùn)動(dòng)是絕對的，靜止是相對的．一個(gè)物體是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的，都是相對于參考系而言的．

(2)參考系的選取可以是任意的．

(3)判斷一個(gè)物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止，如果選擇不同的物體作為參考系，可能得出不同的結(jié)論．

2024/8/16(4)參考系本身既可以是運(yùn)動(dòng)的物體也可以是靜止的物體，在討論問題時(shí)，我們假定被選為參考系的物體是靜止的．(5)比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)必須選擇同一個(gè)參考系．2024/8/16

例1

[2012·荊州質(zhì)檢]下列說法正確的是(

)

A．參考系必須是固定不動(dòng)的物體

B．參考系可以是變速運(yùn)動(dòng)的物體

C．地球很大，又因有自轉(zhuǎn)，研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)，地球不可視為質(zhì)點(diǎn)

D．研究跳水運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)體動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)

【建模點(diǎn)撥】辨別有關(guān)參考系的問題，必須跳出日常生活均以地面為參考系的思維習(xí)慣．物體能否視為質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵是看其大小和形狀對所研究問題的影響是否能夠忽略．2024/8/16

[答案]B

[解析]沒有絕對靜止的物體，根據(jù)研究問題的需要，可以將處于任何運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體視為參考系，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)，地球大小和形狀可以忽略，此時(shí)地球可視為質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；研究跳水運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)體動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員不可視為質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．2024/8/16【建模點(diǎn)撥】辨別有關(guān)參考系的問題，必須跳出日常生活均以地面為參考系的思維習(xí)慣．物體能否視為質(zhì)點(diǎn)，關(guān)鍵是看其大小和形狀對所研究問題的影響是否能夠忽略．2024/8/16

變式題

[2011·青島模擬]

2008年北京奧運(yùn)會(huì)已成功舉辦，中國代表團(tuán)參加了包括田徑、體操、柔道在內(nèi)的所有28個(gè)大項(xiàng)的比賽，下列幾種奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中的研究對象可視為質(zhì)點(diǎn)的是(

)

A．在撐竿跳高比賽中研究運(yùn)動(dòng)員手中的支撐桿在支撐地面過程中的轉(zhuǎn)動(dòng)情況時(shí)

B．帆船比賽中確定帆船在大海中的位置時(shí)

C．跆拳道比賽中研究運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作時(shí)

D．鉛球比賽中研究鉛球被擲出后在空中的飛行時(shí)間時(shí)2024/8/16

[答案]BD

[解析]研究撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員手中支撐的桿的轉(zhuǎn)動(dòng)情況時(shí)，支撐桿上各點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)情況不同，不能將其視為質(zhì)點(diǎn)；同理，跆拳道比賽中運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作對比賽結(jié)果影響也很大，不能視為質(zhì)點(diǎn)．其余兩項(xiàng)可視為質(zhì)點(diǎn)，選項(xiàng)B、D正確．2024/8/16?

探究考向二對平均速度、平均速率和瞬時(shí)速度的理解

對平均速度、平均速率和瞬時(shí)速度的考查主要涉及其基本含義以及三者的區(qū)別和聯(lián)系，詳見下表．2024/8/162024/8/16

例2

如圖1－2所示，物體沿曲線軌跡的箭頭方向運(yùn)動(dòng)，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線軌跡運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間分別是1s、2s、3s、4s．下列說法錯(cuò)誤的是(

)圖1－22024/8/162024/8/16

[答案]D2024/8/16

[點(diǎn)評]對于平均速度、平均速率和瞬時(shí)速度，首先要準(zhǔn)確理解其定義和定義式，并準(zhǔn)確理解其相關(guān)概念，如位移和路程，同時(shí)要注意該物理量是矢量還是標(biāo)量，另外要注意是過程量還是狀態(tài)量．下面的變式題即考查學(xué)生對瞬時(shí)速度的理解．2024/8/16

變式題

[2012·廣州模擬]在公路的每個(gè)路段都有交通管理部門設(shè)置的限速標(biāo)志，如圖1－3所示，這是告誡駕駛員在這一路段駕駛車輛時(shí)(

)圖1－32024/8/16

A．必須以這一規(guī)定速度行駛

B．平均速度大小不得超過這一規(guī)定數(shù)值

C．瞬時(shí)速度大小不得超過這一規(guī)定數(shù)值

D．汽車上的速度計(jì)指示值有時(shí)還是可以超過這一規(guī)定值的

[答案]Ｃ

[解析]限速標(biāo)志上的數(shù)值為這一路段汽車行駛的瞬時(shí)速度的最大值，汽車上的速度計(jì)指示值為汽車行駛的瞬時(shí)速度值，不能超過這一規(guī)定值，故只有C正確．2024/8/16?探究考向三對速度和加速度關(guān)系的理解

1.速度、速度改變量和加速度的比較2024/8/162024/8/162024/8/16

例3

[2012·淮南聯(lián)考]物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為2m/s2，那么(

)

A．物體的末速度一定比初速度大2m/s

B．每秒鐘物體的速度增加2m/s

C．第3秒初的速度比第2秒末的速度大2m/s

D．第3秒末的速度比第2秒初的速度大2m/s2024/8/16

[答案]Ｂ

[解析]

根據(jù)加速度定義可知選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；第3秒初與第2秒末是同一時(shí)刻，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；第3秒末與第2秒初的時(shí)間間隔為2s，可知第3秒末的速度比第2秒初的速度大Δv＝at＝4m/s，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2024/8/16

變式題

[2011·濟(jì)南模擬]有以下幾種情景：①點(diǎn)火后即將升空的火箭；②高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車；③運(yùn)行的磁懸浮列車在軌道上高速行駛；④太空的空間站在繞地球勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．

下列對情景的分析和判斷的說法中，正確的是(

)

A．因火箭還沒運(yùn)動(dòng)，所以加速度一定為零

B．轎車緊急剎車，速度變化很快，所以加速度很大

C．高速行駛的磁懸浮列車因速度很大，所以加速度也一定很大

D．盡管空間站勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，但加速度不為零2024/8/16

[答案]ＢＤ

[解析]即將升空的火箭，速度為零，但合外力不為零，加速度不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于緊急剎車，速度的變化率大，故加速度大，選項(xiàng)B正確；磁懸浮列車以很大的速度勻速行駛，加速度為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；空間站勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，速度大小不變，但方向時(shí)刻改變，存在向心加速度，選項(xiàng)D正確．2024/8/16?探究考向四對勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的考查

求解多物體或多過程運(yùn)動(dòng)問題的方法：

(1)審清題意，分析各個(gè)物體和各個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，構(gòu)建運(yùn)動(dòng)圖景，并盡量畫出草圖．

(2)分段分析各階段運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，找準(zhǔn)各階段運(yùn)動(dòng)的區(qū)別與聯(lián)系．

(3)靈活應(yīng)用運(yùn)動(dòng)規(guī)律處理有關(guān)實(shí)際問題．2024/8/16

例4

2011·澧縣模擬如圖1－4所示，在一次海上軍事演習(xí)中，一艘魚雷快艇以30m/s的速度追擊前面同一直線上正在逃跑的敵艦．當(dāng)兩者相距L0＝2km時(shí)，以60m/s的速度發(fā)射一枚魚雷，經(jīng)過t1＝50s，艇長通過望遠(yuǎn)鏡看到了魚雷擊中敵艦爆炸的火光，同時(shí)發(fā)現(xiàn)敵艦仍在繼續(xù)逃跑，于是馬上發(fā)出了第二次攻擊的命令，第二枚魚雷以同樣速度發(fā)射后，又經(jīng)t2＝30s，魚雷再次擊中敵艦并將其擊沉．被第一枚魚雷擊中前后，敵艦逃跑的速度v1、v2分別為多大？

圖1－42024/8/16

[答案]20m/s

10m/s

[解析]設(shè)第一枚魚雷擊中前，敵艦逃跑的速度v1，當(dāng)魚雷快艇與敵艦相距L0＝2km時(shí)，發(fā)射第一枚魚雷，在t1＝50s時(shí)擊中敵艦，則有(v－v1)t1＝L0

即：(60－v1)×50＝2000

解得v1＝20m/s

擊中敵艦時(shí)，魚雷快艇與敵艦的距離為

L0－(v′－v1)t1＝1500m

馬上發(fā)射第二枚魚雷，設(shè)被第一枚魚雷擊中后敵艦的速度為v2，經(jīng)t2＝30s魚雷再次擊中敵艦，則有(v－v2)t2＝15002024/8/16

即：(60－v2)×30＝1500

解得v2＝10m/s.

[點(diǎn)評]對于勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)際應(yīng)用問題，要特別注意研究對象在時(shí)間和空間上的相關(guān)性，必要時(shí)要根據(jù)題意畫出運(yùn)動(dòng)的示意圖．2024/8/16變式題

2024/8/16

[答案]25km/h2024/8/16

[備選理由]

側(cè)重于考查和鞏固速度和加速度的基本關(guān)系：同向加速、反向減速．

1．[2011·臨沂模擬]關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說法正確的是(

)

A．速度變化得越大，加速度就越大

B．速度變化得越快，加速度就越大

C．加速度方向保持不變，速度方向也保持不變

D．加速度大小不斷變小，速度大小也不斷變小備用習(xí)題2024/8/16

[答案]B

[解析]加速度是用來描述質(zhì)點(diǎn)速度變化快慢的物理量，質(zhì)點(diǎn)速度變化量大，不一定速度變化得快，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；質(zhì)點(diǎn)的