2014年高三一轮复习物理第一章描述运动的基本概念 8页

第二章《运动的描述》第一讲《描述运动的基本概念》【计划课时】2课时【学习目标】1、知道参考系、质点的概念，在实际问题中能恰当地选择参考系和构建质点模型。2、理解速度的变化量，会计算速度的变化量。3、区分时间和时刻、位移和路程、平均速度和瞬时速度、速度和加速度的概念及关系。4、激情投入学习，掌握扎实基础知识，时刻准备着。【教学重难点】1、会区分时间和时刻、位移和路程、平均速度和瞬时速度、速度和加速度的概念2、会计算速度的变化量。【使用说明与方法指导】1、第一节课：让学生自学课本、合作讨论学案上的问题。2、第二节课：教师做相关的讲解，合作讨论并完成针对训练题。【自学与探究】一、质点、参考系、坐标系、时间和时刻1、质点：在某些情况下，不考虑物体的大小和形状，把它简化成一个有质量的点，称为质点。说明：能否把一个物体看做质点，并不是由物体的形状和大小来决定的，而是由它的形状和大小对所研究问题的影响程度决定的．一般来说，如果在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要的或不起作用的因素时，物体就可看做质点．2、参考系：在描述一个物体的运动时，选来作为参考的物体，叫做参考系。说明：（1）描述物体是否运动首先要选择一个参考系，以此为标准来衡量物体是运动还是静止的，参考系一旦确定，对物体运动描述也唯一确定。选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，结果往往是不同的。如行驶的汽车，若以路旁的树为参考系，车是运动的；若以车中的人为参考系，则车是静止的。（2）参考系的选择是任意的，但应以观测方便和使运动的描述简单为原则．研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系，在选择参考系时，应以方便观测和使运动的描述尽可能简单为原则。3、坐标系：为了定量的描述物体的位置和位置的变化，需要在参考系上建立的坐标系。（1）坐标系通常有直线坐标系、平面直角坐标系和立体空间三维坐标系第8页共8页\n（2）坐标系的三要素：原点、单位长度和正方向。4、时刻和时间（1）时刻:时刻指的是某一瞬时,在时间轴上用一个点来表示,如第2s末,第2s初等是状态量，如图（2）时间:时间指的是两时刻的间隔,在时间轴上用一段线段来表示,如前2s内,第2s内等是过程量.如图.5、位移和路程（1）位移:表示物体位置的变化,可用由初位置指向末位置的有向线段表示.有向线段的长度表示位移的大小,有向线段的方向表示位移的方向.（2）路程:是物体运动轨迹的实际长度，路程是标量,与路径有关。如图所示,AB表示位移,折线ACB和弧线ADB的长度表示路程。【例1】关于时间和时刻，下列说法正确的是()A.5s时指的是物体在5s末时，指的是时刻B.5s内指的是4s末到5s末这1s的时间C.第5s内指的是4s末到5s初这1s的时间D.第4s末和第5s初，指的是同一时刻【练1】（2010·吉安模拟）物体从静止开始做匀加速直线运动，第3s内通过的距离为3m，则（）A.第3s内的平均速度是3m/sB.物体的加速度大小为1.2m/s2C.前3s内的位移是6mD.3s末的瞬时速度为3.6m/s二、速度与速率、平均速度与瞬时速度、平均速率与瞬时速率1、平均速度①定义:运动物体的位移和所用时间的比值,叫做这段位移(或时间内)的平均速度.第8页共8页\n②表达式:(或者写成)，用于一切情况；只用于匀变速直线运动③方向:与位移方向相同，是个矢量。④物理意义：表示做变速运动的物体在某一段时间（或位移）内的平均快慢程度，只能粗略的描述物体运动的快慢。对于同一运动物体，在不同的过程，它的平均速度可能是不同的。因此，平均速度必须指明对应“哪段时间”或“哪段位移”2、瞬时速度①定义:运动物体经过某一位置(或在某时刻)的速度.②大小:(其中Δt→0)，在—t图象中等于该时刻对应斜率的大小.③方向：与物体经过某一位置是的运动方向相同，在—t图象中，可以用图象上某点的斜率表示，如果斜率为正值，则表明某点瞬时速度的方向与规定的正方向相同.注意:平常我们所说的速度既可能是平均速度,也可能是瞬时速度,要根据上下文来判断.④物理意义：精确描述做变速运动的物体在某个时刻（或位置）的运动情况的物理量，反映了某时刻（或位置）物体运动的快慢程度。3、瞬时速率和平均速率①瞬时速率:瞬时速度大小②平均速率:物体运动的路程与所用时间的比值.③公式:平均速率=【例2】某物体运动的位移时间图象如图所示，下列说法正确的是（）A、物体在整个过程中的运动状态为先匀加速运动，后匀减速运动B、物体在运动过程中速度先减小后增大的变速运动C、0-过程的平均速度与-过程的平均速度大小相等D、在整个过程中物体的平均速度为【练2】甲、乙两车沿平直公路通过同样的位移，甲车在前半段位移上以v1=40第8页共8页\nkm/h的速度运动，后半段位移上以v2=60km/h的速度运动，乙车在前半段时间内以v1=40km/h的速度运动，后半段时间内以v2=60km/h的速度运动，则甲、乙两车整个过程中的平均速度大小关系是（）A．B．＞C．﹤D．无法确定三、速度的变化量（）是矢量AABuAABuAABu1、大小：=注意：（1）在速度变化量的大小和方向如图所示。（2）是一个矢量式，在运算过程中应满足矢量运算法则。①当在一条直线上时，以初速度方向为正方向，把取相的正负值，代入公式中计算；②当初速度和末速度不在一条直线上时其运算满足平行四边形或三角形定则。2、方向：=或=决定【例3】一个弹性小球从80m的高空由静止释放，做自由落体运动，与地面相碰后弹起，在碰撞过程中无能量损失，试求：（1）经过3s和6s速度的变化量为多少？（2）与地面碰撞过程中速度变化了多少？【练3】在上题中若把小球从80m的高空以4m/s的初速度水平抛出，使之做平抛运动。抛出后1s内和3s内速度的变化量各为多少？方向如何？四、加速度第8页共8页\n用来描述速度变化快慢的的物理量，其定义式为=。加速度是矢量，其方向与速度的变化量方向相同（注意：与速度的方向没有关系），单位为m/s2。（1）、公式=仅是加速度的定义式，不是决定式，加速度由=决定。（2）加速度与速度没有直接关系：加速度很大，速度可以很小、可以很大、也可以为零（某瞬时）；加速度很小，速度可以很小、可以很大、也可以为零（某瞬时）；（3）加速度与速度的变化量没有直接关系：加速度很大，速度变化量可以很小、也可以很大；加速度很小，速度变化量可以很大、也可以很小。加速度是“变化率”——表示速度变化的快慢，不表示速度变化的大小。只有当一定时才能说与成正比，当一定时才能说与成反比。（4）当加速度方向与速度方向相同时，物体作加速运动，速度增大；若加速度增大，速度增大得越来越快；若加速度减小，速度增大得越来越慢（仍然增大）。当加速度方向与速度方向相反时，物体作减速运动，速度减小；若加速度增大，速度减小得越来越快；若加速度减小，速度减小得越来越慢（仍然减小）。（5）v-t图象的倾斜程度反映了物体加速度的大小．如图1-2-6所示，加速度，即加速度等于v-t图象的斜率。由于匀变速直线运动的速度图象是一条倾斜直线，所以速度图象与横轴的夹角恒定，即加速度是一个恒量(大小和方向都不改变)．而非匀变速直线运动的速度图象是一条曲线，所以图象与横轴的夹角在改变，即加速度不恒定．如图1-2-7所示，速度图象与横轴的夹角越来越小，表示加速度逐渐减小，即速度的变化率越来越慢．这里要注意，图1-2-7所表示的加速度虽逐渐减小，但速度却越来越大，这也体现了加速度与速度的区别．图1-2-5图1-2-6图1-2-7VttvV0【例4】如图是一个初速度为V0沿直线运动物体的速度图象，经过时间t速度为Vt第8页共8页\n,则在这段时间内物体的平均速度和加速度a的情况是…（　　）A．>B．，丙停在空中B．甲、丙匀速下降，>，乙匀速上升C．甲、乙匀速下降，>，丙匀速下降,且>123456789101112D．甲、乙匀速下降，<，丙匀速下降,且<4.关于位移和路程，下列说法正确的是()A.物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移B.物体沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小C.物体通过一段路程，其位移可能为0D.物体通过的路程不等，但位移可能相同第8页共8页\n5、(06江苏卷）下列情况中的速度，属于平均速度的是（）A．百米赛跑的运动员冲过终点线时的速度为9.5m／sB．由于堵车，汽车在通过隧道过程中的速度仅为1．2m／sC．返回地球的太空舱落到太平洋水面时的速度为8m／sD．子弹射到墙上时的速度为800m／s6、（2009年广东物理）某物体运动的速度图象如图1，根据图象可知（）A．0－2s内的加速度为1m/s2B．0－5s内的位移为10mC．第1s末与第3s末的速度方向相同D．第1s末与第5s末加速度方向相同7、(08广东卷)某人骑自行车在平直道路上行进，图6中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象。某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是（）A．在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大B．在0-t1时间内，由虚线计算出的平均速度比实际的大C．在t1-t2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大D．在t3-t4时间内，虚线反映的是匀速运动8、物体做竖直上抛运动时，在任意相同时间间隔内，速度的变化量（）A．大小相同、方向相同B．大小相同、方向不同C．大小不同、方向不同D．大小不同、方向相同9、（2011安徽卷）一物体作匀加速直线运动，通过一段位移所用的时间为，紧接着通过下一段位移所用时间为。则物体运动的加速度为（）A．B．C．D．10．关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是（）A.速度变化得越多,加速度就越大B.速度变化得越快,加速度就越大C．加速度方向保持不变,速度方向也保持不变D．加速度大小不断变小,速度大小也不断变小11．一个物体初速度为零，加速度为l0m/s2，则()A．每秒内速度的增加量相等，都为lOm/sB．相邻单位时间内平均速度差相等，都为lOm/sC．3秒初的速度与2秒末的速度差为1Om/sD．每秒末的速度是该秒初速度的l0倍12．一个物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s，1s后速度的大小变为10m/s，在这1s内该物体的()A．速度变化的大小可能小于4m/sB．速度变化的大小可能大于10m/sC．加速度的大小可能小于4m/s2D．加速度的大小可能大于10m/s2第8页共8页\n第8页共8页