《描述運動的基本概念》.ppt
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第一章運動的描述勻變速直線運動的研究第1課時描述運動的基本概念考點自清1.質(zhì)點用來代替物體的有的點叫做質(zhì)點，研究一個物體的運動時，如果物體的和對問題的影響可以忽略，就可以看做質(zhì)點.,質(zhì)量,形狀,大小,2.參考系和坐標系(1)為了研究物體的運動而假定的物體,叫做參考系.對同一物體的運動，所選擇的參考系不同，對它的運動的描述就會.通常以為參考系來研究物體的運動.(2)為了定量地描述物體的位置及位置的變化，需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼?中學物理中常用的坐標系有直線坐標系和平面直角坐標系,可分別用來研究物體沿直線的運動和在平面內(nèi)的運動.,不動,不同,地面,3.時刻和時間時隔(1)時刻指的是某一瞬時，在時間軸上用來表示，對應的是位置、速度、動能等狀態(tài)量.(2)時間間隔是兩個時刻間的間隔,在時間軸上用來表示，對應的是位移、路程、功等過程量.4.位移和路程(1)位移描述物體的變化，用從指向的有向線段表示，是矢量.(2)路程是物體運動的長度，是標量.,點,線段,位置,初位置,末位置,軌跡,5.速度物理學中用位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值表示物體運動的，即v=,是描述物體運動的和方向的物理量.(1)平均速度：在變速運動中，物體在某段時間內(nèi)的與發(fā)生這段位移所用時間的比值叫做這段時間內(nèi)的平均速度，即,其方向與的方向相同.(2)瞬時速度：運動物體在的速度，方向沿軌跡上物體所在點的切線方向指向前進的一側(cè)是矢量.瞬時速度的大小叫，是標量.,快慢,快慢,位移,位移,某一時刻（或某一,一位置）,,速率,6.加速度加速度是描述的物理量,是與的比值，即a=.加速度是矢量，其方向與的方向相同.,速度變化快慢,速度的,,發(fā)生這一變化所用時間,速度變化,變化量,,熱點聚焦熱點一質(zhì)點概念的理解與應用1.質(zhì)點是對實際物體的科學抽象,是研究物體運動時,抓住主要因素,忽略次要因素,對實際物體進行的近似,是一種理想化的模型,真正的質(zhì)點是不存在的.2.一個物體能否看做質(zhì)點,并非依物體自身大小來判斷,而是要看物體的大小、形狀在所討論的問題中是主要因素還是次要因素.若是次要因素,即使物體很大,也能看做質(zhì)點.相反,若物體的大小、形狀是主要因素,即使物體很小,也不能看做質(zhì)點.,3.質(zhì)點與幾何中的“點”不同.質(zhì)點是對實際物體進行科學抽象的模型,具有質(zhì)量,只是忽略了物體的大小和形狀:幾何中的點僅僅表示空間中的某一位置.,熱點二平均速度與瞬時速度的區(qū)別和聯(lián)系1.平均速度反映一段時間內(nèi)物體運動的平均快慢程度,它與一段時間或一段位移相對應.瞬時速度能精確描述物體運動的快慢,它是在運動時間Δt→0時的平均速度，與某一時刻或某一位置相對應.2.瞬時速度的大小叫速率,但平均速度的大小不能稱為平均速率,因為平均速率是路程與時間的比值,它與平均速度的大小沒有對應關系.思考與討論:什么情況下,平均速度與瞬時速度相等?提示:在勻速直線運動中,瞬時速度保持不變,與平均速度相等.,熱點三關于加速度的理解1.從a=可知，加速度是速度的變化率，加速度大,意味著速度變化快,并不表示速度變化大.2.只要物體的速度在變化,就說明存在加速度;反之,有加速度,物體的速度就在變化.只是加速度衡量了速度變化的快慢程度而已.3.當加速度方向與速度方向一致時,物體做加速直線運動;當加速度方向與速度方向相反時,物體做減速直線運動.因此,判斷物體速度是增大還是減小,要看加速度方向與速度方向的關系,而“增大”或“減小”的快慢就要看加速度的大小了.,思考與討論:物體由于發(fā)生了位移而具有速度,同理,由于速度發(fā)生了變化,物體就產(chǎn)生了加速度,你認為這種對速度和加速度的理解是否正確？提示:物體運動時,物體的位置發(fā)生變動,產(chǎn)生位移.當物體受到力的作用時,就會產(chǎn)生加速度,物體的速度也就隨之發(fā)生變化.可見,速度和位移、加速度和速度變化存在著因果關系,若將其因果關系顛倒就會導致錯誤.,題型探究題型1質(zhì)點概念的理解【例1】如圖1為我國田徑名將劉翔,曾多次獲得110米欄冠軍，下列有關說法正確的是()A.劉翔在飛奔的110米中,可以看做質(zhì)點B.教練為了分析其動作要領,可以將其看做質(zhì)點C.無論研究什么問題,均不能把劉翔看做質(zhì)點D.是否能將劉翔看做質(zhì)點,決定于我們所研究的問題,圖1,[思路點撥]分析劉翔的尺寸在研究的問題中屬于次要因素還是主要因素，從而確定是否可以將劉翔看做質(zhì)點.解析在劉翔飛奔的110米中,我們?nèi)绻魂P心他的速度,則無需關注其跨欄動作的細節(jié),故可以將其看做質(zhì)點.教練為了分析其動作要領時,如果作為質(zhì)點,則其擺臂、跨欄等動作細節(jié)將被掩蓋,無法研究,所以就不能看做質(zhì)點.因此,能否將一個物體看做質(zhì)點,關鍵是物體自身因素對我們所研究問題的影響,而不能籠統(tǒng)地說行或不行.答案AD,規(guī)律總結(jié)判斷物體是否可看作質(zhì)點應注意以下兩點(1)明確題目中所要研究的問題是什么.(2)分析物體的大小和形狀對所研究的問題而言能否忽略.,變式練習12008年北京奧運會已落下帷幕,世人矚目,中國代表團參加了包括田徑、體操、柔道在內(nèi)的所有28個大項的比賽,下列幾種奧運比賽項目中的研究對象可視為質(zhì)點的是()A.在撐桿跳高比賽中研究運動員手中的支撐桿在支撐地面過程中的轉(zhuǎn)動情況時B.帆船比賽中確定帆船在大海中的位置時C.跆拳道比賽中研究運動員的動作時D.鉛球比賽中研究鉛球被擲出后在空中的飛行時間時,解析A、C項中的研究對象的大小和形狀忽略后,所研究的問題將無法繼續(xù),故A、C錯,而B、D項中的研究對象的大小和形狀忽略后,所研究的問題不受影響,故B、D正確.答案BD,題型2對平均速度的理解【例2】汽車沿直線從甲地開往乙地,若前一半路程的平均速度為v1,后一半路程的平均速度為v2,則汽車全程的平均速度為多少？若汽車在全程的前一半時間的平均速度為v1,后一半時間的平均速度為v2,則全程的平均速度為多少？哪種情況下的平均速度大？[思維快車]本題考查平均速度的運算,對一般變速運動平均速度的計算必須牢牢抓住平均速度的定義式.,解析(1)(2)對兩種情況下的平均速度作差有≥0,即v1≠v2時，后一種情況的平均速度大.答案第二種情況平均速度大,規(guī)律總結(jié)對平均速度的計算應注意以下幾點：(1)平均速度是矢量,方向與位移方向相同.(2)平均速度的大小與物體不同的運動階段有關.(3)是平均速度的定義式,適用于所有的運動,而適用于勻變速直線運動,但若v=,卻不能判定該物體做勻變速直線運動.,變式練習2某同學在百米比賽中,以6m/s2的加速度迅速從起點沖出，到50m處的速度是8.2m/s,在他跑完全程中間時刻t1=6.25s時速度為8.3m/s,最后以8.4m/s的速度沖過終點,他的百米平均速度大小為m/s.解析本題交代了許多速度,但那些都是瞬時速度,求平均速度是否用來求解呢？顯然不是,因為該運動不是勻變速直線運動,所以只能用來求解,其中x=100m，而時間t可由,“全程中間時刻t1=6.25s”得出t=2t1=12.5s,因此平均速度答案8m/s,變式練習3下表是在北京西與長沙區(qū)間運行的T1/T2次列車運行時刻表.假設列車準點到達和準點開出,且做直線運動.求：(1)列車由長沙開出至到達武昌的過程中的平均速度;(2)列車由鄭州開出至到達岳陽的過程中的平均速度；（3）T1次列車在5∶05的速度和全程的平均速度.,,解析(1)由上表可得,由長沙到武昌的過程中位移x1=1588km-1226km=362km(1分)時間t1=3小時28分=3.467h(1分)所以h=104.4km/h(3分)(2)由上表可得,由鄭州到岳陽過程中位移x2=1441km-690km=751km(1分)時間t2=7小時37分=7.617h(1分)所以平均速度(3分),(3)T1次列車在5∶05時在武昌站停車,所以此時的瞬時速度為0.（1分）在全程中:位移x=1588km（1分）時間t=15小時38分=15.633h（1分）所以全程平均速度（2分）答案(1)104.4km/h(2)98.6km/h(3)0101.6km/h,題型3對加速度的理解【例3】有下列幾種情景,請根據(jù)所學知識選擇對情景的分析和判斷正確的是()①點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運動的磁懸浮列車在軌道上高速行駛④太空中的空間站在繞地球做勻速轉(zhuǎn)動A.因火箭還沒運動,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,加速度也不為零,[思路導圖],解析選項A中,火箭雖還沒動,但火箭所受合外力不為零,故A錯；轎車緊急剎車時,根據(jù)a=,由于Δt很短,故加速度很大,B對;磁懸浮列車的速度很大,但速度變化并不快,故加速度并不大,C錯;空間站的速度大小不變,但速度方向不斷變化,故加速度并不為零,D對.答案BD,變式練習4關于物體的運動,下列哪種說法是不可能的()A.加速度在減小,速度在增加B.加速度方向始終改變而速度不變C.加速度和速度大小都在變化,加速度最大時速度最小,速度最大時加速度最小D.加速度方向不變而速度方向變化解析物體從靜止開始做加速度減小的加速運動時,加速度減小,說明速度增加得越來越慢,當加速度減小到零時,速度增加到最大,故選項A、C是可能的.平拋運動中,加速度方向不變而速度方向時刻變化,故選項D也是可能的.只要有加速度,速度就要變化,選項B是不可能的.,B,題型4利用“對稱性”解決運動問題【例4】天空有近似等高的濃云層.為了測量云層的高度,在水平地面上與觀測者的距離為d=3.0km處進行一次爆炸,觀測者聽到由空氣直接傳來的爆炸聲和由云層反射來的爆炸聲時間上相差Δt=6.0s.試估算云層下表面的高度.已知空氣中的聲速v=km/s.解析如右圖所示,A表示爆炸處,O表示觀測者所在處,h表示云層下表面的高度.用t1表示爆炸聲直接傳到O處所用時間,則有d=vt1①,用t2表示爆炸聲經(jīng)云層反射到達O處所用時間,因為入射角等于反射角,故有②已知t2-t1=Δt③聯(lián)立①②③式,可得④代入數(shù)值得h=2.0103m⑤答案2.0103m,【評分標準】本題共16分,其中①②式各5分,③④⑤式各2分.【名師導析】有關勻速運動的問題近幾年考查較多,如宇宙膨脹速度、超聲波測速等,涉及規(guī)律比較簡單.根據(jù)高考的特點,運動的問題與科普知識或其他某一情景相結(jié)合進行考查,仍將是考查的熱點,同時注意理解題意、建立模型的能力要求會越來越高.,素能提升1.下列說法正確的是()A.參考系必須是固定不動的物體B.參考系可以是變速運動的物體C.地球很大,又因有自轉(zhuǎn),研究地球公轉(zhuǎn)時,地球不可作為質(zhì)點D.研究跳水運動員轉(zhuǎn)體動作時,運動員不可作為質(zhì)點解析參考系是為了描述物體的運動而人為選定作為參照的物體,參考系可以是不動的,也可以是變速運動的物體,A錯誤,B正確;地球的公轉(zhuǎn)半徑比地球半徑大得多,在研究地球公轉(zhuǎn)時,可將地球視為質(zhì)點,C錯誤;但在研究跳水運動員身體轉(zhuǎn)動時,運動員的形狀和大小對研究結(jié)果的影響不可忽略,不能被視為質(zhì)點,D正確.,BD,2.甲、乙、丙三人各乘一個熱氣球,甲看到樓房勻速上升,乙看到甲勻速上升,甲看到丙勻速上升,丙看到乙勻速下降.那么在地面上的人看來,甲、乙、丙的運動情況可能是()A.甲、乙勻速下降,v乙>v甲,丙停在空中B.甲、丙勻速下降,v丙>v甲,乙勻速上升C.甲、乙勻速下降,v乙>v甲,丙勻速下降,且v丙>v甲D.甲、乙勻速下降,v乙
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