(完整版)1第一講運動的描述勻速運動
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1、第一章 運動的描述勻變速直線運動 第一講 運動的描述勻速直線運動 教學(xué)目標(biāo): 1 ?理解質(zhì)點、位移、路程、時間、時刻、速度、加速度等概念; 2?掌握勻速直線運動的基本規(guī)律 本講重點: 1.位移、速度、加速度等概念 2. 勻速直線運動的基本規(guī)律 本講難點:理解概念的內(nèi)涵,并運用基本概念解決、判斷相關(guān)物理 問題 考點點撥: 1 ?時間與時刻的區(qū)別 2 ?速度和加速度的區(qū)別 3 ?速度與速率的區(qū)別 4 ?位移與路程的區(qū)別 5 ?勻速直線運動規(guī)律的實際應(yīng)用 第一課時 一、描述運動的基本概念 (一) 知識點 1、質(zhì)點:用來代替物體、只有質(zhì)量而無形狀、體積的點。它是一種理想模型,物體簡化
2、為質(zhì)點的條件是物體 的形狀、大小在所研 究的問題中可以忽略。 2、時刻:表示時間坐標(biāo)軸上的點即為時刻。例如幾秒初,幾秒末,幾秒時。 時間:前后兩時刻之差。時間坐標(biāo)軸上用線段表示時間,例如,前幾秒內(nèi)、第幾秒內(nèi)。 3、位置:表示空間坐標(biāo)的點; 位移:由起點指向終點的有向線段,位移是末位置與始位置之差,是矢量。 路程:物體運動軌跡之長,是標(biāo)量。 注意:位移與路程的區(qū)別 . 4、速度:描述物體運動快慢和運動方向的物理量,是位移對時間的變化率,是矢量。 平均速度:在變速直線運動中,運動物體的位移和所用時間的比值, v = s/t (方向為位移的方向) 瞬時速度:對應(yīng)于某一時刻(或某一位置)的
3、速度,方向為物體的運動方向。 速率:瞬時速度的大小即為速率; 平均速率:質(zhì)點運動的路程與時間的比值,它的大小與相應(yīng)的平均速度之值可能不相同。 注意:平均速度的大小與平均速率的區(qū)別 . 5、 加速度:描述物體速度變化快慢的物理量, a=A v/△ t (又叫速度的變化率),是矢量。a的方向只與△ v的方向相 同(即與合外力方向相同)。 6、 勻速直線運動:在任意相等的時間內(nèi)物體的位移相等 ?它是速度為恒矢量的運動,加速度為零的直線運 動.v — ? t (二) 疑難辯析 1、 時間與時刻的區(qū)別 時刻:表示時間坐標(biāo)軸上的點即為時刻。例如幾秒初,幾秒末,幾秒時。時間:前后兩時刻之差
4、。時間坐標(biāo)軸 上為一線段。例如, 前幾秒內(nèi)、第幾秒內(nèi), 0? 4s 末。列車時刻表,不能稱為時間表。 2、 速度和加速度的區(qū)別 速度:描述物體運動快慢和運動方向的物理量, 是位移對時間的變化率。 加速度:描述速度變化快慢的物理量, a= △ v/ △ t (又叫速度的變化率)。速度和加速度都是矢量。速度方向就是物體的運動方向,但加速度方向不是速度 方向,二者沒有 必然聯(lián)系。 點評 1: (1)加速度與速度沒有直接關(guān)系:加速度很大,速度可以很小、可以很大、也可以為零(某瞬時) ;加速度很 小,速度可以很小、可以很大、也可以為零(某瞬時) (2)加速度與速度的變化量沒有直接關(guān)系
5、:加速度很大,速度變化量可以很小、也可以很大;加速度很小 , 速度變化量可以很大、也可以很小。加速度是“變化率” 表示變化的快慢,不表示變化的大小。 點評2:物體是否作加速運動,決定于加速度和速度的方向關(guān)系,而與加速度的大小無關(guān)。加速度的增大或減 小只表示速度變化快 慢程度增大或減小,不表示速度增大或減小。 (1) 當(dāng)加速度方向與速度方向相同時,物體作加速運動,速度增大;若加速度增大,速度增大得越來越快; 若加速度減小,速度增大得越來越慢(仍然增大) 。 (2) 當(dāng)加速度方向與速度方向相反時,物體作減速運動,速度減小;若加速度增大,速度減小得越來越快; 若加速度減小,速度減小得
6、越來越慢(仍然減?。?。 3、速度與速率的區(qū)別 速度是位移與時間的比值。速率是瞬時速度的大小。速度是矢量,速率是標(biāo)量。 平均速度是運動物體的位移和所用時間的比值, v = s/t (方向為位移的方向);平均速率是物體運動的路程與時 間的比值,它的大小與相應(yīng)的平均速度之值可能不相同。 4、位移與路程的區(qū)別 位移是矢量:由起點指向終點的有向線段。路程是標(biāo)量:物體運動軌跡之長。一般情況下,物體的位移不等于 路程,只有單一方向 的直線運動,位移大小才等于路程。 二、知識要點精析 (一)參考系與物體的運動 ☆考點點撥 參考系的選取是任意的,一般來說,參考系不同則物體的運動情景不同。一
7、般以地面上不動的物體為參照物。 方向? 【例1】甲向南走100米的同時,乙從同一地點出發(fā)向東也行走 100米,若以乙為參考系,求甲的位移大小和 21 7 I L 0 5甲南 【例2】某人劃船逆流而上,當(dāng)船經(jīng)過一橋時,船上一小木塊掉在河水里,但一直航行至上游某處時此人才發(fā) 5400米遠(yuǎn),若此人向上和向下航 現(xiàn),便立即返航追趕,當(dāng)他返航經(jīng)過 1小時追上小木塊時,發(fā)現(xiàn)小木塊距離橋有 行時船在靜水中前進(jìn)速率相等。試求河水的流速為多大? ☆考點精煉 1. 敦煌曲子詞中有這樣的詩句: “滿眼風(fēng)波多 閃爍,看山恰似走來迎,仔細(xì)看山山不動,是船行” 。其中“看 山恰似走來迎”和“
8、是船行”所選的參考系分別是 ( ) A .船和山 B .山和船 C .地面和山 D.河岸和流水 (二)關(guān)于位移與路程概念的考查 ☆考點點撥 要準(zhǔn)確掌握位移與路程的概念,其大小一般不等。只有單一方向的直線運動,位移大小才等于路程。 【例3】關(guān)于位移和路程,下列說法中正確的是( ) A ?物體沿直線向某一方向運動,通過的路程就是位移 B ?物體沿直線運動,通過的路程等于位移的大小 C.物體通過一段路程,其位移可能為零 D ?物體通過的路程不等,位移可能相同 ☆考點精煉 2. 在與x軸平行的勻強電場中,場強為 E=1.0 x 106V/m , 一帶電量q=1.0X 10- 8C
9、、質(zhì)量m=2.5 x 10-3kg的物體 1s A.速度變化越大,加速度就越大 C.加速度大小不變,速度方向也保持不變 (四)勻速直線運動規(guī)律的實際應(yīng)用 B .速度變化越快,加速度越大 C.加速度大小不斷變小,速度大小也不斷變小 ☆考點點撥 勻速直線運動的速度公式 s V s,位移公式: s Vt x=5-2t,式中x以m為單位,t以s為單位。從 在粗糙水平面上沿著 x軸作勻速直線運動,其位移與時間的關(guān)系是 開始運動到5s末物體所經(jīng)過的路程為 m,位移為 m。 (三) 瞬時速度與平均速度的區(qū)別和聯(lián)系 ☆考點點撥 瞬時速度:對應(yīng)物體運動的某一時刻(或某
10、一位置)的速度,方向為物體的運動方向。 平均速度:對應(yīng)物體運動的一段位移(一段時間) 。平均速度的大小一般不等于初、末速的平均值。只有勻變 速直線運動中,平均速度的大小才等于初、末速的平均值。 【例4】某同學(xué)在百米比賽中,經(jīng) 50m處的速度為10.2m/s,10s末以10.8m/s沖過終點,他的百米平均速度大 小為 m/s。 ☆考點精煉 3. 下列關(guān)于平均速度和瞬時速度的說法中正確的是 () A?做變速運動的物體在相同時間間隔里的平均速度是相同的 B ?瞬時速度就是運動的物體在一段較短的時間內(nèi)的平均速度 C.平均速度就是初末時刻瞬時速度的平均值 D ?某物體在某段時間里的瞬
11、時速度都為零,則該物體在這段時間內(nèi)靜止 4?物體 M從A運動到B,前半程平均速度為 w,后半程平均速度為 V2,那么全程的平均速度是:( ) V2 V 2v, V2 A . ( Vi+V2)/2 B. V1 V2 C. -1 2 D. 』 V, V2 V1 V2 第二課時 (四) 速度、速度的變化、加速度的區(qū)別和聯(lián)系 ☆考點點撥 速度、速度的變化、加速度三者都是矢量。速度,描述物體運動的快慢和方向;速度的變化描述物體速度的改 變,是末速度與初速 度的矢量差。加速度,描述速度變化的快慢。 速度大,說明運動得快,但加速度不
12、一定大,如勻速飛行的飛機,加速度為零,速度的變化量大,加速度不一 定大,可能發(fā)生這一 變化用的時間更長。速度為零,加速度不一定為零,如物體豎直上拋運動到最高點時,速度為 零,但加速度為重力加速度 g。因此,速 度、速度的變化、加速度三者之間沒有必然聯(lián)系。 物體加速還是減速,決定于速度與加速度的方向,加速度的大小只影響速度變化的快慢,不影響物體是加速還 是減速。 【例5】一物體做勻變速直線運動,某時刻速度大小為 4m/s,經(jīng)過is后的速度的大小為10m/s,那么在這 內(nèi),物體的加速度的大小可能為 ,位移的大小可能為 ☆考點精煉 5. 關(guān)于速度和加速度的關(guān)系,下列說法中正確的
13、是( ) 2006年全國理綜卷I 23題: 近年來,高考越來越多的考查勻速直線運動規(guī)律的實際應(yīng)用,如 【例6】(2006年全國理綜卷I 23) ( 16分)天空有近似等高的濃云 云層 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(jìn)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 士、 1 t=6.0s。試估算云層下表面的高度。已知空氣中的 聲速 v= km/s。 3 6?如圖所示為高速公路上用超聲測速儀測車速的示意圖,測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號,根據(jù)發(fā)出和接 收到信號間的時間 差,測出被測物體速度,圖中
14、 Pi、P2是測速儀發(fā)出的超聲波信號, n、n2分別是Pi、P2被汽車 反射回來的信號,設(shè)測速儀勻速掃描, Pi, P2之間的時間間隔厶t=1.0S,超聲波在空氣中傳播的速度是 340m/s,若 汽車是勻速行駛的,則根據(jù)圖 是 m/s. E可知汽車在接收Pi、P2兩個信號之間的時間內(nèi)前進(jìn)的距離是 m,汽車的速度 0 12 3 4 7?天文觀測表明,幾乎所有遠(yuǎn)處的恒星(或星系)都在以各自的速度遠(yuǎn)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為一恒量,稱
15、為哈勃常數(shù),已由天文觀測測定。為解釋上述現(xiàn)象,有人提出一種理論, 認(rèn)為宇宙是從一個爆 炸的大火球開始形成的,大爆炸后各星體即以各自不同的速度向外勻速運動,并設(shè)想我們就位 于其中心。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=3 x i0-2m/s ?光年,由此估算宇宙的年齡約為 年。 三、考點落實訓(xùn)練 i .對于質(zhì)點的運動,下列說法中正確的是( ) A .質(zhì)點運動的加速度為零,則速度為零,速度變化也為零 B .質(zhì)點速度變化率越大,則加速度越大 C.質(zhì)點某時刻的加速度不為零,則該時刻的速度也不為零 D .質(zhì)點運動的加速度越大
16、,它的速度變化越大 2. 某質(zhì)點做變速運動,初始的速度為 3 m/s,經(jīng)3 s速率仍為3 m/s測() A .如果該質(zhì)點做直線運動,該質(zhì)點的加速度不可能為零 B .如果該質(zhì)點做勻變速直線運動,該質(zhì)點的加速度一定為 2 m/ s2 C.如果該質(zhì)點做曲線運動,該質(zhì)點的加速度可能為 D .如果該質(zhì)點做直線運動,該質(zhì)點的加速度可能為 3. A .加速度大小逐漸減小,速度也逐漸減小 2 m / s2 i2 m/s2 關(guān)于物體的運動,不可能發(fā)生的是() B .加速度方向不變,而速度方向改變 C.加速度和速度都在變化,加速度最大時,速度最小 4.下面關(guān)于加速度的描述中正確的有
17、D.加速度為零時,速度的變化率最大 A .加速度描述了物體速度變化的多少 B.加速度在數(shù)值上等于單位時間里速度的變化 C.當(dāng)加速度與位移方向相反時,物體做減速運動 D .當(dāng)加速度與速度方向相同且又減小時,物體做減速運動 5. —輛汽車在一直線上運動,第 is內(nèi)通過5m,第2s內(nèi)通過iO m,第3 s內(nèi)通過20 m,4 s內(nèi)通 過5 m,貝卩 最初兩秒的平均速度是 m/s,最后兩秒的平均速度是 m/ s,全部時間的平均速度是 m / s. 6. 在離地面高h(yuǎn)處讓一球自由下落,與地面碰撞 后反彈的速度是碰前 3/5,碰撞時間為 At,則球下落過程中
18、 的平均速度大小為 ,與地面碰撞過程中的平均加速度大小為 。 (不計空氣阻力) . 7. 物體以 5m/s 的初速度沿光滑斜槽向上做直線運動,經(jīng) 4 s 滑 回原處時速度大小仍為 5 m/s,則物體的速度 變化為 , 加速度為 . (規(guī)定初速度方向為正方向) &人們工作、學(xué)習(xí)和勞動都需要能量,食物在人體內(nèi)經(jīng)消化過程轉(zhuǎn)化為葡萄糖,葡萄糖在體內(nèi)又轉(zhuǎn)化為 C02 和 出0,同時產(chǎn)生能量 E=2.80 X10 6 J ? mo一個質(zhì)量為60kg的短跑運動員起跑時以 1/6s的時間沖出1m 遠(yuǎn), 他在這一瞬間內(nèi)消耗體內(nèi)儲存的葡萄糖質(zhì)量是多少? 9. (2002年春季上海高考試題
19、)我國鐵路列車第四次提速后,出現(xiàn)了 “星級列車” ,從下表中的第T14次列車 時刻表可知,列車在蚌埠至濟(jì)南區(qū)間段運行過程中的平均速率為 km/h. T14次列車時刻表 停 At*、、L. 靠站 到達(dá) 時刻 開車 時刻 里程 (km) 上 海 18: 00 0 蚌 埠 22: 26 22: 34 484 濟(jì) 南 03: 13 03: 21 966 北 京 08: 00 1463 10. ( 2001年“ 3+2 ”高考試題)某測量員是這樣利用回聲測距離的;他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍,經(jīng)過 1.00 s第一次
20、聽到回聲,又經(jīng)過 0.50 s再次聽到回聲?已知聲速為340 m/s,則兩峭壁間的距離為 m。 11. 地震波既有縱波也 有橫波,縱波和橫波在地表附近被認(rèn)為是勻速傳播的,傳播速度分別是 9.1 km/s和3.7 km/s,在一次地震觀測站記錄的縱波和橫波到達(dá)該地的時間差是 8 s,則地震的震源距這觀測站有多遠(yuǎn) ? 12. 某大型商場的自動扶梯正在勻速向上運送顧客,現(xiàn)甲、乙兩人先后沿著扶梯向上奔跑,甲、乙在扶梯上向 上奔跑的速度分別為1.5 m/s和1.8 m/s,甲、乙登階梯數(shù)分別為 42級和45級,則自動扶梯勻速運動的速度為多少? 若平均每級階梯 上都站有一名顧客,則站在此扶梯上的顧客為多少人?
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