【物理】2018届一轮复习人教版第1章第1节　描述运动的基本概念教案

【物理】2018届一轮复习人教版第1章第1节　描述运动的基本概念教案

‎[高考指南]‎ 说明：匀变速直线运动图象只限于v t图象．‎ 注：各考点要求中罗马数字Ⅰ、Ⅱ的含义如下：‎ Ⅰ.对所列知识要知道其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用．‎ Ⅱ.对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用．‎ 第1节　描述运动的基本概念 知识点1　参考系、质点 ‎1．参考系 ‎(1)定义：在描述物体运动时，用来作参考的物体．‎ ‎(2)参考系的四性：‎ ‎①标准性：选作参考系的物体都假定不动，被研究的物体都以参考系为标准．‎ ‎②任意性：参考系的选取原则上是任意的，通常选地面为参考系．‎ ‎③统一性：比较不同物体的运动必须选同一参考系．‎ ‎④差异性：对于同一物体，选择不同的参考系描述结果一般不同．‎ ‎2．质点 ‎(1)定义：用来代替物体的有质量的点．‎ ‎(2)把物体看作质点的条件：物体的形状和大小对研究问题的影响可以忽略不计．‎ 知识点2　位移和路程 位移 路程 定义 表示质点的位置变动，它是质点由初位置指向末位置的有向线段 质点运动轨迹的长度 区别 ‎(1)位移是矢量，方向由初位置指向末位置 ‎(2)路程是标量，没有方向 联系 ‎(1)在单向直线运动中，位移的大小等于路程 ‎(2)其他情况下，位移的大小小于路程 知识点3　速度与速率 ‎1．平均速度 ‎(1)定义：运动物体的位移和所用时间的比值．‎ ‎(2)定义式：＝.‎ ‎(3)方向：跟物体位移的方向相同．‎ ‎2．瞬时速度 ‎(1)定义：运动物体在某位置或某时刻的速度．‎ ‎(2)物理意义：精确描述物体在某时刻或某位置的运动快慢．‎ ‎(3)速率：瞬时速度的大小．‎ 知识点4　加速度 ‎1．定义式 a＝，单位是m/s2.‎ ‎2．物理意义 描述速度变化的快慢．‎ ‎3．方向 与速度变化的方向相同．‎ ‎4．判断物体加速或减速的方法 ‎(1)当a与v同向或夹角为锐角时，物体加速．‎ ‎(2)当a与v垂直时，物体速度大小不变．‎ ‎(3)当a与v反向或夹角为钝角时，物体减速．‎ ‎1．正误判断 ‎(1)研究物体的运动时，只能选择静止的物体作为参考系．(×)‎ ‎(2)研究花样游泳运动员的动作时，不能把运动员看作质点．(√)‎ ‎(3)在直线运动中，物体的位移大小一定等于其路程．(×)‎ ‎(4)子弹击中目标的速度是瞬时速度．(√)‎ ‎(5)加速度是反映速度变化大小的物理量．(×)‎ ‎(6)加速度为正值，表示速度的大小一定越来越大．(×)‎ ‎2．[对质点的理解]以下情景中，人或物体可以看成质点的是(　　) ‎ ‎【导学号：92492000】‎ A．研究一列火车通过长江大桥所需的时间 B．研究乒乓球比赛中运动员发出的旋转球 C．研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作 D．用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置 D　[长江大桥虽长，但火车长度与之相比不能忽略，选项A错误；既然是“旋转球”，就是要研究球的旋转，故不能把它看做质点，选项B错误；研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时，突出的是看清“挥动国旗的动作”，不能把翟志刚看成质点，选项C错误；用GPS确定“武汉”舰在大海中的位置时，突出它的“位置”，可以把“武汉”舰看成质点(船的大小与大海相比，其大小可以忽略)，故选项D正确．]‎ ‎3.[对质点、参考系和位移的理解]在“金星凌日”‎ 的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图111所示．下面说法正确的是(　　)‎ 图111‎ A．地球在金星与太阳之间 ‎ B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点 C．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零 D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的 D　[金星通过太阳和地球之间时，我们才看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A错误；因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日”不能将太阳看成质点，选项B错误；金星绕太阳一周，起点与终点重合，位移为零，选项C错误；金星相对于太阳的空间位置发生了变化，所以以太阳为参考系，金星是运动的，选项D正确．]‎ ‎4．[对速度、加速度的理解]图112是火箭点火升空瞬间时的照片，关于这一瞬间的火箭的速度和加速度的判断，下列说法正确的是(　　)‎ 图112‎ A．火箭的速度很小，但加速度可能较大 B．火箭的速度很大，加速度可能也很大 C．火箭的速度很小，所以加速度也很小 D．火箭的速度很大，但加速度一定很小 A　[火箭点火升空瞬间速度很小，火箭得到高速气体的反冲力，加速度可能较大，A正确，B、D错误；加速度的大小与速度的大小无必然联系，故C错误．]‎ 质点和参考系 ‎1．质点 ‎(1)质点是一种理想化模型，实际并不存在．‎ ‎(2)物体可看做质点的条件：研究物体的运动时，物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略．‎ ‎2．参考系 ‎(1)参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体，我们假定它是静止的．‎ ‎(2)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系．‎ ‎[题组通关]‎ ‎1．在研究下述运动时，能把物体看做质点的是(　　)‎ A．研究短跑运动员的起跑动作时 B．研究飞往火星的宇宙飞船最佳运行轨道时 C．将一枚硬币用力上抛并猜测它落地时正面是朝上还是朝下时 D．研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时 B　[研究起跑动作、硬币的上下面时，大小和形状不能忽略，故运动员和硬币都不能看做质点；研究汽车翻倒是转动问题，不能看做质点，研究飞船运行轨道时，可把飞船看做质点．故B正确．]‎ ‎2．(多选)如图113所示，在抗战胜利70周年之际，20架直升机组成“70”字样，飞过天安门广场上空．下列关于飞机运动情况的说法正确的是(　　) ‎ ‎【导学号：92492001】‎ 图113‎ A．地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系 B．飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞机为参考系 C．以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是静止的 D．以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是运动的 ABC　[地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系，飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞机为参考系观察的结果，A、B选项正确；因6架表演机保持队形飞行，速度相同，故无论以编队中的哪一架飞机为参考系，其他飞机都是静止的，故C正确，D错误．]‎ 平均速度和瞬时速度 ‎1.平均速度与瞬时速度的区别与联系 ‎(1)区别：平均速度是过程量，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；瞬时速度是状态量，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度．‎ ‎(2)联系：瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度．‎ ‎2．平均速度与平均速率的区别 平均速度的大小不能称为平均速率，因为平均速率是路程与时间的比值，只有当路程与位移的大小相等时，平均速率才等于平均速度的大小．‎ ‎[多维探究]‎ ‎●考向1　平均速度的理解和计算 ‎1．(2017·皖南模拟)一个质点沿直线Ox方向做变速运动，它离开O点的距离x随时间t变化的关系为x＝(5＋2t3)m，它的速度随时间t变化的关系为v＝6t2 m/s，该质点在t＝0到t＝2 s间的平均速度和t＝2 s到t＝3 s间的平均速度的大小分别为(　　)‎ A．12 m/s　39 m/s B．8 m/s　38 m/s C．12 m/s　19.5 m/s D．8 m/s　13 m/s B　[题中v＝6t2 m/s是计算瞬时速度的公式，质点做非匀变速直线运动时，某段时间内的平均速度应根据其定义＝求解．t＝0时，x1＝5 m，t＝2 s时，x2＝21 m，Δx1＝x2－x1＝16 m，＝＝8 m/s；t＝3 s时，x3＝59 m，所以Δx2＝x3－x ‎2＝38 m，所以＝＝38 m/s，故选B.]‎ 计算平均速度时应注意的问题 ‎1．求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度．‎ ‎2.＝是平均速度的定义式，适用于所有的运动．‎ ‎3.＝(v＋v0)只适用于匀变速直线运动．‎ ‎●考向2　极限法求瞬时速度 ‎2．(多选)一身高为H的田径运动员正在参加百米国际比赛，在终点处，有一位站在跑道终点旁的摄影记者用照相机给他拍摄冲线过程，摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16，快门(曝光时间)是 s，得到照片后测得照片中运动员的高度为h，胸前号码布上模糊部分宽度是ΔL.由以上数据可以知道运动员的(　　) ‎ ‎【导学号：92492002】‎ A．百米成绩 B．冲线速度 C．百米内的平均速度 D．冲线时 s内的位移 BD　[由于无法知道运动员跑100 m经历的时间，故无法确定其平均速度和成绩，A、C均错误；由题意可求出冲线时 s内运动员跑过的距离Δx＝ΔL，进一步求得 s内的平均速度＝，由于时间极短，可把这段时间内的平均速度近似看成是冲线时的瞬时速度，B、D正确．]‎ ‎3．(2015·浙江高考)如图114所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为Δx，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度．为使更接近瞬时速度，正确的措施是(　　) ‎ ‎【导学号：92492003】‎ 图114‎ A．换用宽度更窄的遮光条 B．提高测量遮光条宽度的精确度 C．使滑块的释放点更靠近光电门 D．增大气垫导轨与水平面的夹角 A　[表示的是Δt时间内的平均速度，遮光条的宽度Δx越窄，则记录遮光时间Δt越小，越接近滑块通过光电门时的瞬时速度，选项A正确．]‎ 极限法的应用 ‎1．方法理解：如果把一个复杂的物理全过程分解成几个小过程，且这些小过程的变化是单一的，选用极限法能使求解过程简单、直观．‎ 极限法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续、单调变化(单调增大或单调减小)的情况．‎ ‎2．方法应用：用极限法求瞬时速度和瞬时加速度 ‎(1)公式v＝中当Δt→0时v是瞬时速度．‎ ‎(2)公式a＝中当Δt→0时a是瞬时加速度．‎ 速度　速度的变化量　加速度的比较 ‎1.速度、速度的变化量和加速度的对比 速度 速度变化量 加速度 物理意义 描述物体运动的快慢 描述物体速度的变化 描述物体速度变化的快慢 定义式 v＝ Δv＝v－v0‎ a＝＝ 方向 与位移Δx同向，即物体运动的方向 由v－v0或a的方向决定 与Δv的方向一致，由F的方向决定，而与v0、v方向无关 ‎2.两个加速度公式的比较 a＝是加速度的定义式，a＝是加速度的决定式，即加速度的大小由物体受到的合力F和物体的质量m共同决定，加速度的方向由合力的方向决定．‎ ‎[母题]　关于速度、速度的变化量、加速度，正确的说法是(　　) ‎ ‎【导学号：92492004】‎ A．物体运动时，速度的变化量越大，它的加速度一定越大 B．速度很大的物体，其加速度可以为零 C．某时刻物体的速度为零，其加速度不可能很大 D．加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大 B　[由a＝可知，当知道Δv的变化量，但不知道Δt的大小时，无法确定加速度的大小，故A错误；高速匀速飞行的战斗机，速度很大，但速度的变化量为零，加速度为零，所以B正确；炮筒中的炮弹，在火药刚刚燃烧的时刻，炮弹的速度为零，但加速度很大，所以C错误；加速度很大，说明速度变化很快，速度可能很快变大，也可能很快变小，故D错误．]‎ ‎[母题迁移]‎ ‎●迁移1　加速度与速度同向 ‎1．一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，则在此过程中(　　)‎ A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值 B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值 C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大 D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值 B　[因质点的加速度方向与速度方向始终相同，故质点一直加速，直到加速度为零，速度达最大值，A错误，B正确；因质点的速度方向不变且不为零，故质点的位移逐渐增大，无最大值，C、D均错误．]‎ ‎●迁移2　加速度与速度反向 ‎2．如图115所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是v1，经过一小段时间之后，速度变为v2，Δv表示速度的变化量．由图中所示信息可知(　　)‎ 图115‎ A．汽车在做加速直线运动 B．汽车的加速度方向与v1的方向相同 C．汽车的加速度方向与Δv的方向相同 D．汽车的加速度方向与Δv的方向相反 C　[由于v2＜v1，汽车做减速直线运动，A错误．该过程中，加速度的方向与速度反向，与速度变化的方向同向，C正确，B、D错误．]‎ ‎●迁移3　加速度与速度垂直 ‎3．物体做匀速圆周运动的过程中，下列说法中正确的是(　　) ‎ ‎【导学号：92492005】‎ A．物体处于平衡状态 B．物体的速度保持不变 C．物体的速度变大 D．物体的速度大小不变 D　[在匀速圆周运动中，尽管速度的大小不变，但方向时刻变化，即速度变化，必有加速度且不等于零，不是平衡状态，故A、B、C错误，D正确．]‎ 对速度与加速度关系的三点提醒 ‎1．速度的大小与加速度的大小没有必然联系．‎ ‎2．速度的变化量与加速度没有必然的联系，速度的变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定．‎ ‎3．速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的．‎