人教版高中物理必修一教案第一章.docx

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人教版高中物理必修一教案第一章

1.1质点参考系和坐标系（1学时）

一、机械运动

1.定义：

物体相对于其他物体的位置变化

2.运动的绝对性和静止的相对性：

宇宙中的一切物体都在不停地运动

二、物体和质点

1.定义：

用来代替物体的有质量的点。

①质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置”，但没有大小

②质点没有体积，因而质点是不可能转动的。

任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。

③质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点。

同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析。

2．物体可以看成质点的条件：

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或不起作用的因素，就可以把物体看做一个质点。

3．质点一个理想化物理模型。

问题：

1．能否把物体看作质点，与物体的大小、形状有关吗？

2．研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否把汽车看作质点？

要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把汽车看作质点？

3．原子核很小，可以把原子核看作质点吗？

【

下下列情况中的物体，哪些可以看成质点（）

A．研究绕地球飞行时的航天飞机。

B．研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。

C．研究从北京开往上海的一列火车。

D．研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱。

课堂训练：

1．下述情况中的物体，可视为质点的是（）

A．研究小孩沿滑梯下滑。

B．研究地球自转运动的规律。

C．研究手榴弹被抛出后的运动轨迹。

D．研究人造地球卫星绕地球做圆周运动。

2.下列各种情况中，可以所研究对象（加点者）看作质点的是（　）

A．研究小木块的翻倒过程。

B．研究从桥上通过的一列队伍。

C．研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱。

D．汽车后轮，在研究牵引力来源的时。

三、参考系

（学生在初中已学过参照物，教师可让学生举例说明同一物体对不同的参照物运动情况不同）

1．定义：

宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中，在描述一个物体的运动时，必须选择另外的一个物体作为标准，这个被选来作为标准的物体叫做参考系。

一个物体一旦被选做参考系就必须认为它是静止的。

2．选择不同的参考系来观察同一个运动，得到的结果会有不同。

例：

人坐在运动的火车中，以窗外树木为参考系，人是_______的。

以车厢为参考系，人是__________的。

3．参考系的选择：

描述一个物体的运动时，参考系可以任意选取，选取参考系时要考虑研究问题的方便，使之对运动的描述尽可能的简单。

在不说明参考系的情况下，通常应认为是以地面为参考系的。

4．绝对参考系和相对参考系：

例：

对于参考系，下列说法正确的是（）

A．参考系必须选择地面。

B．研究物体的运动，参考系选择任意物体其运动情况是一样的。

C．选择不同的参考系，物体的运动情况可能不同。

D．研究物体的运动，必须选定参考系。

课堂训练：

1．甲物体以乙物体为参考系是静止的，甲物体以丙物体为参考系是运动的，那么，以乙物体为参考系，丙物体是（　）

A．一定是静止的。

　B．一定是运动的。

C．有可能是静止的或运动的　D．无法判断。

2．关于机械运动和参照物，以下说法正确的有（）

A.研究和描述一个物体的运动时，必须选定参照物。

B.由于运动是绝对的，描述运动时，无需选定参照物。

C.一定要选固定不动的物体为参照物。

D.研究地面上物体的运动时，必须选地球为参照物。

四、坐标系

如何选择坐标轴和正方向？

如何选坐标原点？

如何确定坐标轴上的刻度值？

对质点的直线运动，一般选质点运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴正方向，选取质点经过坐标轴原点的时刻为时间的起点。

1.2时间和位移

（一）

一、时刻和时间间隔

1．在学校实验室里常用停表，电磁打点计时器或频闪照相的方法测量时间。

【例一】下列说法中指的是时间的有__ACEF_________________,指的是时刻的有_________BDG_______。

A．第5秒内B.第6秒初C.前2秒内D.3秒末E.最后一秒内F.第三个2秒G.第五个1秒的时间中点。

课堂训练：

1．关于时间和时刻，下列说法正确的是（AD　　　）

A．物体在5s时就是指物体在5s末时，指的是时刻。

B．物体在5s时就是指物体在5s初时，指的是时刻。

C．物体在5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s时间。

D．物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间。

二、路程和位移

1.路程：

质点实际运动轨迹的长度，它只有大小没有方向，是标量。

2．位移：

是表示质点位置变动的物理量，有大小和方向，是矢量。

，位移只取决于初末位置，与运动路径无关。

3.位移和路程的区别

4．一般来说，位移的大小不等于路程。

只有质点做方向不变的直线运动时大小才等于路程。

三．矢量和标量

课堂训练：

1．以下说法中正确的是（　BD）

A．两个物体通过的路程相同，则它们的位移的大小也一定相同。

B．两个物体通过的路程不相同，但位移的大小和方向可能相同。

C．一个物体在某一运动中，位移大小可能大于所通过的路程。

D．若物体做单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程。

2．关于质点运动的位移和路程，下列说法正确的是（　　　）

A．质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量。

B．路程就是质点运动时实际轨迹的长度，是标量。

C．任何质点只要做直线运动，其位移的大小就和路程相等。

D．位移是矢量，而路程是标量，因而位移不可能和路程相等。

3．下列关于路程和位移的说法，正确的是（）

A．位移就是路程。

B．位移的大小永远不等于路程。

C．若物体作单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程。

D．位移是矢量，有大小而无方向，路程是标量，既有大小，也有方向。

4．关于质点的位移和路程，下列说法正确的是（）

A．位移是矢量，位移的方向就是质点运动的方向。

B．路程是标量，也是位移的大小。

C．质点做直线运动时，路程等于其位移的大小。

D．位移的数值一定不会比路程大。

1.3运动快慢的描述速度

一、坐标与坐标的变化量：

二、速度和速率：

速度

速率

物理意义

描述物体运动快慢和方向的物理量，是矢量

描述物体运动快慢的物理量，是标量

分类

平均速度、瞬时速度

速率、平均速率（=路程/时间）

决定因素

平均速度由位移和时间决定

由瞬时速度的大小决定

方向

平均速度方向与位移方向相同；瞬时速度方向为该质点的运动方向

无方向

联系

它们的单位相同（m/s），瞬时速度的大小等于速率

三、平均速度和瞬时速度：

1．平均速度：

①描述变速直线运动的物体在某段时间（或某段位移S）内的平均快慢与运动方向（运动速度）。

②不是速度的平均值，它等于位移与发生这段位移所用时间的比值，即v=s/t。

③对做变速直线运动的物体，不同位移或不同时间段的平均速度一般不同。

所以平均速度只有指明了是哪段位移，或哪段时间内的平均速度才有意义。

④对做匀速直线运动的物体，位移与时间的比值不变，所以做匀速直线运动的物体的平均速度就是物体的速度。

平均速率：

v=s/t（s是指路程）

2。

瞬时速度：

①描述运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，简称速度。

②在直线运动中，瞬时速度的方向与物体经过某一位置时运动方向相同。

它的大小叫瞬时速率。

在技术上通常用速度计来测瞬时速率。

③在匀速直线运动中，各时刻瞬时速度都相等，且与各段时间内的平均速度都相等。

在位移时间图象中，图线的倾斜程度表示速度的大小，斜率越大，速度越大。

斜率为正，表示速度方向与所选正方向相同，斜率为负，表示速度方向与所选正方向相反。

④在以后的叙述中，“速度”一词有时是指平均速度，有时指瞬时速度，要根据上下文判断。

问题：

1．同一物体的同一段运动的平均速率的大小一定等于平均速度的大小吗？

2．同一物体的同一段运动的瞬时速率的大小一定等于瞬时速度的大小吗？

【例一】下列关于速度和速率的说法中正确的是（　　　）

A．速度是矢量，用来描述物体运动的快慢。

B．平均速度是速度的平均值，它只有大小没有方向。

C．汽车以速度v1经过某路标，子弹以速度v2从枪筒射出，两速度均为平均速度。

1.4实验：

用打点计时器测速度

一、练习使用打点计时器

电磁打点计时器是一种使用低压交流的计时仪器，当接通220V交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴产生火花放电。

于是在运动的纸带上就打出一列点迹。

当电源频率是50Hz时，它每隔O．02s打一次点。

二、注意事项：

①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。

②使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。

③释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置。

④使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间，使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。

三、对打上点的纸带进行数据处理，

目的是研究纸带或与纸带相连的物体的运动况。

设打点计时器打点的时间间隔为T，那么纸带上相邻两个点所表示的时间间隔就是T。

如果数出纸带上一系列点的总数为N，则打这些点所用的总时间为t=（N-1）T。

如果测出这N个点之间的总距离s，则t时间内纸带运动的平均速度为

如果纸带做匀速直线运动，此式计算出来的就是纸带的运动速度。

课堂训练：

1．电磁打点计时器是一种使用_________（交流?

直流?

）电源的________仪器，它的工作电压是________伏特。

当电源频率是50赫兹时，它每隔________s打一次点。

2．根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（ab）

A．时间间隔B．位移c．加速度D．平均速度。

3．下图是某同学用打点计时器（电源频率为50Hz）研究某物体运动规律时得到的一段纸带，从A点通过计时器到B点通过计时器历时s，位移为m，这段时间内纸带运动的平均速度为m/s，BC段的平均速度为m/s，而AD段的平均速度是m/s。

1.5速度变化快慢的描述加速度

一、加速度

1．定义；加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值。

用a表示。

2．定义式：

a=（vt-v0）/t或a=△v/△t

3．单位：

国际单位：

m／s2。

，读着：

米每二次方秒

4．物理意义：

表示速度改变快慢的物理量，是速度对时间的变化率，数值上等于单位时间内速度的变化量。

5．加速度的标矢性：

大小：

等于单位时间内速度的改变量。

匀变速直线运动是加速度不变的运动。

匀速直线运动是加速度为零的变速直线运动。

方向：

①加速度的方向始终与速度变化vt-v0或△v的方向相同。

②在变速直线运动中速度的方向始终在一条直线上。

若规定v0为正方向，若物体加速运动，vt-v0为正，a为正，a与v0方向相同。

若物体减速运动vt-v0为负，a为负，a与v0方向相反。

在单向直线运动中速度是增大还是减小由加速度方向与速度方向相同或相反决定不是由加速度大小决定

问题：

1．物体的速度越大，加速度也越大吗?

2．物体的速度变化越大，加速度也越大吗?

3．加速度的方向一定跟物体的速度方向相同吗?

注：

①加速度不是增加的速度，不是速度变化的多少。

②加速度大，表示速度变化快，并不表示速度大，也不表示速度变化大，加速度与速度，速度变化无直接因果关系。

③加速度很大时，速度可能很小，加速度很小时，速度可能很大。

二、从v-t图象看加速度

在v-t图象中，图线的斜率表示物体运动的加速度。

斜率为正，表示加速度方向与所设正方向相同；斜率为负表示加速度方向与所设正方向相反；斜率不变，表示加速度不变。

【例一】下列关于速度和加速度的说法中正确的是（）

A．物体运动的速度越大，它的加速度也一定越大。

B．物体运动的加速度为零时，它的速度可能很大。

C．加速度就是“加出来的速度”。

D．物体的加速度减小时，速度可能在增大。

速度

加速度

速度变化量

意义

描述物体运动快慢和方向的物理量

描述物体速度变化快

慢和方向的物理量

描述物体速度变化大

小程度的物理量，是

一过程量

定义式

单位

m/s

m/s2

m/s

决定因素

v的大小由v0、a、t

决定

a不是由v、△v、△t

决定的，而是由F和

m决定。

由v与v0决定，

而且

，也

由a与△t决定

方向

与位移x或△x同向，

即物体运动的方向

与△v方向一致

由

或

决定方向

大小

1位移与时间的比值

2位移对时间的变化

率

3x－t图象中图线

上点的切线斜率的大

小值

1速度对时间的变

化率

2速度改变量与所

用时间的比值

3v—t图象中图线

上点的切线斜率的大

小值