《描述運(yùn)動(dòng)的基本概念》.ppt
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第一章運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第1課時(shí)描述運(yùn)動(dòng)的基本概念考點(diǎn)自清1.質(zhì)點(diǎn)用來(lái)代替物體的有的點(diǎn)叫做質(zhì)點(diǎn)，研究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果物體的和對(duì)問(wèn)題的影響可以忽略，就可以看做質(zhì)點(diǎn).,質(zhì)量,形狀,大小,2.參考系和坐標(biāo)系(1)為了研究物體的運(yùn)動(dòng)而假定的物體,叫做參考系.對(duì)同一物體的運(yùn)動(dòng)，所選擇的參考系不同，對(duì)它的運(yùn)動(dòng)的描述就會(huì).通常以為參考系來(lái)研究物體的運(yùn)動(dòng).(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(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系.中學(xué)物理中常用的坐標(biāo)系有直線坐標(biāo)系和平面直角坐標(biāo)系,可分別用來(lái)研究物體沿直線的運(yùn)動(dòng)和在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng).,不動(dòng),不同,地面,3.時(shí)刻和時(shí)間時(shí)隔(1)時(shí)刻指的是某一瞬時(shí)，在時(shí)間軸上用來(lái)表示，對(duì)應(yīng)的是位置、速度、動(dòng)能等狀態(tài)量.(2)時(shí)間間隔是兩個(gè)時(shí)刻間的間隔,在時(shí)間軸上用來(lái)表示，對(duì)應(yīng)的是位移、路程、功等過(guò)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(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)度，是標(biāo)量.,點(diǎn),線段,位置,初位置,末位置,軌跡,5.速度物理學(xué)中用位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值表示物體運(yùn)動(dòng)的，即v=,是描述物體運(yùn)動(dòng)的和方向的物理量.(1)平均速度：在變速運(yùn)動(dòng)中，物體在某段時(shí)間內(nèi)的與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，即,其方向與的方向相同.(2)瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng)物體在的速度，方向沿軌跡上物體所在點(diǎn)的切線方向指向前進(jìn)的一側(cè)是矢量.瞬時(shí)速度的大小叫，是標(biāo)量.,快慢,快慢,位移,位移,某一時(shí)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(shí)間,速度變化,變化量,,熱點(diǎn)聚焦熱點(diǎn)一質(zhì)點(diǎn)概念的理解與應(yīng)用1.質(zhì)點(diǎn)是對(duì)實(shí)際物體的科學(xué)抽象,是研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí),抓住主要因素,忽略次要因素,對(duì)實(shí)際物體進(jìn)行的近似,是一種理想化的模型,真正的質(zhì)點(diǎn)是不存在的.2.一個(gè)物體能否看做質(zhì)點(diǎn),并非依物體自身大小來(lái)判斷,而是要看物體的大小、形狀在所討論的問(wèn)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(diǎn).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(diǎn).,3.質(zhì)點(diǎn)與幾何中的“點(diǎn)”不同.質(zhì)點(diǎn)是對(duì)實(shí)際物體進(jìn)行科學(xué)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(diǎn)僅僅表示空間中的某一位置.,熱點(diǎn)二平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別和聯(lián)系1.平均速度反映一段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢程度,它與一段時(shí)間或一段位移相對(duì)應(yīng).瞬時(shí)速度能精確描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢,它是在運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt→0時(shí)的平均速度，與某一時(shí)刻或某一位置相對(duì)應(yīng).2.瞬時(shí)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?yàn)槠骄俾适锹烦膛c時(shí)間的比值,它與平均速度的大小沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系.思考與討論:什么情況下,平均速度與瞬時(shí)速度相等?提示:在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,瞬時(shí)速度保持不變,與平均速度相等.,熱點(diǎn)三關(guān)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(shuō)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(dāng)加速度方向與速度方向一致時(shí),物體做加速直線運(yùn)動(dòng);當(dāng)加速度方向與速度方向相反時(shí),物體做減速直線運(yùn)動(dòng).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(guān)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(rèn)為這種對(duì)速度和加速度的理解是否正確？提示:物體運(yùn)動(dòng)時(shí),物體的位置發(fā)生變動(dòng),產(chǎn)生位移.當(dāng)物體受到力的作用時(shí),就會(huì)產(chǎn)生加速度,物體的速度也就隨之發(fā)生變化.可見(jiàn),速度和位移、加速度和速度變化存在著因果關(guān)系,若將其因果關(guān)系顛倒就會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤.,題型探究題型1質(zhì)點(diǎn)概念的理解【例1】如圖1為我國(guó)田徑名將劉翔,曾多次獲得110米欄冠軍，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.劉翔在飛奔的110米中,可以看做質(zhì)點(diǎn)B.教練為了分析其動(dòng)作要領(lǐng),可以將其看做質(zhì)點(diǎn)C.無(wú)論研究什么問(wèn)題,均不能把劉翔看做質(zhì)點(diǎn)D.是否能將劉翔看做質(zhì)點(diǎn),決定于我們所研究的問(wèn)題,圖1,[思路點(diǎn)撥]分析劉翔的尺寸在研究的問(wèn)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(diǎn).解析在劉翔飛奔的110米中,我們?nèi)绻魂P(guān)心他的速度,則無(wú)需關(guān)注其跨欄動(dòng)作的細(xì)節(jié),故可以將其看做質(zhì)點(diǎn).教練為了分析其動(dòng)作要領(lǐng)時(shí),如果作為質(zhì)點(diǎn),則其擺臂、跨欄等動(dòng)作細(xì)節(jié)將被掩蓋,無(wú)法研究,所以就不能看做質(zhì)點(diǎn).因此,能否將一個(gè)物體看做質(zhì)點(diǎn),關(guān)鍵是物體自身因素對(duì)我們所研究問(wèn)題的影響,而不能籠統(tǒng)地說(shuō)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(diǎn)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)(1)明確題目中所要研究的問(wèn)題是什么.(2)分析物體的大小和形狀對(duì)所研究的問(wèn)題而言能否忽略.,變式練習(xí)12008年北京奧運(yùn)會(huì)已落下帷幕,世人矚目,中國(guó)代表團(tuán)參加了包括田徑、體操、柔道在內(nèi)的所有28個(gè)大項(xiàng)的比賽,下列幾種奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中的研究對(duì)象可視為質(zhì)點(diǎn)的是()A.在撐桿跳高比賽中研究運(yùn)動(dòng)員手中的支撐桿在支撐地面過(guò)程中的轉(zhuǎn)動(dòng)情況時(shí)B.帆船比賽中確定帆船在大海中的位置時(shí)C.跆拳道比賽中研究運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作時(shí)D.鉛球比賽中研究鉛球被擲出后在空中的飛行時(shí)間時(shí),解析A、C項(xiàng)中的研究對(duì)象的大小和形狀忽略后,所研究的問(wèn)題將無(wú)法繼續(xù),故A、C錯(cuò),而B(niǎo)、D項(xiàng)中的研究對(duì)象的大小和形狀忽略后,所研究的問(wèn)題不受影響,故B、D正確.答案BD,題型2對(duì)平均速度的理解【例2】汽車沿直線從甲地開(kāi)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(shí)間的平均速度為v1,后一半時(shí)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(yùn)算,對(duì)一般變速運(yùn)動(dòng)平均速度的計(jì)算必須牢牢抓住平均速度的定義式.,解析(1)(2)對(duì)兩種情況下的平均速度作差有≥0,即v1≠v2時(shí)，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(duì)平均速度的計(jì)算應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(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(yùn)動(dòng)階段有關(guān).(3)是平均速度的定義式,適用于所有的運(yùn)動(dòng),而適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng),但若v=,卻不能判定該物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng).,變式練習(xí)2某同學(xué)在百米比賽中,以6m/s2的加速度迅速?gòu)钠瘘c(diǎn)沖出，到50m處的速度是8.2m/s,在他跑完全程中間時(shí)刻t1=6.25s時(shí)速度為8.3m/s,最后以8.4m/s的速度沖過(guò)終點(diǎn),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(shí)速度,求平均速度是否用來(lái)求解呢？顯然不是,因?yàn)樵撨\(yùn)動(dòng)不是勻變速直線運(yùn)動(dòng),所以只能用來(lái)求解,其中x=100m，而時(shí)間t可由,“全程中間時(shí)刻t1=6.25s”得出t=2t1=12.5s,因此平均速度答案8m/s,變式練習(xí)3下表是在北京西與長(zhǎng)沙區(qū)間運(yùn)行的T1/T2次列車運(yùn)行時(shí)刻表.假設(shè)列車準(zhǔn)點(diǎn)到達(dá)和準(zhǔn)點(diǎn)開(kāi)出,且做直線運(yùn)動(dòng).求：(1)列車由長(zhǎng)沙開(kāi)出至到達(dá)武昌的過(guò)程中的平均速度;(2)列車由鄭州開(kāi)出至到達(dá)岳陽(yáng)的過(guò)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(zhǎng)沙到武昌的過(guò)程中位移x1=1588km-1226km=362km(1分)時(shí)間t1=3小時(shí)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(yáng)過(guò)程中位移x2=1441km-690km=751km(1分)時(shí)間t2=7小時(shí)37分=7.617h(1分)所以平均速度(3分),(3)T1次列車在5∶05時(shí)在武昌站停車,所以此時(shí)的瞬時(shí)速度為0.（1分）在全程中:位移x=1588km（1分）時(shí)間t=15小時(shí)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(duì)加速度的理解【例3】有下列幾種情景,請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)選擇對(duì)情景的分析和判斷正確的是()①點(diǎn)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(yùn)動(dòng)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(dòng)A.因火箭還沒(méi)運(yùn)動(dòng),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(dòng),加速度也不為零,[思路導(dǎo)圖],解析選項(xiàng)A中,火箭雖還沒(méi)動(dòng),但火箭所受合外力不為零,故A錯(cuò)；轎車緊急剎車時(shí),根據(jù)a=,由于Δt很短,故加速度很大,B對(duì);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(cuò);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(duì).答案BD,變式練習(xí)4關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng),下列哪種說(shuō)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(shí)速度最小,速度最大時(shí)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(kāi)始做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度減小,說(shuō)明速度增加得越來(lái)越慢,當(dāng)加速度減小到零時(shí),速度增加到最大,故選項(xiàng)A、C是可能的.平拋運(yùn)動(dòng)中,加速度方向不變而速度方向時(shí)刻變化,故選項(xiàng)D也是可能的.只要有加速度,速度就要變化,選項(xiàng)B是不可能的.,B,題型4利用“對(duì)稱性”解決運(yùn)動(dòng)問(wèn)題【例4】天空有近似等高的濃云層.為了測(cè)量云層的高度,在水平地面上與觀測(cè)者的距離為d=3.0km處進(jìn)行一次爆炸,觀測(cè)者聽(tīng)到由空氣直接傳來(lái)的爆炸聲和由云層反射來(lái)的爆炸聲時(shí)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(cè)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(shí)間,則有d=vt1①,用t2表示爆炸聲經(jīng)云層反射到達(dá)O處所用時(shí)間,因?yàn)槿肷浣堑扔诜瓷浣?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(píng)分標(biāo)準(zhǔn)】本題共16分,其中①②式各5分,③④⑤式各2分.【名師導(dǎo)析】有關(guān)勻速運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題近幾年考查較多,如宇宙膨脹速度、超聲波測(cè)速等,涉及規(guī)律比較簡(jiǎn)單.根據(jù)高考的特點(diǎn),運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題與科普知識(shí)或其他某一情景相結(jié)合進(jìn)行考查,仍將是考查的熱點(diǎn),同時(shí)注意理解題意、建立模型的能力要求會(huì)越來(lái)越高.,素能提升1.下列說(shuō)法正確的是()A.參考系必須是固定不動(dòng)的物體B.參考系可以是變速運(yùn)動(dòng)的物體C.地球很大,又因有自轉(zhuǎn),研究地球公轉(zhuǎn)時(shí),地球不可作為質(zhì)點(diǎn)D.研究跳水運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)體動(dòng)作時(shí),運(yùn)動(dòng)員不可作為質(zhì)點(diǎn)解析參考系是為了描述物體的運(yùn)動(dòng)而人為選定作為參照的物體,參考系可以是不動(dòng)的,也可以是變速運(yùn)動(dòng)的物體,A錯(cuò)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(shí),可將地球視為質(zhì)點(diǎn),C錯(cuò)誤;但在研究跳水運(yùn)動(dòng)員身體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)員的形狀和大小對(duì)研究結(jié)果的影響不可忽略,不能被視為質(zhì)點(diǎn),D正確.,BD,2.甲、乙、丙三人各乘一個(gè)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(lái),甲、乙、丙的運(yùn)動(dòng)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乙下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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