高中物理 1.1.描述运动的基本概念课件 沪科版.ppt

第1讲描述运动的基本概念 理论知识是形成学科能力的重要组成部分 高考时虽不直接考查 但考题无不由此而生 本栏目以考点为纲 由浅入深逐步推进 对点训练巩固效果 创新复习模式 提升复习效果 高考成败 根基在此 不可小觑 考点1参考系 质点 1 参考系 1 定义 为了研究物体的运动而选取作为 的物体 2 选取 可任意选取 但对同一物体的运动 所选的参考系不同 运动的描述可能会 通常以 为参考系 2 质点 1 定义 用来代替物体的有 的点 2 把物体看做质点的条件 物体的 和 对研究问题的影响可以忽略 标准 不同 地面 质量 大小 形状 1 物体可被看做质点的两种情况 1 多数情况下 平动的物体可看做质点 2 有转动但转动可以忽略时 可把物体看做质点 2 对质点的三点说明 1 质点是一种理想化的模型 质点是对实际物体的科学抽象 是研究物体运动时 抓住主要因素 忽略次要因素 对实际物体进行的简化 真正的质点是不存在的 2 一个物体能否看做质点 并非依据物体自身大小来判断 而是由所研究问题的性质决定的 3 质点不同于几何 点 质点是一种物理模型 是忽略了物体的大小和形状的有质量的点 而几何中的 点 仅仅表示空间中的某一位置 关于质点 下列说法中正确的是 a 质点一定是体积和质量极小的物体b 因为质点没有大小 所以与几何中的点没有区别c 研究运动员在3000米长跑比赛中运动的快慢时 该运动员可看做质点d 欣赏芭蕾舞表演者的精彩表演时 可以把芭蕾舞表演者看做质点 解析 选c 物体能否被看成质点 与物体本身的体积和质量的大小无关 主要是看其大小和形状对所研究的问题是否可以忽略 故a错误 质点有质量 几何中的点没有质量 故b错误 研究运动员长跑的运动快慢时 可以忽略运动员的形状和大小 用一个点代替 故c正确 表演者跳舞时其身体的各个部分表演动作不同 不能忽略其形状 所以不能看做质点 故d错误 考点2位移 速度 1 位移和路程 1 位移描述物体 的变化 用从 指向 的有向线段表示 是矢量 2 路程是物体 的长度 是标量 位置 初位置 末位置 运动轨迹 2 速度和速率 1 平均速度 物体在某段时间内的位移与发生 所需时间的比值 即v 其方向与 的方向相同 是矢量 2 瞬时速度 运动物体在某一 或某一 的速度 方向跟物体经过某一位置时的运动方向相同 是矢量 3 速率 的大小 是标量 这段位移 位移 时刻 位置 瞬时速度 1 位移和路程的联系 1 只有在单向直线运动中 位移的大小才等于路程 2 一般情况下 位移的大小小于路程 2 平均速度与瞬时速度的区别和联系 1 区别 平均速度与位移和时间有关 表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度 瞬时速度与位置或时刻有关 表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度 2 联系 瞬时速度是运动时间 t 0时的平均速度 某赛车手在一次野外训练中 先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9km 从出发地到目的地用了5min 赛车上的里程表指示的里程数值增加了15km 当他经过某路标时 车内速率计指示的示数为150km h 那么可以确定的是 a 在整个过程中赛车手的位移是9kmb 在整个过程中赛车手的路程是9kmc 在整个过程中赛车手的平均速度是180km hd 经过路标时的瞬时速率是150km h 解析 选a d 位移是从初位置指向末位置的有向线段 路程是运动轨迹的长度 故赛车手的位移为9km 路程为15km a正确 b错误 整个过程中赛车手的平均速度为 108km h c错误 车内速率计指示的速率为汽车通过某位置的瞬时速率 d正确 考点3加速度 1 定义 速度的 跟发生这一变化所用 的比值2 定义式 3 方向 与 的方向相同4 物理意义 描述速度 和 的物理量 变化 时间 速度变化 变化快慢 方向 1 速度 速度变化量和加速度的对比 描述物体运动的快慢和方向 是状态量 描述物体速度的变化 是过程量 描述物体速度变化快慢和方向 是状态量 m s m s m s2 由v0 a t决定 由知 v由a与t决定 与位移s同向 即物体运动的方向 由vt v0或a的方向决定 与的方向一致 由f的方向决定 而与v0 vt方向无关 2 加速度与速度的关系 关于速度和加速度的关系 以下说法正确的是 a 加速度方向为正时 速度一定增加b 速度变化得越快 加速度就越大c 加速度方向保持不变 速度方向也保持不变d 加速度大小不断变小 速度大小也不断变小 解析 选b 速度是否增加 与加速度的正负无关 只与加速度和速度的方向有关 a错误 速度变化得越快 是指速度的变化率越大 即加速度a越大 b正确 加速度方向保持不变 速度方向可能变 也可能不变 当物体做减速直线运动时 v 0以后就反向运动 c错误 物体在运动过程中 若加速度的方向与速度方向相同 尽管加速度在变小 但物体仍在加速 直到加速度a 0 速度达到最大值 d错误 优选全国各地典型高考真题 模拟题 并通过对例题全方位讲解 立体式剖析 让您多角度地把握高考考向 总结解题规律 规范解题步骤 跨越易错陷阱 提高复习的有效性和针对性 高考成败 方法在此 精心领会 对质点概念的理解 例证1 2012 佛山模拟 2011年亚洲田径锦标赛在日本神户进行 北京时间7月10日 在万众瞩目的男子110米栏决赛里 卫冕冠军中国飞人刘翔以13秒22夺冠 下列有关说法正确的是 a 刘翔在飞奔过程中 一定能被看做质点b 教练为了分析其动作要领 可以将其看做质点c 无论研究什么问题 均不能把刘翔看做质点d 是否能将刘翔看做质点 决定于我们所研究的问题 解题指南 研究对象能否被看做质点 关键是要看其大小和形状对研究问题是否有影响 自主解答 选d 能否将研究对象看做质点 要看物体的自身因素对所研究问题的影响 对于飞奔的刘翔 当教练研究其动作要领时 不能将其看做质点 当研究跑完全程所用的时间时 可将其看做质点 因此只有d项正确 总结提升 理想化模型 的应用 1 理想化模型是分析 解决物理问题常用的方法 它是对实际问题的科学抽象 可以使一些复杂的物理问题简单化 2 物理学中理想化的模型有很多 如 质点 轻杆 光滑平面 自由落体运动 点电荷 等 都是突出主要因素 忽略次要因素而建立的物理模型 变式训练 下列情况的物体 哪些可看做质点 a 放在地面上的木箱 在上面的箱角处用水平推力推它 木箱可绕下面的箱角转动b 放在地面上的木箱 在其外壁的中心处用水平推力推它 木箱在地面上滑动c 做花样滑冰的运动员d 研究钟表时针的转动情况 解析 选b 如果物体的大小 形状在所研究的问题中属于次要因素 可忽略不计 该物体就可看做质点 a中箱子 c中花样滑冰运动员 都有着不可忽略的旋转等动作 其各部分运动情况不同 所以不能看做质点 同理 钟表转动的时针也不能看做质点 b中箱子平动 可视为质点 故b正确 平均速度的规范求解 例证2 10分 一辆汽车沿平直公路以速度v1行驶了2 3的路程 接着以速度v2 20km h行驶完其余1 3的路程 如果汽车全程的平均速度为v 28km h 求v1的大小 解题指南 解答本题时应该注意汽车全程的平均速度等于全程的总位移与汽车行驶全程所用时间的比值 规范解答 设全程的位移为s 由平均速度公式得 汽车行驶全程的时间 2分 汽车行驶前2 3路程的时间 2分 汽车行驶后1 3路程的时间 2分 又有 t t1 t2 2分 解以上各式得 v1 35km h 2分 答案 35km h 互动探究 若 例证2 中的v2 v不变 汽车以速度v1行驶了全程2 3的时间 以速度v2行驶了全程1 3的时间 求汽车在前2 3时间的速度大小 解析 设全程的时间为t 由平均速度公式得 汽车行驶全程的位移 s vt汽车行驶前2 3时间的位移 s1 v1 汽车行驶后1 3时间的位移 s2 v2 又有 s s1 s2解以上各式得 v1 32km h答案 32km h 总结提升 平均速度的规范求解1 一般解题步骤 1 明确研究对象的运动过程 2 根据已知条件和待求量之间的关系表示对应过程的位移和时间 3 应用平均速度公式结合位移关系或时间关系列方程求解 2 应注意的问题 1 平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关 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 加速度与速度的关系 例证3 对于质点的运动 下列说法中正确的是 a 质点的加速度为零 则速度为零 速度变化也为零b 质点速度变化率越大 则加速度越大c 质点某时刻的加速度不为零 则该时刻的速度也不为零d 质点运动的加速度越大 它的速度变化越大 解题指南 解答本题时应把握以下两点 1 加速度即为速度的变化率 2 加速度的大小与物体的速度及速度变化量无必然联系 自主解答 选b 质点运动的加速度为零时 质点的速度变化为零 但速度不一定为零 a错误 质点速度变化率即为加速度 b正确 质点在某时刻的加速度不为零 其速度可能为零 如自由落体的物体在开始下落的瞬间 c错误 质点的速度变化 v a t 即速度的变化由质点的加速度和时间共同决定 d错误 总结提升 解答本题关键在于对加速度和速度的理解 明确加速度与物体的速度及速度变化量无必然联系 对易错选项及错误原因具体分析如下 变式训练 2012 淮安模拟 对加速度的理解 下列说法正确的是 a 加速度增大 速度可能减小b 速度变化量 v越大 加速度就越大c 物体有加速度 速度就增大d 物体速度很大 加速度可能为零 解析 选a d 如果加速度的方向和速度的方向相反 则加速度增大 速度减小 a正确 加速度为速度的变化率 速度变化量大 可能所用时间比较长 加速度不一定大 b错误 物体有加速度 其方向关系不确定 所以速度可能增大 也可能减小 物体的速度和加速度没有必然的联系 加速度大 速度可能很小 加速度小 速度可能很大 c错误 d正确 变式备选 在变速直线运动中 下面关于速度和加速度关系的说法 正确的是 a 加速度与速度无必然联系b 速度减小时 加速度也一定减小c 速度为零 加速度也一定为零d 速度增大时 加速度也一定增大 解析 选a 速度和加速度无必然联系 a正确 速度减小时 加速度也可以增大或不变 b错误 速度为零 加速度不一定为零 c错误 速度增大 加速度也可以不变或减小 d错误 例证 某人划船逆流而上 当船经过一桥时 船上一小木块掉在河水里 但一直航行至上游某处时此人才发现 便立即返航追赶 当他返航经过1h追上小木块时 发现小木块距离桥有5400m远 若此人向上游和下游航行时船在静水中前进的速率相等 则河水的流速为多大 规范解答 方法一 以水为参考系 小木块是静止的 相对小木块 船以恒定不变的速率运动 到船追上小木块 船往返时间相等 各为1h 共2h 这段时间内 相对水 桥向上游运动 到船追上小木块 桥向上游运动了5400m 其相对水的速度为 0 75m s 即河水的流速为0 75m s 方法二 以地面为参考系 设船的静水速度为v1 水流速度为v2 船向上游航行时间为t1 返航时间为t2 则 v1 v2 t2 v1 v2 t1 v2 t1 t2 解得 t1 t2 1h由s v2 t1 t2 得 答案 0 75m s 1 下列说法正确的是 a 参考系必须是固定不动的物体b 参考系可以是做变速运动的物体c 地球很大 又因有自转 研究地球公转时 地球不可视为质点d 研究跳水运动员做转体动作时 运动员不可视为质点 解析 选b d 参考系是为了描述物体的运动而人为选定作为参照的物体 参考系可以是不动的 也可以是做变速运动的物体 a错误 b正确 地球的公转半径比地球半径大得多 在研究地球公转时 可将地球视为质点 c错误 研究跳水运动员身体转动时 运动员的形状和大小对研究结果的影响不可忽略 不能被视为质点 d正确 2 湖中o点有一观察站 一小船从o点出发向东行驶4km 又向北行驶3km 则在o点的观察员对小船位置的报告最为精确的是 a 小船的位置变化了7kmb 小船向东北方向运动了7kmc 小船向东北方向运动了5kmd 小船的位置在东偏北37 方向 距离o点5km处 解析 选d 小船位置的变化不是取决于其具体的运动路径 而是取决于它的初末位置 即位移 位移不但有大小 还有方向 小船虽然运动了7km 但在o点的观察员看来 它离自己的距离是方向要用角度表示 sin 0 6 所以 37 如图所示 故d正确 3 2011年7月 中国海军第九批护航舰艇编队用时10天抵达亚丁湾 索马里海域为过往的各国商船护航 如图所示 此次护航从湛江启航 经南海 马六甲海峡 穿越印度洋 总航程四千五百海里 关于此次护航 下列说法正确的是 a 当研究护航舰艇的运行轨迹时 可以将其看做质点b 四千五百海里 指的是护航舰艇的航行位移c 四千五百海里 指的是护航舰艇的航行路程d 根据题中数据我们可以求得此次航行的平均速度 解析 选a c 将护航舰艇看做质点可较方便地研究其运行轨迹 a正确 由题图可知 四千五百海里 指的是护航舰艇的航行路程 而不是位移 b错误 c正确 平均速度是位移与所用时间的比值 d错误 4 2012 中山模拟 关于加速度的方向 下列说法中正确的是 a 总与初速度的方向一致b 总与平均速度的方向一致c 总与速度变化的方向一致d 与物体运动的方向无关 解析 选c d 加速度的方向与速度变化的方向相同 与速