【红对勾】高考物理复习 11 描述运动的基本概念课件.ppt

第一章运动的描述匀变速直线运动的研究 考纲展示 命题导向本章的内容在历年高考中是必考内容 考查的重点是匀变速直线运动的各种规律及其应用 经常考查学生对某一具体运动的分析和判断能力 考查涉及到对有关参量的计算 以及对速度 加速度概念的理解 对本章知识的单独考查 常常是以选择题或填空题的形式出现 每年考查本章内容的分值约占总分的6 对于运动的研究除公式法外 近几年v t图象在高考中频频出现 且要求较高 运动图象是学生进入高中后最先接触的图象 是学生学习其他图象的基础 因此不论是从高考的角度 还是从今后学习的需要 考生对运动图象都应给予足够重视 做到真正理解 熟练掌握 复习策略1 理清概念 明确其物理意义本章的众多概念 例如质点 速度 加速度等都是研究物体运动的基础 在学习中应首先明确引入该物理量的意义 定义 常用的符号及单位等 3 理顺思路 抓住问题主流本章研究问题的主要思路有两条 一是研究物体的速度的变化 一是研究物体的位移的变化 重点是匀变速运动的速度和位移的变化规律 只要抓住这两个主要规律再结合各种情况下的具体特点 问题就迎刃而解了 4 学会用图象理解和解决问题本章重点学习了x t图象和v t图象 这是高中物理中首次学到利用图象表示物理量之间的关系 如能明确各种图象的物理意义 便可用图象法巧妙地解决问题 这种方法体现出直观 方便 化难为易的效果 课时1描述运动的基本概念 梳理知识突破难点 课前自主学习 知识回顾 1 质点 1 概念 用来代替物体的有质量的点 2 基本特征 质点是实际物体的一种理想化模型 物体的大小 形状对所研究的运动学问题的影响可以忽略不计 3 物体可以看做质点的条件 物体能否看做质点的基本依据是看物体的形状和大小对所研究问题的影响 如果没有影响或影响很小 物体就可以看做质点 否则物体就不能看做质点 2 参考系 1 概念 为了确定物体的位置和描述物体的运动而被选作参考的物体或物体系 2 基本特征 同一物体由于选择的参考系不同 观察的结果常常是不同的 所以研究运动时 必须指明参考系 通常取地面或相对地面不动的物体作为参考系 3 坐标系 1 概念 在参考系中 为确定空间一点的位置 按规定方法选取的有次序的一组数据 叫做坐标 在某一问题中规定坐标的方法 就是该问题所用的坐标系 2 基本特征 参考系是被认为静止不动的物体 坐标系是量化的参考系 是用数学的方法准确地 定量地描述运动 要点深化 1 物体可以简化成质点的情况 1 物体各部分的运动情况都相同时 如平动 2 当问题所涉及的空间位移远远大于物体本身的大小时 通常物体自身的大小忽略不计 可以看做质点 3 物体有转动 但转动对所研究的问题影响很小 如研究小球从斜面上滚下的运动 2 参考系和坐标系参考系的选择是任意的 但选择应以描述运动简单 方便为原则 一般以地面上不动的物体作为参考系 不论物体是静止的还是运动的 一旦被选作参考系 就认为其是静止的 为定量研究质点的位置及变化 在参考系上建立坐标系 如质点沿直线运动 以该直线为x轴 研究平面上的运动 如平抛运动 可建立直角坐标系 3 如何建立坐标系为了精确地描述物体的位置及位置的变化 就需要在参考系上建立适当的坐标系 建立坐标系有如下几个要素 1 坐标系相对参考系是静止的 2 坐标系的三要素 原点 正方向 单位长度 3 用坐标表示质点的位置 4 用坐标的变化描述质点的位置改变 基础自测 1 2009 广东理基 做下列运动的物体 能当作质点处理的是 a 自转中的地球b 旋转中的风力发电机叶片c 在冰面上旋转的花样滑冰运动员d 匀速直线运动的火车 解析 a b c中所研究的物体 地球 叶片 运动员 各部分的运动情况不一样 其大小和形状相对于所研究的问题不能忽略 所以不能看做质点 故abc错误 d中火车可以看做质点 故d正确 答案 d 2 在平直公路上行驶的汽车内 一乘客以自己的车为参考系向车外观察 他看到的下列现象中肯定错误的是 a 与汽车同向行驶的自行车 车轮转动正常 但自行车向后行驶b 公路两旁的树因为有根扎在地里 所以是不动的c 有一辆汽车总在自己的车前不动d 路旁的房屋是运动的 解析 当汽车在自行车前方以大于自行车的速度行驶时 乘客观察到自行车的车轮转动正常 自行车向后退 故a正确 以行驶的汽车为参考系 公路两旁的树 房屋都是向后退的 故b错误 d正确 当另一辆汽车与乘客乘坐的汽车以相同的速度行驶时 乘客观察到前面的汽车静止不动 故c正确 本题答案为b 答案 b 3 如图1所示 质点由西向东运动 从a点出发到达c点再返回b点静止 若ac 100m bc 30m 以b点为原点 向东为正方向建立直线坐标系 则出发点的位置为 m b点的位置为 m c点的位置为 m a到b的位置变化为 m 方向 c到b的位置变化为 m 方向 解析 以b点为原点 建立坐标系 如图2所示 a 70m b 0m c 30m a到b的位置变化为 70m 方向向东 c到b的位置变化为 30m 方向向西 答案 700 30 70向东 30向西 知识回顾 1 时刻和时间 1 概念 时刻是表示某一瞬间 如果以一维坐标表示时间轴 则轴上的点表示时刻 而两坐标点之间的距离表示时间 所以时间是两时刻间的差值 2 基本特征 在时间轴上 时刻用一个点表示 时间用一段线段表示 上午8时开始上课 到8时45分下课 上课时间经历了45分钟 其中8时和8时45分是时刻 而经历的45分是时间的概念 2 路程和位移 1 概念 位移是表示质点位置变化的物理量 它是由质点运动的起始位置指向终止位置的矢量 路程是质点运动路线的长度 是标量 2 基本特征 位移可以用一根带箭头的线段表示 箭头是指向代表位移的方向 线段的长短代表位移的大小 只有做直线运动的质点始终朝着一个方向运动时 位移的大小才与路程相等 要点深化 1 理解和区分时间和时刻的概念区分时间 时刻概念就是抓住时间轴上的 段 和 点 的概念 另外注意掌握好有关第几秒以及前几秒等概念 例如 第几秒末是那一秒结束的时刻 是一个瞬间 是时刻 第几秒内 几秒内 前几秒都是指时刻之间的间隔 是时间 2 理解和区分位移与路程的概念 1 位移 矢量 位移是用初位置到末位置的有向线段来表示的 线段的长度表示位移的大小 箭头表示位移的方向 质点的位置由位置坐标确定 而位移只与始末位置有关 而与质点的运动路径无关 2 路程 标量 路程是指质点所经过的轨迹的长度 路程与质点实际运动的路径有关 路程是标量 只有大小 没有方向 3 位移大小和路程的关系对一般的机械运动 s位 s路 当物体做单向直线运动时 s位 s路 基础自测 1 在下面叙述中 哪些指的是时间 哪些指的是时刻 1 2008年9月25日21时10分5秒 中国自行研制的第三艘载人飞船 神舟 七号 在酒泉卫星发射中心载人航天发射场由 长征二号f 运载火箭开始点火发射 历经2天20小时28分 于2008年9月28日17时37分 神舟 七号飞船返回舱成功着陆于主着陆场 2 2011年3月11日13时46分 日本本洲岛仙台港发生里氏9 0级特大地震 并由此引发海啸 造成巨大财产损失 3 中央电视台的新闻联播节目在19时开播 答案 1 2008年9月25日21时10分5秒 指点火时刻 历经2天20小时28分指飞船在空中的时间 2008年9月28日17时37分 指着陆时刻 2 2011年3月11日13时46分指地震发生的时刻 3 19时指开播时刻 2 关于质点的位移和路程 下列说法中正确的是 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 即位移的大小c 质点做直线运动时 路程等于位移的大小d 位移的大小不会比路程大解析 位移的方向与质点运动方向不一定相同 对直线运动 可能相同也可能相反 对曲线运动 两者方向不在一条直线上 a错 路程是质点的运动轨迹的长度 位移的大小要小于或等于路程 b错 d正确 质点做直线运动且不往返时 路程才等于位移的大小 c错 答案 d 要点深化 1 物体的位移越大速度不一定越大速度是表示物体运动快慢的物理量 不能反映物体发生位移的大小 比如 人行走的速度比汽车行驶的速度小 如果人运动的时间足够长 则人的位移可以比汽车的位移大 所以 不能认为位移越大 速度就越大 2 物体的速度方向不一定和位移方向相同物体的速度方向和位移方向没有直接关系 不能认为位移方向向哪 速度方向就向哪 速度方向表示物体运动的方向 具有瞬时性 与 时刻 或 位置 相对应 而位移是一个过程量 与 时间 相对应 3 平均速度越大 瞬时速度不一定越大平均速度是位移与对应的一段时间的比值 反映物体在一段时间内运动的快慢 而瞬时速度反映的是某一时刻或在某一位置处物体运动的快慢 比如 一个物体平均速度为10m s 而某个时刻的速度可以为0 也可以是其他任意一个可能的数值 基础自测 一个运动员在百米赛跑中 测得他在50m处的速度是6m s 16s末到达终点时速度为7 5m s 则全程的平均速度为 a 6m sb 6 25m sc 6 75m sd 7 5m s答案 b 2 基本特征 加速度描述的是速度变化的快慢和变化的方向 加速度的大小由速度变化的大小和发生这一变化所用时间的多少共同决定 与速度本身的大小以及速度变化的大小无必然联系 要点深化 1 只要速度在变化 无论速度多小 都有加速度 只要速度不变化 无论速度多大 加速度总是零 只要速度变化快 无论速度是大 是小或是零 物体的加速度就大 2 加速度与速度的变化 v也无直接关系 物体有了加速度 经过一段时间速度有一定的变化 因此速度的变化 v是一个过程量 加速度大 速度的变化 v不一定大 反过来 v大 加速度也不一定大 基础自测 下列说法中正确的是 a 加速度增大 速度一定增大b 速度变化量 v越大 加速度就越大c 物体有加速度 速度就增加d 速度很大的物体 其加速度可以很小 答案 d 师生互动规律总结 课堂讲练互动 例1 在研究物体的运动时 下列物体中可以当作质点处理的是 a 中国乒乓球队队员马林在第29届北京奥运会上获得男单的金牌 在研究他发出的乒乓球时b 北京奥运会男子50米步枪三种姿势射击中 研究美国名将埃蒙斯最后一枪仅打了4 4环的子弹时c 研究哈雷彗星绕太阳公转时d 用gps定位系统研究汽车位置时 解析 乒乓球比赛中运动员发出的乒乓球有转动 这种转动不能忽略 所以不能把乒乓球看做质点 研究美国名将埃蒙斯最后一枪仅打了4 4环的子弹的运动时 由于子弹各部分的运动情况都相同 所以可以看做质点 研究哈雷彗星绕太阳公转时 可以忽略哈雷彗星自转 也可以看做质点 用gps定位系统研究汽车位置时 不需要考虑汽车各部分运动的差异 汽车可以看做质点 所以选项b c d正确 答案 bcd 题后反思 1 不能以物体的大小和形状为标准来判断物体是否可以看做质点 关键要看所研究的问题的性质 当物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时 物体可视为质点 2 质点并不是质量很小的点 要区别于几何学中的 点 3 物理学中理想化的模型还有很多 如 点电荷 自由落体运动 纯电阻电路 等 都是突出主要因素 忽略次要因素而建立的模型 变式1 1北京时间11月24日19时50分 2010年第16届亚运会结束了男子110米跨栏决赛争夺 中国选手刘翔轻松地以13 09秒的成绩获得第一 实现了亚运会历史上的第一个110米三连冠 关于刘翔的下列说法正确的是 a 刘翔在飞奔的110米中 可以看做质点b 教练为了分析刘翔的动作要领 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 解析 刘翔在飞奔的110米中 我们关心的是他的速度 无需关注其跨栏动作的细节 可以看做质点 教练为了分析其动作要领时 如果作为质点 则其摆臂 跨栏等动作细节将被掩盖 无法研究 所以就不能看做质点 因此 能否将一个物体看做质点 关键是物体自身因素对我们所研究问题的影响 而不能笼统地说行或不行 答案 ad 分析 此题考查位移 路程 平均速度的概念 解题的依据就是它们的定义 答案 见解析 题后反思因为位移大小一般小于运动的路程 所以平均速度的大小一般不等于平均速率 如本例 故平均速度 平均速率的计算与分析只能根据给定的位移 路程和时间 由定义式计算 变式2 1物体在a b两地间往返运动 设其从a到b的平均速率为v1 从b到a的平均速率为v2 则物体往返一次 平均速度的大小和平均速率分别是 答案 b 例3 有下列几种情景 请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的选项是 点火后即将升空的火箭 高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车 运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶 太空中的空间站在绕地球做匀速圆周运动 a 因火箭还没运动 所以加速度一定为零b 轿车紧急刹车 速度变化很快 所以加速度很大c 高速行驶的磁悬浮列车 因速度很大 所以加速度也一定很大d 尽管空间站做匀速圆周运动 加速度也不为零 答案 bd 题后反思物体的速度大 速度变化量不一定大 加速度不一定大 而物体的速度为零时 速度也可能正在改变 变式3 1 2011 温州模拟 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 速度为零时 加速度也一定为零d 速度增大时 加速度也一定增大解析 速度和加速度无必然联系 a对 速度减小时 加速度也可以增大或不变 b错 速度为零 加速度不一定为零 c错 速度增大时 加速度也可以不变或减小 d错 答案 a 感悟真题检验技能 随堂巩固训练 1 在2008年央视开年大戏 闯关东 中 从山东龙口港到大连是一条重要的闯关东路线 假设有甲 乙两船同时从龙口出发 甲船路线是龙口 旅顺 大连 乙船路线是龙口 大连 两船航行两天后都在下午三点到达大连 以下关于两船全航程的描述中正确的是 a 两船的路程相同 位移不相同b 两船的平均速度相同c 两船航行两天后都在下午三点到达大连 一句中 两天 指的是时间 下午三点 指的是时刻d 在研究两船的航行时间时 可以把船视为质点 解析 在本题中路程是指船运动轨迹的长度 位移是指从龙口指向大连的有向线段 故a错误 平均速度等于位移除以时间 故b正确 时刻是指某一瞬间 时间是两时刻间的间隔 故c正确 在研究两船的航行时间时 船的大小和形状对所研究的问题影响可以忽略不计 故d正确 答案 bcd 2 如图5所示 一小球在光滑水平面上从a点开始向右运动 经过2s与距离a点6m的竖直墙壁碰撞 若碰撞时间很短可忽略不计 碰后小球按原路原速率返回 设a点为计时起点 并且取水平向右的方向为正方向 则小球在5s内的位移和路程分别为 a 3m 6mb 3m 15mc 0m 3md 3m 15m 答案 d 3 在2008年北京奥运会上 牙买加选手博尔特是公认的世界飞人 在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9 69s和19 30s的成绩打破两项世界记录 获得两枚金牌 关于他在这两次决赛中的运动情况 下列说法正确的是 a 200m决赛的位