初高中物理衔接讲义.doc

目 录第一章运动的描述 1 质点、参考系和坐标系 2 时间和位移3 运动快慢的描述速度4 实验：用打点计时器测速度5 速度变化快慢的描述加速度6 单元自测7 拓展提高第二章匀变速直线运动的研究 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 匀变速直线运动的位移与速度的关系5 自由落体运动6 伽利略对自由落体运动的研究7单元自测8 拓展提高 第三章相互作用 1 重力 基本相互作用 2 弹力 3 摩擦力4 力的合成5 力的分解6单元自测7 拓展提高第四章牛顿运动定律 1 牛顿第一定律2 实验：探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律6 用牛顿运动定律解决问题（一）7 用牛顿运动定律解决问题（二）8单元自测9 拓展提高第一章 运动的描述1 质点、参考系和坐标系学习目标知识与技能1理解质点的概念。2知道参考系的概念；知道坐标系的概念。过程与方法1领悟质点概念的提出和分析、建立的过程。2了解物理学研究中物理模型的特点，科学抽象研究方法。3数学工具在物理学中的作用。情感、态度与价值观1通过观察、探究体验，保持对科学的求知欲。2通过小组讨论，培养相互合作、共同探索的团队精神。3体验物理学研究问题的方法科学抽象，在研究问题中突出主要矛盾。自学指导预习引导 质点、参考系和坐标系等概念是运动学乃至整个力学的最基本、最重要的概念。要描述物体的运动，首先要对实际物体建立一个物理模型，最简单的是质点模型。由于运动的相对性，描述质点的运动时必须明确所选择的参考系。为了准确、定量地描述质点的运动，还要建立坐标系。自学检测1物理学中，用来_物体的_的点叫质点。2为描述物体的运动，需要另外选取一个物体作为标准，否则无法判断。这个作为标准的物体叫做_。3一般说来，为了定量地描述物体的位置变化，需要在参考系上建立适当的坐标系，用坐标值来表示物体的_。4物体看作为质点的条件是什么？ 5为什么要引入参考系？选参考系要遵循什么原则？自学反馈_课堂互动知识精要1.质点问题讨论物理中的“质点”跟几何中的点有什么相同和不同之处？重点剖析 质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型。质点是对实际物体的近似，这也是物理学中常用的一种重要的研究方法。一个物体能否看成为质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟物体自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。 大的物体，如在研究月球、飞船绕地球运动时可以将它们看成为质点；小的物体，如在研究乒乓球发球时的运动，要考虑到球的旋转，因而不能将球看成为质点。例题解析【例题1】下列关于质点的说法中，正确的是（ ）。A体积很小的物体都可看成为质点B质量很小的物体都可看成为质点C物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小，可以忽略不计时，我们就可以把物体看成为质点D只有低速运动的物体才可看成为质点，高速运动的物体不可看成为质点【例题2】 下列情况中物体不能看成为质点的是（ ）。A研究绕地球飞行时航天飞机的轨道 B研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况C计算从北京开往广东汕头的一列火车的运行时间 D计算火车通过路口所用的时间课堂训练【训练1】 在以下的哪些情况可将物体看成质点来处理？（ ）。A研究一端固定可绕该端转动的木杆的运动时，此杆可作为质点来处理B要确定在大海中航行的船在大海中的位置，可以把它当做质点来处理C研究走钢丝表演的杂技演员时，可以把杂技演员当作质点来处理D研究地球绕太阳公转时，地球可以当作质点来处理【训练2】 下列情形中的物体可以看作为质点的是（ ）。A跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中B将一枚硬币用力上抛，猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上C奥运会冠军邢慧娜在万米长跑中D花样滑冰运动员在比赛中2参考系问题讨论跳伞运动员在下落过程中，看到身旁的直升机在向上运动，则直升机相对于地面的运动情况是怎样的？重点剖析（1）参考系：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物体的运动，得到的结果可能是不同的。例如，人坐在运动的火车中，以窗外树木为参考系，人是运动的；以车厢为参考系，人是静止的。 （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。例题解析【例题3】 有一首唐代流传下来的诗词：“满眼风波多闪灼，看山恰似走来迎，仔细看山山不动是船行。”作者为什么会有“山迎”、“船行”这样两种不同的感觉？【例题4】 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（ ）。A一定是静止的 B一定是运动的C有可能是静止的，也有可能是运动的 D条件不足，无法判断课堂训练【训练1】 描述物体地运动，必须选择参考系。关于参考系，下列说法中正确地是（ ）。A早晨太阳从东方升起，参考系是地面 B地球绕太阳近似做圆周运动，参考系是太阳C研究地面上物体的运动只能取地面为参考系 D在不同参考系中描述物体的运动，简繁程度会不同【训练2】 坐在美丽的校园内学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我们感觉是静止不动的，这与诗句里的描述是否矛盾?(已知地球半径为6400km)3坐标系问题讨论 田径场上，描述百米运动员在运动中的位置，需建立什么样的坐标系？描述800米赛跑运动员在运动中的位置需建立什么样的坐标系？足球场上，描述足球运动员的位置需建立什么样的坐标系？要描述足球的位置呢？重点剖析（1）为了定量描述物体的位置随时间的变化规律，我们可以在参考系上建立适当的坐标系，这个坐标系应该包含原点、正方向和单位长度。（2）对于质点的直线运动，一般选取质点的运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴的正方向，选取计时起点为坐标轴的原点。单位长度的选定要根据具体情况。（3）位置的表示方法，例如，x=5m。如果物体在一维空间运动，即沿一条直线运动，只需建立直线坐标系，就能准确表达物体的位置；如果物体在二维空间运动，即在同一平面运动，就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置；当物体在三维空间运动时，则需要建立三维坐标系。例题解析【例题5】 如图1-1-1所示，桌面离地面的高度是08m，坐标系原点定在桌面上，设竖直向下为坐标轴的正方向，A与B离地面的高度分别是13m和04m，问：A、B的坐标应该是多少？课堂训练 图1-1-1【训练1】 一汽车从车站出发，向东沿直线行驶6km到达A地，然后掉头沿原路返回3km到达B地，坐标系原点定在车站，向东方向为坐标轴的正方向。试做出正确的坐标系并确定A、B两地的坐标。课后测评1关于质点的概念，下面叙述中正确的是（ ）。A任何细小的物体都可以看作为质点B任何静止的物体都可以看作为质点C在研究某一个问题时，一个物体可以被视为质点，那么在研究另一个问题时，该物体也一定可以视为质点D一个物体可否视为质点，要看所研究的问题的具体情况而定2下列情况下的物体，哪些可以看作为质点？( )。A裁判眼中正在进行比赛的体操运动员B火车从上海开往北京，在计算其行车时间时C火车通过某一路标，计算其所用时间时D绕太阳公转的地球，研究其公转时 3 2007年5月25日在日本大阪田径赛上，刘翔以13秒14勇夺110米栏世界冠军，取得了“四连冠”的好成绩。伴随着雄壮的国歌，世界各地的华人流下了激动的泪水。下列说法中正确的是（ ）。A刘翔在110米栏间飞奔时可以看作为质点B教练为了分析其动作要领，可以将其看作为质点C无论研究什么问题，均不可以将其看作为质点D能否将其看作为质点取决于我们所研究的问题4甲、乙、丙三人各乘一电梯，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到乙匀速下降，甲看到丙匀速上升，则甲、乙、丙相对于地球的运动情况可能是（ ）。A甲和乙匀速下降，且，丙静止 B甲和乙匀速下降，且，丙匀速上升C甲和乙匀速下降，且，丙匀速下降 D甲匀速下降，乙匀速上升，丙静止不动5在我国东南部的某大城市，有一天下午，在该城市中心广场行人拥挤，有人突然高喊：“楼要倒了！”其他人猛然抬头观看也发现楼在慢慢倾倒，便纷纷狂奔逃生，引起交通混乱。但过了好久，楼并没有倒塌，人们再仔细观望时，楼依然稳稳地矗立那里。下列有关分析这一现象的原因的说法中正确的是（ ）。A是一种错觉，不可能发生B感觉楼要倾倒的原因是人在运动C是因为选择了高空运动的云为参考系D是因为选择了旁边更高的楼为参考系 第5题图6将一个小球从距地面4m高处竖直向下抛出，球被地面弹回，在距地面1m高处被接住。坐标原点定在抛出点正下方2m处，向下方向为坐标轴的正方向，则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别为（ ）。A2m，2m，1m B2m，2m，1m C4m，0，1m D2m，0，1m7在下列物体的运动中，可视作质点的物体有_ 。 A从北京开往广州的一列火车 B研究转动的汽车轮胎C研究绕地球运动时的航天飞机 D表演精彩芭蕾舞的演员E参加一百米跑竞赛的运动员在冲刺过程中 F在斜下推力的作用下，沿水平面滑动的箱子G计算子弹从枪口到靶心的飞行时间 H测量子弹穿过一张薄纸的时间8一辆汽车在平直公路上匀速行驶，车上的人看到车上的木箱保持静止不动，这是选取_ 为参考系的；若选取汽车为参考系，则路边的电线杆运动的情况是_。9下面是我国宋代诗人陈与义所写的襄邑道中的绝句：飞花两岸照船红，百里榆堤半日风。卧看满天云不动，不知云与我俱东。诗中描述“我”运动时选取的参考系是_。10在第一次世界大战中，一名飞行员驾驶飞机在高空执行任务，发现脸颊附近浮动着一个小物体，飞行员以为是一只小虫子，就伸手去抓了一下，哪知抓到手中一看，原来是一颗子弹。你能从物理学的角度解释这件事吗？11在印度洋海啸救灾中，从水平匀速航行的飞机上向受灾地区空投救灾物资，在不考虑空气阻力的情况下，飞机上的人以飞机作参考系，他看到投下的物体是沿什么路线下落的？地面上的人以地面作参考系，观察被投下的物体又是沿着什么路线下落的?121997年6月10日，在我国西昌卫星发射中心用“长征一号”运载火箭成功发射的“风云二号A”气象卫星，是我国研制成功的第一颗静止气象卫星，设计工作历时三年。2000年6月25日，“长征三号”运载火箭又将我国自行研制的第二颗“风云二号B”气象卫星成功发射上天，在太空中顺利完成与A星的“新老交替”，最终定点在东经105赤道上空，向地面传回中国及周边地区的高质量的气象资料。（1）上述材料中的“静止气象卫星”、“最终定点在东经105赤道上空”，是以谁为参考系来描述卫星的运动的？（2）具有上述特点的卫星称为“同步卫星”。.除了“气象卫星”外，“同步卫星”还有什么用途？2 时间和位移学习目标知识与技能1知道时间和时刻的区别和联系；理解位移的概念；了解路程与位移的区别。2知道标量和矢量；能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移。3知道时刻与位置、时间与位移的对应关系。过程与方法1围绕问题进行充分的讨论与交流，联系实际引出时间、时刻、位移、路程等概念，学会将抽象问题形象化的处理方法。2会用坐标表示时刻与时间、位置和位移及相关方向；用矢量表示和计算质点位移，用标量表示路程情感、态度与价值观1通过用物理量表示质点不同时刻的不同位置、不同时间内的不同位移(或路程)的体验，领略物理方法的奥妙。2养成良好的思考、表述习惯和科学的价值观。3从知识是相互关联、相互补充的思想中，建立事物是相互联系的唯物主义观点。自学指导预习引导 研究机械运动的过程，从空间上讲，就是机械运动的延伸程度位移和路程；从时间上讲，就是机械运动的持续程度时间间隔。自学检测1在表示时间的数轴上，时刻用_表示，时间间隔用_表示。2物理学中用一个叫做 的物理量来表示质点的位置变动。3在物理学中，像位移这样既有大小又有方向的物理量叫做 。像质量这些只有大小，没有方向的物理量，叫做 。3m5ms/m4如图所示，物体沿直线从O点开始运动，如果各点之间的时间间隔都是1s，则下列各说法中分别表示哪一点或线段。OABCDE前3s内：第2s内：（第）2s末：第3s初：第二个2s内： 第4题图5从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面。分别以地面和抛出点为原点建立坐标系，方向均以向上为正方向，填写下表。从填表的结果你得到什么结论？ 第5题图 坐标原点设置出发点的坐标最高点的坐标落地点的坐标上升过程位移下落过程位移全过程的位移抛出点为原点以地面为原点自学反馈_ 课堂互动知识精要1时刻和时间间隔问题讨论时间和时刻有什么区别？重点剖析（1）时刻：时刻指的是某一瞬时，在时间轴上用一点来表示。举例：第2秒初、第2秒末、上午8时上课、8时45分下课（2）时间间隔：时间间隔是两个时刻间的间隔，有时简称为时间，在时间轴上用一段来表示。举例：第1内、3内、前2秒、每节课45分钟平时所说“时间”，有时指的是时刻，有时指的是时间间隔，要根据上下文的意思来确定。例题解析【例题1】 学习了时间与时刻，蓝仔、红孩、紫珠和黑柱发表了如下一些说法，其中正确的是( )。 A蓝仔说，下午2点上课，2点是我们上课的时刻 B红孩说，下午2点上课，2点是我们上课的时间 C紫珠说，下午2点上课，2点45分下课，上课的时刻是45分钟 D黑柱说，2点45分下课，2点45分是我们下课的时间【例题2】 关于时刻和时间，下列说法中正确的是( )。 A时刻表示时间较短，时间表示时间较长 B时刻对应位置，时间对应位移 C作息时间表上的数字表示时刻 D1 min内有60个时刻课堂训练【训练1】 请在如图1-2-1所示的时间轴上指出下列时刻或时间（填相应的字母）：24 t / s68BACOD图1-2-1EFGHI（1）第1s末，第3s初，第2个两秒的中间时刻；（2）第2s内，第5s内，第8s内；（3）2s内，头5s内，前9s内。 【训练2】 我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行：10月15日09时0分，“神舟”五号飞船点火，经9小时40分50秒至15日18时40分50秒，我国宇航员杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国旗帜，再经11小时42分10秒至16日06时23分，飞船在内蒙古中部地区成功着陆。在上面给出的时间或时刻中，哪些指的是时间？哪些又指的是时刻?2路程和位移问题讨论在什么情况下，位移的大小等于路程？重点剖析（1）路程：物体运动轨迹的长度。（2）位移：用来表示物体位置变化的一条有向线段。 （3）区别： 路程表示运动轨迹的长短，与路径有关；而位移表示物体位置的变化，只与始末位置有关，与路径无关。 路程只有大小没有方向；位移既有大小又有方向。（4）联系：在单方向的直线运动中，位移大小就等于路程；其他情况中，路程总是大于位移的大小。例题解析【例题3】 下列关于位移和路程的说法中，正确的是（ ）。 A位移的大小和路程不一定相等，所以位移才不等于路程 B位移的大小等于路程，方向由起点指向终点 C位移描述物体相对位置的变化，路程描述路径的长短 D位移描述直线运动，路程描述曲线运动【例题4】 质点沿着图1-2-2所示的边长为10 m的正方形路线，从A点开始逆时针方向运动，每秒运动5 m。问：从开始运动时计时，到表1-2-1中所指三个时刻的三段时间内，质点运动的路程和位移各多大（填在表中相应空格中）？在图中画出三个位移矢 表1-2-1量图。运动时间路程大小位移大小02s末04s末08s末 图1-2-2课堂训练【训练1】 氢气球升到离地面80m高空时从其吊篮中掉落下一物体，物体又上升了10m高后开始下落。若取向上为正方向，则物体从掉落开始至落到地面时的位移和经过的路程分别为（ ）。A.80m, 100m B80m, 100m C90m, 180m D90m, 180m【训练2】如图1-2-3所示，一质点绕半径为R的圆周运动了一周，则其位移大小为 ，路程是 。若质点运动了周，则其位移大小为 ，路程是 。运动过程中最大位移是 ，最大路程是 。3标量和矢量 图1-2-3问题讨论 我们知道，如果一个口袋中原来有20kg大米，再放入10kg大米，口袋里共有30kg大米。那么，如果一个物体第一次的位移大小为20m，第二次的位移大小为10m，则物体的总位移是不是30m呢？重点剖析（1）矢量：既有大小又有方向的物理量，叫做矢量。举例：位移、速度、力、加速度（2）标量：只有大小，没有方向的物理量，叫做标量。举例：路程、温度、质量、体积矢量相加和标量相加遵从不同的法则。矢量运算遵循平行四边形定则。例题解析【例题5】 如图1-2-4所示，一位同学从操场中心A出发，向北走了40 m，到达C点，然后又向东走了30 m，到达B点。用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移)，三个位移的大小各是多少?你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗?课堂训练 图1-2-4【训练1】 气球升到离地面80m高空时，从气球下吊篮内掉下一物体，物体又上升了10 m高后才开始下落，规定向上方向为正方向，讨论并回答下列问题，体会矢量的表示方向： (1) 物体从离开气球开始到落到地面时的位移大小是多少米?方向如何? (2) 表示物体的位移有几种方式? 其他矢量是否都能这样表示? 注意体会“+”、“”号在表示方向上的作用。课后测评1以下的计时数据，指时间间隔的是（ ）。A学校每天7：30准时上课 B每节课45 minC数学考试9：40结束 D周末文艺晚会18：40开始2下列关于位移和路程的说法中，正确的是（ ）。A物体在一条直线上运动时，路程和位移的大小相等，且位移是矢量，路程是标量B位移取决于物体运动的始、末位置，路程取决于实际运动的路径C物体运动的路程总大于位移的大小D质点沿不同的路径由A运动到B，其路程可能不同而位移是相同的西东ABCrR第3题图3 物体沿半径分别为r和R的半圆弧由A点经B点到达C点，如图所示，则它的位移和路程分别是（ ）。A. 2 (R + r) , (R + r) B. 2 (R + r) 向东，2R向东C. 2(R + r) 向东，2(R + r) D. 2 (R + r) 向东，(R + r)4一个质点做半径为R的圆周运动。运动一周回到原地时，它运动过程中路程、位移的最大值分别是（ ）。A. 2R, 2R B. 2R, 2R C. 2R, 0 D. 2R, 2R5一个质点沿x轴做直线运动，它的位置坐标随时间变化规律是x=2t23t+1(m), 式中t的单位为“s”。关于质点的运动，下列说法中正确的是（ ）。A质点从坐标原点开始运动B质点一直向x轴的负方向运动 C在最初的1s内，质点的位移是4m，“”表示位移的方向与x轴的正方向相反D在最初的1s内，质点的位移大小是5m，位移的方向与x轴的正方向相反6一个质点在x轴上运动，每个时刻的位置所示（质点总在每一秒内都做单向直线运动）。时刻/s01234位置坐标/m05-4-1-7 几秒内位移最大？（ ）；A1s内 B2s内 C3s内 D4s内 第几秒内位移最大？（ ）；A第1s内 B第2s内 C第3s内 D第4s内 几秒内路程最大？（ ）；A1s内 B