高三物理第一章 直线运动课件.pptVIP

第一章直线运动 知识结构 第 讲描述运动的物理量 知识梳理 一 描述运动的基本概念 1 机械运动 一个物体相对于另一个物体位置的改变叫做机械运动 简称运动 它包括平动 转动和振动等运动形式 2 参考系 为了研究物体的运动而假定为不动的物体 叫做参考系 对同一个物体的运动 所选择的参考系不同 对它的运动的描述就会不同 通常以地球为参考系来研究物体的运动 例1两辆汽车在平直公路上行驶 甲车内一个人看乙车没有动 而乙车内的一个人看见路旁的树木向西运动 如果以大地为参照物 上述观察说明 a 甲车不动 乙车向东运动b 乙车不动 甲车向东运动c 甲车向西 乙车向东运动d 甲 乙两车以相同的速度向东运动 原则上说 参照物可以任意选取 但是实际选取参照物时 往往要考虑研究问题的方便 使对运动的描述尽可能简单 如果没有特别说明 一般都是以相对地面不动的物体作为参照物 d 日出而作 日落而息 3 质点 研究一个物体的运动时 如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素 为使问题简化 就用一个有质量的点来代替物体 用来代替物体的有质量的点叫做质点 像这种突出主要因素 排除无关因素 忽略次要因素的研究问题的思想方法 即为理想化方法 质点即是一种理想化模型 例2 在研究物体的运动时 下列说法不正确的是 a研究一端固定并可绕该端转动的杠杆的运动时 杠杆可视为质点b研究乒乓球的旋转效应时 乒乓球不可以视为质点c研究一体操运动员在平衡木上翻滚和转体时 运动员不可视为质点d研究月球绕地球运转时 月球可视为质点 物体的大小不能决定能否看成质点的条件 关键看研究的问题是什么 a 4 时刻和时间 时刻指的是某一瞬时 在时间轴上用一个点来表示 对应的是位置 速度 动量 动能等状态量 时间是两时刻间的间隔 在时间轴上用一段线段来表示 对应的是位移 路程 冲量 功等过程量 5 位置 位移和路程 1 位置 物体所处的空间上的点 可由位置坐标表示 2 位移 表示位置变化的物理量 是矢量 可用一根有向线段表示 有向线段的长度表示大小 有向线段的方向表示位移的方向 位移的大小和方向只与初末位置有关 与物体运动的路径无关 在直线运动中 位移可用两个坐标差表示 3 路程 物体通过的实际路径的总长度 是标量 其大小与路径有关 注意 一般情况下路程大于位移 只有当物体做单方向的直线运动时 位移的大小才等于路程 d 练习 一位电脑爱好者设计了一个 猫捉老鼠 的动画游戏 如图1 1 1所示 在一个边长为a的大立方体木箱内的一个顶角g上 老鼠从猫的爪间逃出 选择了一条最短的路线奔向洞口a 则老鼠选择最短路线的长度为 从g到a的位移为 图1 1 1 6 速度 是描述物体运动的方向和快慢的物理量 1 平均速度 在变速运动中 物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度 即 单位 m s 其方向与位移的方向相同 它是对变速运动的粗略描述 2 瞬时速度 运动物体在某一时刻 或某一位置 的速度 方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧 瞬时速度是对变速运动的精确描述 瞬时速度的大小叫速率 是标量 例4 下列关于平均速度和瞬时速度的说法中正确的是 a 做变速运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的b 瞬时速度就是运动的物体在一段较短的时间内的平均速度c 平均速度就是初 末时刻瞬时速度的平均值d 某物体在某段时间里的瞬时速度都为零 则该物体在这段时间内静止 d 练习1 一辆汽车在平直公路上行驶 在前三分之一的路程中的速度是 1 在以后的三分之二路程中的速度v2 54千米 小时 如果在全程中的平均速度是v 45千米 小时 则汽车在通过前三分之一路程中的速度 1 千米 小时 练习2 地震波既有纵波也有横波 纵波和横波在地表附近被认为是匀速传播的 传播速度分别是9 1km s和3 7km s 在一次地震观测站记录的纵波和横波到达该地的时间差是8s 则地震的震源距此观测站有多远 练习3 a是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图 测速仪发出并接收超声波冲信号 根据发出和接收到的信号间的时间差 测出被测物体的速度 图b中p1 p2是测速仪发出的超声波信号 n1 n2是p1 p2由汽车反射回来的信号 设测速仪匀速扫描 p1 p2之间的时间间隔 t 1 0s 超声波在空气中传播的速度是v 340m s 若汽车是匀速行驶的 则根据图b可知 汽车在接收到p1 p2两个信号之间的时间内前进的距离是m 汽车的速度是m s 7 加速度 是描述速度变化的快慢和方向的物理量 是速度的变化和所用时间的比值 速度的变化率 a 单位 m s2 加速度是矢量 它的方向与速度变化 v 的方向相同 例5 下列说法正确的是 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 速度就增大d 物体速度很大 加速度可能为零 d 物体做加速直线运动还是减速直线运动 判断的依据是加速度的方向和速度方向是相同还是相反 只要加速度方向跟速度方向相同 物体的速度一定增大 只要加速度方向跟速度方向相反 物体的速度一定减小 练习1 请用典型的实例说明下列运动是否存在 1 加速度恒定 速度的大小和方向都时刻在变 2 速度越来越大 加速度越来越小 3 速度时刻在变 加速度大小却不变 4 速度最大时加速度为零 速度为零时加速度却最大 5 物体有加速度 但速度大小却不变 答案 1 平抛运动 2 弹簧振子从最大位移处向平衡位置运动 3 匀变速直线运动 匀速圆周运动 4 弹簧振子到达平衡位置时 速度最大 加速度为零 弹簧振子到达最大位移处时 速度为零 加速度却最大 5 匀速圆周运动 练习2 一个质点做方向不变的直线运动 加速度的方向始终与速度方向相同 但加速度大小逐渐减小直至为零 则在此过程中a 速度逐渐减小 当加速度减小到零时 速度达到最小值b 速度逐渐增大 当加速度减小到零时 速度达到最大值c 位移逐渐增大