高一物理谈对运动学几个基本概念的理解 教案

1、一. 教学内容： 谈对运动学几个基本概念的理解二. 学习目标：1、理解参考系的概念；明确选择不同的参考系来观察一个运动，结果会有不同； 描述一个物体的运动时，参考系是可以任意选取的，会根据实际情况选定参考系。2、理解质点的概念，明确质点是理想模型。3、知道时间和时刻的区别和联系。4、理解位移的概念，了解路程与位移的区别。三. 重难点解析：1、参考系：要描述一个物体的运动，就必须选择另外的一个物体作为标准，这个被选择作为标准的物体就是参考系。说明：（1）一个物体一旦被选为参考系，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，观察的结果可能会有所不同。（3）在运动学中，参考系

2、的选择是任意的，但在实际选择参考系时应以运动的描述尽可能简单为原则，如描述地面上物体的运动时，通常选地面或相对于地面静止不动的其它物体做参考系。（4）分析物体的运动时，可以巧取参考系，简化对于复杂运动的分析。2、质点：用来代替物体的有质量的点叫做质点.质点是一个理想化的模型。说明：（1）质点是为了研究物体的运动而建立的理想化模型，是用来代替物体的只有质量而无大小的点。在实际生活中是不存在的。（2）物体可以看成质点的条件：只考虑物体的平动，或物体的形状大小对所研究的问题的影响很小，可以忽略不计的情况下才可以把物体看成质点。实际物体什么时候可以看成质点，其本质要看物体的形状、大小运动情况对研究问题

3、的影响是否小到可以忽略的地步。在分析问题时要做到具体问题具体分析。3、时间和时刻的区别：（1）在表示时间的数轴上，时刻表示一个点，而两个点之间（即两个时刻之间）对应的线段表示时间间隔，简称时间。时刻是事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志，时间则是事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度。上面的时间轴表示上午前两节课开始和结束的时刻及两节课和课间休息持续的时间间隔.（2）时刻对应的是位置、速度、动量、动能等状态量，时间则对应于位移、路程、冲量、功等过程量。（3）注意几种时间和时刻的说法：第1s内、第2s内、第3s内等指的是时间，在数值上都等于1s。最初2s内、最后2s内等都是

4、时间。第1s末（第2s初）、第2s末（或第3秒初）等都指的是时刻。4、路程和位移：（1）位移是描述物体位置变化的物理量，既有大小、又有方向，是矢量，是从起点A指向终点B的有向线段。有向线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向，位移通常用字母“s”表示，它是一个与运动路径无关，仅由初、末位置决定的物理量。如：物体从A点沿曲线运动到B点，这次运动对应的位移用有向线段AB表示.（2）路程：路程是指质点运动轨迹的长度，它是标量，只有大小，没有方向。路程的大小与物体运动的路径有关，但它不能描述质点位置的变化。例如，物体环绕一周又回到出发点时，它的路程不为零，但其位置没有改变，因而位移为零。

5、5、速度和速率：速度是描述物体运动快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。是矢量，在直线运动中速度的方向与物体运动的方向相同。（1）平均速度：在变速直线运动中，物体在某时间内的位移跟发生这段位移所用时间的比值叫这段时间内或这段位移内的平均速度，是矢量。平均速度与一段时间或一段位移相对应，变速运动中，不同时间、不同位移的平均速度通常不同，故讲平均速度时必须说明是哪段时间或哪段位移的平均速度。（2）瞬时速度：运动物体在某一时刻或某一位置的速度。其大小叫瞬时速率，简称速率。瞬时速度与一个时刻或一个位置相对应，比平均速度更能精确地反映物体运动的快慢。（3）瞬时速率等于瞬时速度的大小，

6、但平均速率不一定等于平均速度的大小。例如，沿闭合圆周运动一圈，位移是零，平均速度是零，但平均速率并不等于零。【典型例题】问题1：深刻理解参考系的概念：例题、甲、乙、丙三人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降，那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是（）A. 甲、乙匀速下降，v乙v甲，丙停在空中B. 甲、乙匀速下降，v乙v甲，丙匀速上升C. 甲、乙匀速下降，v乙v甲，丙匀速下降，且v丙v甲D. 以上说法均不对答案：AB分析：见新书的P46变式思考（1）：甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲

7、、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况是（ B、C、D）A. 甲向上、乙向下、丙不动 B. 甲向上、乙向上、丙不动C. 甲向上、乙向上、丙向下 D. 甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢变式思考（2）：小华、小明和小红三人到上海“金茂大厦”游玩，三人分别乘坐一个观光电梯。当他们从自己乘的观光电梯向外看时，分别发现如下现象：小华看见小红乘的电梯匀速上升；小明看到小华的电梯匀速下降；小红看到地面在匀速上升。试分析小华、小明和小红三人乘的电梯相对于地面是怎样运动的？（分析：题中所描述的为三人分别以各自所乘的电梯为参照物所看到的现象。而本题要求讨论以地面为参照物时三人所乘电梯的运动情况。所

8、以，分析和判断参照物的选择是本题的关键，同时要注意理解运动的相对性。由题意可知，小红看见地面匀速上升，那么若以地面为参照物，小红所乘的电梯是处于匀速下降的状态的。小华看见小红所乘的电梯是匀速上升的，说明以地面为参照物则小华乘的电梯比小红乘的电梯匀速下降的速度还要快。小明看见小华乘的电梯匀速下降，说明若以地面为参照物，小明所乘的电梯可能是静止，可能是匀速上升，也可能以比小华小的速度匀速下降。）变式思考（3）某同学坐在火车甲上，以火车甲为参考系，看到乙、丙两列火车的运动方向相反。如果以地面为参考系，那么，关于三列火车的运动情况的下列说法中肯定错误的是（）A. 甲、乙火车同向行驶，丙火车反向行驶B.

9、 甲、乙、丙火车都在同向行驶C. 甲、乙火车反向行驶，丙火车静止不动D. 甲、乙火车同向行驶，丙火车静止不动答案：C问题2：注意弄清位移和路程的区别和联系。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。位移可以用一根带箭头的线段表示，箭头的指向代表位移的方向，线段的长短代表位移的大小。而路程是质点运动路线的长度，是标量。只有做直线运动的质点始终朝着一个方向运动时，位移的大小才与运动路程相等。例题、一个电子在匀强磁场中沿半径为R的圆周运动。转了3圈回到原位置，运动过程中位移大小的最大值和路程的最大值分别是：A. 2R，2R； B. 2R，6R；C. 2R，2R； D

10、. 0，6R。分析与解：位移的最大值应是2R，而路程的最大值应是6R。即B选项正确。变式思考（1）：某学生参加课外体育活动，他在一个半径为R的圆形跑道上跑步，从O点沿圆形轨道的逆时针方向跑了圈到达A点，求他通过的位移和路程。解析：建立如图所示的直角坐标系，图中有向线段OA即为该学生通过的位移，则其位移的大小为位移的方向为：则=45该学生在这段时间内通过的路程为：小结：物体做曲线运动时，位移的大小与路程不相等，且路程大于位移的大小，位移是矢量，求解物体某一过程的位移时，一定既要求出其大小，也要指出其方向。变式思考（2）：考题5如图1所示，一根细长的弹簧系着一个小球，放在光滑的桌面上，手握小球把弹

11、簧拉长，放手后小球便左右来回运动。O点为小球静止时所在的位置，B点为小球向右到达的最远位置，C点为小球向左到达的最远位置，从小球向左经过中间位置O时开始计时，其经过各点的时刻如图2所示，若测得OB=OC=10cm，OA=OD=7cm，则自零时刻开始：图1图2（1）0.2s内小球发生位移的大小是_，方向_，经过的路程是_。（2）0.6s内小球运动的位移大小是_，方向_，经过的路程是_。（3）0.8s内小球运动的位移大小是_，经过的路程是_。（4）1.2s内小球运动的位移大小是_，方向_；经过的路程是_。答案略变式思考（3）：一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表，假设该质点每一秒内只能向一

12、个方向运动，则下列说法正确的是t（s）012345x（m）054711A. 第4秒内位移最大B. 4秒内位移最大C. 第2秒内路程最大D. 2秒内路程最大答案：BC结论：只有物体做没有反复的直线运动时，位移的大小才等于路程，否则，路程总是大于位移的大小，在任何情况下，路程都不可能小于位移的大小。问题3. 注意弄清瞬时速度和平均速度的区别和联系。瞬时速度是运动物体在某一时刻或某一位置的速度，而平均速度是指运动物体在某一段时间或某段位移内的平均速度，它们都是矢量。当时，平均速度的极限，就是该时刻的瞬时速度。题型、平均速度与平均速率的计算：例题：某同学在百米比赛中，以6m/s的速度迅速从起点冲出，到

13、50m处的速度是8.2m/s,在他跑完全程的中间时刻t1=6.25s时速度为8.3m/s，最后以8.4m/s的速度冲出终点，他的百米速度的大小为多少？说明：本题的设计意图是让学生避免乱用公式求解。变式思考（1）：我国列车第四次提速后，出现了“星级列车”。T14次列车从上海始发，途经蚌埠、济南等城市，最后到达北京。T14次列车时刻表如下，由其时刻表可知，列车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速率为_km/hT14次列车时刻表停靠站到达时刻开车时刻里程（km）上海18:000蚌埠22:2622:34484济南03:1303:21966北京08:001463答案略变式思考（2）：甲、乙两辆汽车沿平直

14、公路从某地同时驶向同一目标，甲车在前一半时间内以速度V1做匀速直线运动，后一半时间内以速度V2做匀速直线运动；乙车在前一半路程中以速度V1做匀速直线运动，后一半路程中以速度V2做匀速直线运动，则（ ）。A. 甲先到达；B.乙先到达； C.甲、乙同时到达； D.不能确定。分析与解：设甲、乙车从某地到目的地的距离为S，则对甲车有;对于乙车有，所以，由数学知识知,故t甲t乙，即正确答案为A。【模拟试题】练习题（一）一、选择题1.关于质点，下列说法正确的是（ ）A. 质量很小的物体都可以看作质点B. 体积很小的物体都可以看作质点C. 质量和体积都很小的物体一定可以看作质点D. 质量和体积都很大的物体有

15、时也可以看作质点2. 关于参照物的选择，以下说法中正确的是（ ）A. 参照物必须选择静止不动的物体B. 任何物体都可以被选作参照物C. 参照物就是不动的物体D. 参照物必须是和地面连在一起的物体3. 下列物体的运动，做平动的是（ ）A. 小孩从滑梯上滑下B. 钢球沿斜槽滚下C. 石块从手中下落D. 匀速转动的飞轮4. 甲、乙、丙三人各乘一架直升飞机，甲看到楼房匀速上升、乙看到甲机匀速上升，丙看到乙机匀速下降，甲看到丙机匀速上升，则甲、乙、丙相对于地面的运动可能是（ ）A. 甲、乙匀速下降，v乙v甲，丙机停在空中B. 甲、乙匀速下降，v乙v甲，丙机匀速上升C. 甲、乙匀速下降，v乙v甲，丙机匀速

16、下降，v丙v甲D. 甲、乙匀速下降，v乙v甲，丙机匀速下降，v丙v甲5. 下列有关匀速直线运动物体的叙述，正确的是（ ）A. 做匀速直线运动物体的位移和路程相等B. 做匀速直线运动物体位移的大小和路程相等C. 做匀速直线运动的速度等于运动路程与运动时间之比D. 做匀速直线运动物体的速度和速率相等6. 地球绕太阳公转的速度是30km/s，我们在下课休息的10min内，实际上已在太阳系中绕太阳运行了（ ）A. 0mmB. 30kmC. 300km D. 18000km二、填空题7. 在无云的夜晚，看到月亮停在天空不动；而在有浮云的夜晚，却感到月亮在很快移动这是因为此时我们选择了_为参考系的缘故，而

17、此时必须是有风的夜晚，_相对于地面是运动的。8. 一物体在水平面上沿半径为R的圆周边运动了3/4周，它在开始运动时刻的方向向北，则它的位移的大小是_，位移的方向是指向_，通过的路程是_。9. 一个皮球从5m高的地方落下，碰撞地面后又反弹起1m，通过的路程是_m，该球经过一系列碰撞后，最终停在地面上，在整个运动过程中皮球的位移是_m。10. 一列车长100m，其前进速度是15m/s，经过一座长140m的桥，总共需要的时间为_s。三、计算题11. 某人从学校门口A处开始散步，先向南走了60m，再向东走了80m到达C处，最后又向北走了100m，到达D处，则（1）这人散步的总路程和位移各是多少？（2）

18、要比较确切地表示此人散步的最终位置，应该用位移还是用路程？12. 甲乙两列火车相向而行，速率分别是10m/s，15m/s，甲火车中的旅客看到乙火车从他旁边驶过历时6s。若两车同向而行（在平行的不同轨道上），则乙火车超过甲火车时，甲火车上旅客看到乙火车驶过所经历的时间为多少s？练习题（二）一、选择题1. 下列说法正确的是 （ ）A. 变速直线运动的速度是变化的B. 平均速度即为速度的平均值C. 瞬时速度是物体在某一时刻或在某一位置时的速度D. 瞬时速度可看作时间趋于无穷小时的平均速度2. 关于匀速直线运动，下列说法中正确的是 （ ）A. 瞬时速度不变的运动，一定是匀速直线运动B. 速率不变的运动，一定是匀速直线运动C. 相同时间内平均速度相同的运动，一定是匀速直线运动D. 瞬时速度的方向始终不变的运动，一定是匀速直线运动3. 子弹以900m/s的速度从枪筒射出，汽车在北京长安街上行驶，时快时慢，20min行驶了 18km，汽车行驶的速度是54km/h，则 （ ）A. 900m/s是平均速度B. 900m/s是瞬时速度C. 54km/h是平均速度D. 54km/h是瞬