第一课时 描述直线运动的概念

第一课时描述直线运动的概念第1页，课件共24页，创作于2023年2月1.观察所示的漫画,图中司机说乘车人没有动,而路上的小女孩说他运动得真快,谁说的对?为什么?

答案司机以车为参考系,所以他说乘车人没有运动,而小女孩以地面为参考系,他看到乘车人在飞快地运动着.由于所选取的参考系不同,所以得出了不同的结论.他们的说法都是正确的.即学即用第2页，课件共24页，创作于2023年2月2.下列哪些情况下的物体可以看成质点 ()A.分析原子核内核子间相互作用时的原子核

B.研究绕太阳运转时的地球

C.运动员分析运动时的乒乓球

D.转动着的沙轮

B第3页，课件共24页，创作于2023年2月1.时刻与时间

(1)时刻指某一瞬间,在时间轴上用

来表示,对应的是

、

、

等状态量.(2)时间是两时刻的间隔,在时间轴上用

来表示,

对应的是

、

等过程量.时间和时刻的表示如下:2.位移与路程

(1)位移是描述质点

的物理量,是

,方向由

指向

,大小则从初位置到末位置的

长度.(2)路程是物体运动

的长度,是

.时刻与时间位移与路程一个点位置速度加速度一段直线初位置位移路程位置改变矢量末位置直线轨迹标量基础回顾第4页，课件共24页，创作于2023年2月位移与路程的区别位移是由初位置指向末位置的有向线段,路程是实际路径的总长度.一般情况下位移大小并不等于路程.如下图中某人由上海沿BDA路线到达北京,他走过的路程是图中虚线的长度,而他的位移的大小等于图中直线的长度.只有在单向直线运动中位移的大小才和路程相等.要点深化第5页，课件共24页，创作于2023年2月3.（2009·银川模拟）如图所示,一质点沿半径为R的圆周从A点到B点运动了半周,

它在运动过程中位移大小和路程分别是()A.πR、πR B.2R、2R

C.2R、πR D.πR、R

解析

根据位移和路程的定义,位移是AB间的直线距离,所以位移大小为2R;路程是实际运动的路径长度,其大小为半个圆周长,路程大小为πR.C即学即用第6页，课件共24页，创作于2023年2月1.速度和速率

(1)速度∶表示质点运动的

和

,等于

与

的比值,是

.它的方向是物体

.(2)速率∶速率是速度的

,速率只有

没有

,

属于

.2.加速度∶加速度又称为速度的

,等于速度的

与

的比值.加速度不仅有大小,还有

,是

,

方向是

方向.速度与加速度基础回顾快慢方向位移时间矢量运动的方向大小大小方向标量变化率变化量时间方向矢量速度的变化第7页，课件共24页，创作于2023年2月1.平均速度、瞬时速度与平均速率的区别

要点深化是物体在某段时间内的路程与发生这段路程所用时间的比值,是标量.(1)平均速度是一段时间内的位移与这段时间的比值,是运动质点在某一时间间隔位置改变的平均快慢,其方向沿初位置指向末位置

(2)瞬时速度是运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度.瞬时速度是对变速运动的精确描述.(3)平均速率第8页，课件共24页，创作于2023年2月

(1)速度描述位置变化的快慢,加速度描述速度变化的快慢.(2)加速度的大小和方向与速度的大小和方向都没有必然的联系.速度大,加速度不一定大,反之亦然.(3)加速度是速度的变化量与时间之比,因此加速度与速度的变化量大小上没有直接的关系,如速度变化量大,加速度不一定大,但加速度的方向与速度的变化量方向相同.2.速度和加速度的区别第9页，课件共24页，创作于2023年2月公式物理意义速度速度变化量速度变化率第10页，课件共24页，创作于2023年2月4.某赛车手在一次野外训练中,先测量出出发地和目的地在地图上的直线距离为9km,从出发地到目的地用了5分钟,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,车内速度计指示的示数为150km/h,那么可以确定的是 ()A.在整个过程中赛车手的平均速度是108km/hB.在整个过程中赛车手的平均速度是180km/hC.在整个过程中赛车手的平均速率是108km/hD.经过路标时的瞬时速度是150km/h

解析

赛车手从出发地到目的地经过的位移是9km,所经过的路程是15km,所用的时间是5分钟,所以可以计算出平均速度是108km/h,平均速率是180km/h速度计上所指示的数值应该是瞬时速度,所以经过路标时的瞬时速度是150km/h.AD即学即用第11页，课件共24页，创作于2023年2月5.2008年4月25日我国自行研制的“长征三号丙”运载火箭成功地将我国首颗数据中继卫星“天链一号01星”送入太空,图是火箭点火升空瞬间时的照片.关于这一瞬间的火箭的速度和加速度的判断,下列说法正确的是 ()A.火箭的速度很小,但加速度可能较大

B.火箭的速度很大,加速度可能也很大

C.火箭的速度很小,所以加速度也很小

D.火箭的速度很大,但加速度一定很小解析

火箭升空瞬间火箭还没有获得很大的速度,所以此时火箭的速度较小,但此时火箭要加速升空,其加速度不可能很小,因此这一瞬间的速度很小,加速度反而可能较大.A第12页，课件共24页，创作于2023年2月【例1】一船夫划船逆流而上,驾船沿河道逆水航行,经过一桥时,不慎将心爱的葫芦落于水中,被水冲走,但一直划行至上游某处时才发现,便立即返航经过1小时追上葫芦时,发现葫芦离桥5400m远,若此船向上游和向下游航行时相对静水的速率是相等的,试求河水的速度.【思路剖析】(1)若以水为参考系,葫芦是怎样的运动?

答葫芦是静止的.(2)以水为参考系,船从与葫芦分离到追上葫芦,船的运动是怎样的?

答船是一种往返运动,并且来回速率一样大.参考系的选取第13页，课件共24页，创作于2023年2月

(3)以水为参考系,船从与葫芦分离到追上葫芦的往返运动过程中,往返运动的两段时间一样大吗?

答两段时间一样大,各为1小时.(4)从葫芦落水到船追上葫芦,葫芦在水中运动的时间和位移各为多少?速度为多大?

答时间t=2小时,位移x=5400米,所以速度=0.75m/s.(5)水流速为多大?

答葫芦漂流的速度与水流的速度一样大,即0.75m/s.

答案

0.75m/s第14页，课件共24页，创作于2023年2月【思维拓展】

如果选取河岸为参考系,怎么列方程解题?

答案设河水的速度大小为v1,

船在静中的速度为v2,船向上游航行时间为Δt.船和葫芦的运动分析如图对水和葫芦有∶(3600+Δt)v1=5400m

对船有∶3600(v2+v1)-(v2-v1)Δt=5400m

两方程联立可得结果.【方法归纳】

选取参考系的方法:

选取合适的参考系能使所研究的问题得到简化.一般情况下,

选静止物体为参考系,有时也选运动的物体为参考系.当多个运动的物体相对所选取的参考系的运动状态很明确时,往往选取运动物体为参照系较简便.第15页，课件共24页，创作于2023年2月【例2】一物体做匀变速直线运动,某时刻的速度大小为4m/s经过1s后的速度大小为10m/s,那么在这1s内物体的加速

度大小为多少?【思路剖析】(1)1s后的速度与初速度的方向相同还是相反?答

两种可能都有.(2)1s内速度的变化量为多大?

答

有两种情况∶①Δv=(10-4)m/s=6m/s,②Δv=(-10-4)m/s=-14m/s.(3)1s内的加速度为多大?答

a==6m/s2或a==-14m/s2答案

6m/s2或14m/s2加速度和速度的矢量性第16页，课件共24页，创作于2023年2月【思维拓展】

上题中,如果给定物体加速度大小为5m/s2,那么1s后物体的速度大小是多少?

答案初速度和加速度的方向可能是相同的,也可能是相反的,所以1s后速度的大小可能是9m/s,也可能是1m/s.【方法归纳】

位移、速度与加速度是矢量,它们不仅有大小而且有方向,

解题时要确定正方向,和此正方向一致的量为正,和此方向相反的量为负.运算时应注意数值的正负.第17页，课件共24页，创作于2023年2月【例3】天空有近似等高的浓云层.为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离为d=3.0km处进行一次爆炸,观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt=6.0s.试估算云层下表面的高度.已知空气中的声速v=km/s.

解析

如右图所示,A表示爆炸处,O表示观测者所在处,h表示云层下表面的高度.用t1表示爆炸声直接传到O处所用时间,则有d=vt1①

用t2表示爆炸声经云层反射到达O处所用时间,因为入射角等于反射角,故有 ②已知t2-t1=Δt ③情景建模第18页，课件共24页，创作于2023年2月

联立①②③式,可得h= ④

代入数值得h=2.0×103m

答案

2.0×103m【评分标准】

本题共16分.其中①②式各5分,③④⑤式各2分.【名师导析】

有关匀速运动的问题近几年考查较多,如宇宙膨胀速度、超声波测速等,涉及规律比较简单.根据新高考的特点,运动的问题与科普知识或其他某一情景相结合进行考查,仍是考查的热点,同时注意理解题意、建立模型的能力要求会越来越高.第19页，课件共24页，创作于2023年2月1.在下列各运动的物体中,可视为质点的有 ()A.做高低杠表演的体操运动员

B.沿斜槽下滑的小钢球,研究它沿斜槽下滑的速度

C.人造卫星,研究它绕地球的转动

D.水平面上的木箱,研究它在水平力作用下是先滑动还是先滚动

解析

A中要欣赏的是运动员优美的表演,或者是研究运动员的各种花样动作,不能看作质点.B中小钢球下滑的速度与球的大小无关,可视作质点.C中研究人造卫星绕地球转动时,

由于卫星的大小比起卫星到地球的距离小得多,所以卫星的形状、大小可以不考虑,可视为质点.D中木箱在水平力作用下是否滚动,与力在木箱上的作用点的位置有关,或者说与木箱的大小和形状有关,故此时不能把木箱看作质点.BC第20页，课件共24页，创作于2023年2月2.火车第四次提速后,出现了“星级列车”,从其中的T14次列车时刻表可知,列车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速率为

km/h.T14次列车时刻表

解析

运动路程x=966km-484km=482km,运行时间t=4.65h,

则平均速率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∶00…1463103.66第21页，课件共24页，创作于2023年2月3.某同学从学校门口A处开始散步，先向南走了50m到达B

处，再向东走了100m到达C处，最后又向北走了150m

到达D处，则：（1）此人散步的总路程和位移各是多少？（2）要比较确切地表示这人散步过程中的各个位置，应采用什么数学手段较妥，分别应如何表示？（3）要比较确切地表示此人散步的位置变化，应用位移还是路程？第22页，课件共24页，创作于2023年2月解析

(1)此人的总路程为

x路=(50+100+150)m=300m

画图如图所示,其位移为

x位=

且tanα=1,α=45°,即位移方向东偏北45°.(2)