非常的人教版高中物理必修一教案第一章

1.1质点参考系和坐标系

教材分析：

本节教科书的第一段道出了全章教科书的目标，就是研究“怎样描述

物体的机械运动二教科书一开始就从参考系中明确地抽象出了坐标系的概

念，指导思想是强调一般性的科学方法，即为这样的思想作准备：解决问

题时首先把实际问题抽象成物理模型，然后用数学方法描述这个模型，并

寻求解决的方法。

要研究物体位置的变化问题，首先必须解决位置确定问题，教科书把

“物体和质点”当作一个知识点，说明质点是针对物体而言的，实际的“物

体”都“占有一定的空间”，在通常的运动过程中，“不同部位的运动情况

是不相同的"，从而“给描述运动带来了困难”，解决问题的关键是“能否

用一个点来代替物体”。

“科学漫步”栏目中的“全球卫星定位系统”是扩展性内容，其后附

有进一步研究的问题，例如“这个定位器处于我国哪个城市的什么部位？

从显示屏中你还能获得哪些信息？这样做的目的也是使学生养成勤于观

察、勤于思考的习惯，提高学生自主获得知识的能力。这类问题不作为针

对所有学生的强制性要求。

教学目标：L理解质点的概念，知道它是一种科学抽象，知道实际物

体在什么条件下可看作质点，知道这种科学抽象是一种常用的研究方法；

2.知道参考系的概念和如何选择参考系；3.通过对运动和静止的理解，培

养学生正确的哲学观点。

重点难点:质点的概念、将物体看作质点的条件、参考系的选择

教学过程：

一、机械运动

L定义：物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。

2.运动的绝对性和静止的相对性：宇宙中的一切物体都在不停地运动,

无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子，都处在永恒的运动之中。运

动是绝对的，静止是相对的。

二、物体和质点：在研究某一问题时，对影响结果非常小的因素可以

忽略。常建立一些理想化物理模型，这是一种科学抽象。那以前接触过这

样的物理模型吗？

如：光滑的水平面、轻质弹簧，这些都是把摩擦、弹簧质量对研究问

题影响极小的因素忽略掉了。今天我们又要建立一种新的物理模型一一质

点(masspoint)。

L定义：用来代替物体的有质量的点。

①质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质

量”和“占有位置”，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量。

②质点没有体积，因而质点是不可能转动的。任何转动的物体在研究

其自转时都不可简化为质点。

③质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点。同一个物

体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析。

④运动的质点通过的路线，叫质点的运动轨迹；轨迹是直线，叫直线

运动；轨迹是曲线，叫曲线运动。

2.物体可以看成质点的条件：如果在研究的问题中，物体的形状、大

小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看

做一个质点。

3.突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研

究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法。质点就

是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。

问题：1.能否把物体看作质点，及物体的大小、形状有

关吗？

2.研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否把汽

车看作质点？要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把

汽车看作质点？

3.原子核很小，可以把原子核看作质点吗？

讲评：质点是没有形状、大小、具有物体全部质量的点。这是一种科

学抽象，就是要抓住主要特征，忽略次要因素，这就必须是具体问题具体

分析。如果在我们研究的问题中，物体的形状、大小以及物体上各部分运

动的差异是次要的或不起作用的，就可以把它看作质点。比如在平直公路

上运动的汽车，研究它运动的特点，汽车的大小、形状及车上各部分运动

的差异是次要的，可把汽车看作质点。而研究车轮的转动，是研究汽车上

部分的运动，就不能把汽车看作质点，再比如原子核很小，要是研究质子

及质子的作用时，就不能把它看作质点。

【例一】下列情况中的物体，哪些可以看成质点

A.研究绕地球飞行时的航天飞机。B.研究汽车后轮上一点的运

动情况的车轮。

C.研究从北京开往上海的一列火车。D.研究在水平推力作用下沿

水平地面运动的木箱。

课堂训练：

1.下述情况中的物体，可视为质点的是（）

A.研究小孩沿滑梯下滑。B.研究地球自转运动的规律。

C.研究手榴弹被抛出后的运动轨迹。I）.研究人造地球卫星绕地球

做圆周运动。

2.下列各种情况中，可以所研究对象（加点者）看作质点的是（）

A.研究小木块的翻倒过程。B.研究从桥上通

过的一列队伍。

C.研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱。.D.汽车后轮，在

研究牵引力来源的时。

三、参考系（referencesystem）

1.定义：①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

为了描述物体的运动，事先假定不动的物体，叫做参考系。

2.选择不同的参考系来观察同一个运动，得到的结果会有不同。

【例二】人坐在运动的火车中，以窗外树木为参考系，人是

的。以车厢为参考系，人是的。

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。

【例三】对于参考系，下列说法正确的是（）

A.参考系必须选择地面。B.研究物体的运动，参考系选择任意

物体其运动情况是一样的。

C.选择不同的参考系，物体的运动情况可能不同。D.研究物体的

运动，必须选定参考系。

课堂训练：

1.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，丙物体是（）

A.一定是静止的。B.一'定是运动的。C.有可能是静止的或运动

的D,无法判断。

2.关于机械运动和参照物，以下说法正确的有（）

A.研究和描述一个物体的运动时，必须选定参照物。

B.由于运动是绝对的，描述运动时，无需选定参照物。

C.一定要选固定不动的物体为参照物。

D.研究地面上物体的运动时，必须选地球为参照物。

四、坐标系（coordinatesystem）:为了说明质点的位置运动的快慢、

方向等，必须选取其坐标系。在参照系中，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，这就叫做“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。坐标系的种类很多，常用

的坐标系有：笛卡尔直角坐标系、平面极坐标系、柱面坐标系（或称柱

坐标系）和球面坐标系（或称球坐标系）等。中学物理学中常用的坐标系,

为直角坐标系，或称为正交坐标系。

注意以下几点（1）坐标系相对参考系是静止的。（2）坐标的三要

素：原点、正方向、标度单位。（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。

板书设计

一、物体和质点

1、什么是质点？

2、把物体看做质点的条件

3、质点是一种理想的物理模型。

二、参考系

1、定义

2、选择不同的参考系观察同一个运动，观察的结果会有不同

3、参考系是可任意选取，但选择的原则要使运动和描述尽可能简单

三、坐标系

1、坐标系相对参考系是静止的。

2、坐标的三要素：原点、正方向、标度单位。

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。

教学反思

本节课通过学生熟知的实例分析，让学生很自然地领会到“在某些情

况下，真的可以不考虑物体的大小和形状”，“突出物体具有质量这一要素,

把它简化为一个有质量的点”。这充分说明了将物体简化成质点的条件性，

质点的两大基本属性。

为了强调坐标的概念，教科书用数学和物理学中通用的符号，即在直

线运动中用X表示质点的位置，极坐标，用△下用一莅表示质点的位移。在

表示物理量的变化时，“△”实际上是我们以前都在使用的符号，学生不会

感到困难。相反，由于有了明确表示物理量的变化量的符号，学生更易区

分某物理量及这个物理量的变化量。

明确地把某个物理量及这个物理量的变化区分开，这是本书的特点。

物理学中经常要区分这两种物理量，有意识地强调它们的区别，对于以后

的学习会有好处。下一节中，时刻及时间间隔的关系也是这样。

阅读材料：理想模型及其在科学研究中的作用

在自然科学的研究中，“理想模型”的建立，具有十分重要的意义。

第一，引入“理想模型”的概念，可以使问题的处理大为简化而又不会发

生大的偏差。把现实世界中，有许多实际的事物及这种“理想模型”十分

接近。在一定的场合、一定的条件下，作为一种近似，可以把实际事物当

作“理想模型”来处理，即可以将“理想模型”的研究结果直接地应用于

实际事物。例如，在研究地球绕太阳公转的运动的时候，由于地球及太阳

的平均距离（约为14960万公里）比地球的半径（约为6370公里）大得多，地

球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的，即地球的形状、大小可以

忽略不计。在这种场合，就可以直接把地球当作一个“质点”来处理。在

研究炮弹的飞行时，作为第一级近似，可以忽略其转动性能，把炮弹看成

一个“质点”；作为第二级近似，可以忽略其弹性性能，把炮弹看成一个

“刚体”。在研究一般的真实气体时，在通常的温度和压强范围内，可以

把它近似地当作“理想气体”，从而直接地运用“理想气体”的状态方程

来处理。第二，对于复杂的对象和过程，可以先研究其理想模型，然后，

将理想模型的研究结果加以种种的修正，使之及实际的对象相符合。这是

自然科学中，经常采用的一种研究方法。例如：“理想气体”的状态方程,

及实际的气体并不符合，但经过适当修正后的范德瓦尔斯方程，就能够及

实际气体较好地符合了。第三，由于在“理想模型”的抽象过程中，舍去

了大量的具体材料，突出了事物的主要特性，这就更便于发挥逻辑思维的

力量，从而使得“理想模型”的研究结果能够超越现有的条件，指示研究

的方向，形成科学的预见。例如：在固体物理的理论研究中，常常以没有

“缺陷”的“理想晶体”作为研究对象。但应用量子力学对这种“理想晶

体”进行计算的结果，表明其强度竟比普通金属材料的强度大一千倍。由

此，人们想到：既然“理想晶体”的强度应比实际晶体的强度大一千倍，

那就说明常用金属材料的强度之所以减弱，就是因为材料中有许多“缺

陷”的缘故。如果能设法减少这种“缺陷”，就可能大大提高金属材料的

强度。后来，实践果然证实了这个预言。人们沿着这一思路制造出了若干

极细的金属丝，其强度接近于“理想晶体”的强度，称之为“金胡须”。

总之，由于客观事物具有质的多样性，它们的运动规律往往是非常复杂的,

不可能一下子把它们认识清楚。而采用理想化的客体（即“理想模型”）来

代替实在的客体，就可以使事物的规律具有比较简单的形式，从而便于人

们去认识和掌握它们。

1.2时间和位移（一）

教材分析

本节是人教版高中物理必修一第1章第2节教学内容，主要学习两个

重要的知识点：1知道什么是矢量和标量，2会区别位移和路程及时间和时

刻。本节内容是对本章知识的提升，又是后面知识点学习的基础。

学习目标：

1.理解时间和时刻的含义以及它们的区别，知道在实验中测量时间的

方法。

2.理解位移的概念。掌握它是表示质点位置变化的物理量，并是矢量,

可以用有向线段来表示。

3.理解路程和位移的区别。

学习重点：1.时间和时刻的概念和区别。2.位移的矢量性、概念。

学习难点：位移和路程的区别、时间及时刻的分辨、矢量概念的理解。

主要内容：

一、时刻和时间间隔

要研究物体的运动自然离开不了时间，我们的生活及时间这个词是紧紧

联系在一起的，我们经常这样说“汽车的发车时间是12点50分”“汽车

在某站停留的时间是10分钟”。那么这两句话中的“时间”是不是同一个

意思呢？不是，第一句中的“时间”是某一时刻，某一瞬时；第二句中的

“时间”是指一段时间。现在我们就一起来用物理学严谨的语言对时间定

义

时刻：指某一瞬时，是事物运动发展变化所经历的各个状态先后顺序

的标志。

时间间隔：是两个时刻之间的间隔，时间间隔用来表示事物运动发展

变化所经历的过程长短的量度

我们可以用一个时间轴来表示

1.时刻和时间间隔可以在时间轴上表示出来。时间轴上的每一点都表

示一个不同的时F——I1_j_j_41—5---＞心亥以时间轴上一段线

段表示的是一段时间间隔。时间间隔=末时亥上初时刻，即△15末-1初

因为时间不会倒流。那原点在何处

:,是根据需要任意选择的。若我选

;一秒就是坐标1秒，那上一秒呢？

如公元前200年。

才丁点计时器或频闪照相的方法测量

【例一】下列说法中指的是时间的有，指的是时刻的有

A.第5秒内B.第6秒初C.前2秒内D.3秒末（第3秒末）

E.最后一秒内F.第三个2秒G.第五个1秒yt

课堂训练：

i.关于时间和时刻，下列说法正确的是（

A.物体在5s时就是指物体在5s末时，指的是'['—

B.物体在5s时就是指物体在5s初时，指的是时刻。

C.物体在5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s时间。

D.物体在第5s内就是指物体在4s末到5s末的这1s的时间。

二、路程(path)和位移(displacement)

运动表示物体相对位置的变化，前面我们已经学过了如何在数学坐标

系中表示物体的位置，下面就来研究物体的位置发生了变化该如何表示。

如图所示，两人分别从0点沿曲线1、2运动到A点，我们可以看到，它

们的路程（实际运动轨迹的长度）不同，但在整个过程中它们的初末位置

相同，也就是说整个过程它们的位置变化相同（开始在0,最后在A）。我

们该怎样来描述这样一个位置的变化呢？能用我们初中学过的路程来描述

这们的位置变化吗？比如路1路程100米，路2路程200米。如果你告诉

别人只要从0点出发走100米就能到A点，那别人能了解你的位置变化情

况吗？能找到A点吗？不能。所以为了能够很好地表述出物体在运动过程

中位置的变化，物理学中引入了一个新的物理量：位移。

1.路程：质点实际运动轨迹的长度，它只有大小没有方向，是标量。

2.位移：是表示质点位置变化的物理量，有大小和方向，是矢量。它

是用一条自初始位置指向末位置的有向线段表示，位移的大小等于质点始

末位置间的距离，位移的方向由初位置指向末位置，位移只取决于初末位

置，及运动路径无关。即：位移二末位置坐标-初位置坐标。结果有正负之

分，如果是正的就表示跟规定的正方向相同，如果是负就表示跟规定的正

方向相反。

3.位移和路程的区别:

路程位移

定义物体实际运动轨迹从初位置指向末位

的长度置的一个有向线段

大小有有

h1可无有

联系1位移路程当物体单向直线运动时才

等于

从一点到另一点位移一定，但路程却有无

数个

4.一般来说，位移的大小不等于路程。只有质点做方向不变的直线运

动时大小才等于路程。

【例二】学校标准运动场的跑道，100m比赛的位移和路程、400m比赛

的位移和路程各是多少？

三、矢量(vector)和标量(scalar)

1.矢量：既有大小，又有方向的物理量2.标量：只有大小，没有

方向的物理量

举例：矢量：力、位移标量：长度、时间、质量、温度等

四、直线运动的位置和位移

1.直线运动：物体的运动轨迹是直线的运动。2.直线运动的位移和路

程的关系。

【例三】一支队伍前进时，通信兵从队尾赶到队首又立即返回，当通

信兵回到队尾时队伍已经前进了200m,求整个过程中通信兵的位移。

五、一维坐标系中如何找；'立移「R

11

某质点A-*B^C/fe-2;-i-Ji,2’i正方向相同,SBC=2IH,方向

及正方向相反

仔细观察发现：位移二末位置坐标-初位置坐标

=———=-

SAB=XB—X.\3(1)—4mSBC~XC—XB=132m

大家可以看到，算下来结果有正负之分如果是正的就表示跟正方向相

同，如果是负就表示跟正方向相反。

【例四】一质点沿东西方向做直线运动，先从A运动到B,位移大小

为30m,方向向东；接着由B运动到C,位移为40m,方向向西，求从A到

C过程中质点的位移和路程。

解：小球的位移可以直接根据概念来看出发点和终点，也可以用矢量

相加法则加。

六、一维坐标中矢量加减的等效简便法：

大家可能觉得矢量相加也未免太麻烦了吧！是不是我们以后解题都得

这样画图啊？大家不必担心，我们高中阶段学习的大部分是直线运动，对

于同一直线上的矢量相加减我们有一个等效简便的方法

向东的5加向东的3等于向东的8,向西的5加向西的3等于向西的8,

向东的5加向西的2等于向东的3,向西的5加向东的2等于向西的3

发现规律：同向相加，和的大小为前两个矢量大小之和，方向不变；

反向相加，和的大小为前两个矢量大小之差，方向及大小较大的那一个矢

量方向相同。这样运算法则看起来是不是很熟悉？对，它就跟初中学过的

带正负号的加减法法则类似（符号相同的相加，符号不变，大小为两加数

绝对值之和；符号相反的相加，大小为两加数绝对值之差，符号及绝对值

大的那个数的符号相同）。同向VS同号？反向VS异号？

灵感：如果用正负号来表示方向，同号表示同向，异号表示反向，那

计算是不是简单多了。怎样实现刚才的想法呢？

很简单：直线运动不是有两个方向吗？设其中一个为正方向，同向为

正，异向为负，将复杂的矢量运算变成简单的带正负号的数学加减法。得

到的结果如果为正，说明跟正方向同向，如果为负，说明跟正方向反向。

于是上题的解法为：

一、向东为正。则+5加+3等于+8,结果为正表示方向及正方向相同,

向东。

二、向东为正。则-5加-3等于-8,结果为负表示方向及正方向相反，

向西。

三、向东为正。则+5加-2等于+3,结果为正表示方向及正方向相同，

向东。

四、向东为正。则-5加+2等于-3,结果为负表示方向及正方向相反，

向西。

注意：正方向的选择是任意的。切记只适用于直线运动。

【例五】再解上题！比较大小：（正东为正）思考：-6m及5m哪个位

移大？

今后的学习啊，自己一定要带好头，坚持每题先设正方向。

课堂训练：

1.以下说法中正确的是（）

A.两个物体通过的路程相同，则它们的位移的大小也一定相同。

B.两个物体通过的路程不相同，但位移的大小和方向可能相同。

C.一个物体在某一运动中，位移大小可能大于所通过的路程。

D.若物体做单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程。

2.关于质点运动的位移和路程，下列说法正确的是（）

A.质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量。

B.路程就是质点运动时实际轨迹的长度，是标量。

C.任何质点只要做直线运动，其位移的大小就和路程相等。

D.位移是矢量，而路程是标量，因而位移不可能和路程相等。

3.下列关于路程和位移的说法，正确的是（）

A.位移就是路程。B.位移的大小永远不等于路程。

C.若物体作单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程。

D.位移是矢量，有大小而无方向，路程是标量，既有大小，也有方向。

4.关于质点的位移和路程，下列说法正确的是（）

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,

也是位移的大小。

C.质点做直线运动时，路程等于其位移的大小。D.位移的数值

一定不会比路程大。

5.下列关于位移和路程的说法，正确的是（）

A.位移和路程的大小总相等，但位移是矢量，路程是标量。

B.位移描述的是直线运动，路程描述的是曲线运动。

C.位移取决于始、末位置，路程取决于实际运动路径。

I）.运动物体的路程总大于位移。

板书设计

一、时间及时刻

1、时间：2、时刻：3、时间轴4、关于时间的几种说法

二、位移

1、定义：2、位移及路程的比较

三、标量及矢量

四、一维坐标中如何描述位移

五、一维坐标中矢量加减的简便法

教学反思

1、理论联系实际，激发学生的学习兴趣

理论联系实际不仅使学生深刻的理解物理的规律；也是培养学习物理兴趣,

使学生真正学好物理、培养学生能力最有效的途径。

2、处理画出匀速直线运动s-t图象时要具体、细致。

根据图象反映物理规律，是根据实验探索自然规律的重要的途径。为了尽

量能够让学生体会到这一点，我设计了模拟实验来模拟刘其贤同学的运动

情况，然后要求学生记录实验数据，列表，画出s-t图象。画出图象后，

又让学生了解到图象是如何反映物体的运动规律的，从而说明图象的意义

是反映位移随时间变化的规律。

3、尽量做好铺垫，循序渐进

本节课在教学设计时，结合学生基础比较薄弱的实际特点，认真铺设好“台

阶”，从匀速到变速，从简单到复杂，图象的设计从直、折到曲这种上升

的趋势。在教学过程中，学生很容易把图象看成是物体运动的轨迹，所以

课堂中我强调了这两者是根本不同的。

4、精心地设计一些问题

问题的设计，要求教师要找准学生学习的难点、不足点、上当点，只有这

样才能使教师和学生的思维产生共振。通过问题的导向，既可以使学生建

立起比较清晰的知识结构，又能使学生在知识建构中培养能力

阅读材料：我国古代关于运动的知识

我国在先秦的时候，对于运动就有热烈的争论，是战国时期百家争鸣

的一个题目.《庄子》书上记载着，公孙龙曾提出一个奇怪的说法，叫做

“飞鸟之影未尝动也.”按常识说，鸟在空中飞，投到地上的影当然跟着

鸟的移动而移动.但公孙龙却说鸟影并没有动.无独有偶，当时还有人提

出“镶矢之疾；有不行不止之时”，一支飞速而过的箭，哪能“不行不止”

呢？既说“不行”，又怎能“不止”呢？乍看起来，这些说法实在是“无

稽之谈”，也可以给它们戴一顶“诡辩”的帽子.

但是事情并不这么简单.这个说法不但不是诡辩，而且还包含着辩证

法的正确思想.恩格斯曾经指出，“运动本身就是矛盾，甚至简单的机械

的位移之所以能够实现，也只是因为物体在同一瞬间既在一个地方又在另

一个地方，既在同一个地方又不在同一个地方.这种矛盾的连续产生和同

时解决正好就是运动.”因为运动体的位置随时间而变化，某一时刻在A

点，在随之而来的另一时刻，就在相邻的B点，因此，也就有一个时刻，

它既在A点又不在A点，既在B点又不在B点.在这时刻，物体岂不是“不

行不止”吗？再者，在一定的时间At内，物体前进一段距离As,当这时

间变小，As随之变小；当At趋近于零时，As也趋近于零.也就是说，

在某一瞬间，即某一时刻，运动体可以看作是静止的，所以飞鸟之影确实

有“未尝动”的时候，对于运动的这种观察和分析实在是十分深刻的.这

同他们能够区分“时间”及“时刻”的观念很有关系.《墨经》对于“鸟

影”问题又有他们自己的理解，说那原因在于“改为”.认为鸟在A点时，

影在A'点，当鸟到了相邻的B点，影也到了相邻的B'点.此时A,上的

影已经消失，而在B'处另成了一个影，并非A,上的影移动到B'上来，

这也是言之有理的.

机械运动只能在空间和时间中进行，运动体在单位时间内所经历的空

间长度，就是速率.《墨经下》第65条之所述就包含着这方面的思想.《经

说》云：“行，行者必先近而后远.远近，修也；先后，久也.民行修必

以久也.”这里的文字是明明白白的，“修”指空间距离的长短.那意思

是，物体运动在空间里必由近及远.其所经过的空间长度一定随时间而

定.这里已有了路程随时间正变的朴素思想，也隐隐地包含着速率的观念

了.

东汉时期的著作《尚书纬・考灵曜》中记载地球运动时说：“地恒动

不止而人不知，譬如人在大舟中，闭牖（即窗户）而坐，舟行不觉也.”

这是对机械运动相对性的十分生动和浅显的比喻.哥白尼①在叙述地

球运动时也不谋而合地运用了十分类似的比喻*.

1.2时间和位移（二）

学习目标：

1.理解匀速直线运动和变速直线运动的概念。2.知道什么是位移-时

间图象以及如何用图象来表示位移及@@QQ时

Os4,9s10.0s15.Is19.9s

间的关系。3.知道匀速直线运动的S~t-Ho卤―200^~~30Cto~400^^-图

象的意义。4.知道公式和图象都是描述物理量之间关系的数学工具，且各

有所长，相互补充。

重点难点：s-1图象及其应用

教学过程：

一、匀速直线运动

1.定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间里位移相等，这

种运动称为匀速直线运动。

2.严格的匀速直线运动的特点应该是“在任何相等的时间里面位移都

相等”的运动，现实生活中匀速直线运动是几乎不存在的，是一种理想化

的物理模型。其特点是位移随时间均匀变化，即位移和时间的关系是一次

函数关系。

二、变速直线运动

1.定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移不相等，

这种运动叫变速直线运动。

2.变速直线运动的位移和时间的关系不是一次函数关系，其图象为曲

线。

【例一】物体在一条直线上运动，关于物体运动的以下描述正确的是

()

A.只要每分钟的位移大小相等，物体一定是作匀速直线运动。

B.在不相等的时间里位移不相等，物体不可能作匀速直线运动。

C.在不相等的时间里位移相等，物体一定是作变速直线运动。

I）.无论是匀速还是变速直线运动，物体的位移都跟运动时间成正比。

三、位移一时间图象（s-t图）：

1.表示位移和时间的关系的图象，叫位移-时间图象，简称位移图象.

2.物理意义：描述物体运动的位移随时间的变化规律。

3.坐标轴的含义：横坐标表示时间，纵坐标表示位移。由图象可知

任意一段时间内的位移或发生某段位移所用的时间。

4.匀速直线运动的s-t图：

①匀速直线运动的s-t图象是一条倾斜直线，或某直线运动的s-t图

象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。

②s-1图象中斜率（倾斜程度）大小表示物体运动快慢，斜率（倾斜

程度）越大，速度越快。

③s-1图象中直线倾斜方式（方向）的不同，意味着两直线运动方向

相反。

④s-t图象中，两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。

⑤S-1图象若平行于t轴，则表示物体静止。

⑥S-1图象并不是物体的运动轨迹，二者不能混为一谈。

⑦S-1图只能描述直线运动。

5.变速直线运动的s-t图象为曲线。

6.图象的应用：（1）求各时刻质点的位移和发生某一位移对应时间（2）

求速度；（3）判断物体的运动性质:

【例二】某同学以一定速度去同学家送一本书，停留一会儿后，又以

相同的速率沿原路返回家，图3中哪个图线可以粗略地表示他的运动状

态？

【例三】如图所示为甲、乙两物体相对于同一原点运动的s-t图，下

列说法正确的是：

A、在0-t2时间内甲和乙都做匀变速直线_运动

B、甲、乙运动的出发点相距&rxy

C、乙比甲早出发《时间I_A

21h

D、乙运动的速率大于甲运动的速率

【例四】如图所示为A、B、C三个物体作直线运动的s-t图。由图可知:

物体作匀速直线运动，物体作变Rm)

12

速直线运动。三个物体运动的总路程分别是10

课堂训练：

1.下列关于匀速直线运动的说法中正确的是

A.匀速直线运动是速度不变的运动。

B.匀速直线运动的速度大小是不变的。

C.任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动。

I).速度方向不变的运动一定是匀速直线运动。

2.关于质点作匀速直线运动的位移一时间图象以下说法正确的是

A.图线代表质点运动的轨迹。B.图线的长度代表质点的路程。

C.图象是一条直线，其长度表示质点的位移大小，每一点代表质点的

位置。

D.利用s-t图象可知质点任意时间内的位移，发生任意位移所用的

时间。

3.如图示，是A、B两质点沿同一条直线运动的位移图象，由图可知

A.质点A前2s内的位移是Imo

B.质点B第Is内的位移是2m。

C.质点A、B在8s内的位移大小相等。

D.质点A、B在4s末相遇。

课后作业:

1.下列关于匀速直线运动的说法中正确的是

A.匀速直线运动是速度不变的运动。

B.匀速直线运动的速度大小是不变的。

C.任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动。

D.速度方向不变的运动一定是匀速直线运动。

2.如图所示为甲、乙两质点作直线运动的位移一时间图象，由图象可

知

A.甲、乙两质点在1s末时相遇。tS/m

B.甲、乙两质点在1s末时的速度大：小相等。

2

c.甲、乙两质点在第is内反方向运LL_KA_AM动。

I).在第1S内甲质点的速率比乙质点的速率

要大。

1.3运动快慢的描述速度

教材分析

本节教科书的重点是速度。初中和高中所学的速度是不同的，提醒学

生注意这点不同，有利于学生对矢量的学习。通过极限的思维方法，从平

均速度过渡到瞬时速度，但第一次教学时不要主动启发学生思考这种问题,

多次接触极限思维方法后，潜移默化会使他们明白。

学习目标：

1.了解坐标及坐标的变化量。2.理解速度的概念。知道速度是表示运

动快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位，知道它是矢量。3.理

解平均速度，知道瞬时速度的概念。4.知道速度和速率以及它们的区别。

学习重点：速度的概念。学习难点：速度和速率的关系。对瞬时

速度的理解

教学过程：

质点的各式各样的运动，快慢程度不一样，那如何来描述物体运动的

快慢？

一、坐标及坐标的变化量：坐标轴（系）上的点和两点间的距离

L以你骑自行车上学为例，假设你经过的某短路是平直的，你能说明

“坐标”及“坐标的变化量”有何不同，又有何联系？

2.观察图1.3T,用坐标轴表示坐标及坐标的变化量，能否用坐标轴

表示时间的变化量？

3.教材15页上”思考及讨论”中的两个问题应怎样回答？

二、速度和速率：

问题：1.比较物体运动的快慢，可以有哪些方法？结合你身边的实例加

以说明。

2.什么是速度？为什么用速度就可以描述物体运动的快慢?

3.表示速度的单位有哪些？它是矢量还是标量?

（一）速度

1.定义：位移及发生这段位移所用时间的比值。

2.定义式：v=Ax/At

3.物理意义：描述物体运动快慢程度的物理量。

4.单位：国际单位：m/s常用单位：km/hcm/slm/s=3.6Km/h

5.矢量。速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小，速度

的方向就是物体运动的方向。

（二）速率

1.定义：速度的大小。

2.跟速度的区别：只有大小没有方向，是标量。

汽车速度计不能显示车辆运动的方向，它的读数实际是汽车的速率。

日常生活和物理学中说到的“速度”有时是指速率。

三、平均速度和瞬时速度：

对于同一个物体，在某一段时间内，运动的快慢也不是每时每刻都一

样。我们用公式v=Ax/At计算出的速度，能否精确描述物体在任一时刻

运动的快慢？不能。因为v=Ax/At,只能反应一段时间内物体运动的快

慢

1.平均速度：

①描述变速直线运动的物体在某段时间（或某段位移S）内的平均快

慢及运动方向（运动速度）。

②位移及发生这段位移所用时间的比值，即V=s/t。不是速度的平均

值

③对做变速直线运动的物体，不同位移或不同时间段的平均速度一般

不同。所以平均速度只有指明了是哪段位移，或哪段时间内的平均速度

才有意义。

④对做匀速直线运动的物体，位移及时间的比值不变，所以做匀速直

线运动的物体的平均速度就是物体的速度。

平均速率：路程及发生这段路程所用时间的比值丫=5△（S是指路程）

问题：平均速率是平均速度的大小吗？

平均速度是物体的位移及发生这段位移所需时间的比值.平均速率是

物体通过的路程及所需时间的比值.由于物体在通过一段位移时，位移的

大小一般不等于路程，故平均速率一般也不等于平均速度的大小.只有当

物体做单方向的直线运动时，位移大小才等于路程，平均速度的大小才及

平均速率相等.

【例1】一物体沿直线运动，先以3m/s的速度运动60m,又以2m/s的

速度继续向前运动60m,物体在整个运动过程中平均速度是多少？

2o瞬时速度：

①描述运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，简称速度。

②在直线运动中，瞬时速度的方向及物体经过某一位置时运动方向相

同。它的大小叫瞬时速率。在技术上通常用速度计来测瞬时速率。

③在匀速直线运动中，各时刻瞬时速度都相等，且及各段时间内的平

均速度都相等。在位移时间图象中，图线的倾斜程度表示速度的大小，斜

率越大，速度越大。斜率为正，表示速度方向及所选正方向相同，斜率为

负，表示速度方向及所选正方向相反。

④在以后的叙述中，“速度”一词有时是指平均速度，有时指瞬时速度,

要根据上下文判断。

问题：1.同一物体的同一段运动的平均速率的大小一定等于

平均速度的大小吗？

2.同一物体的同一段运动的瞬时速率的大小一定等于

瞬时速度的大小吗？

【例二】如图所示为A、B、C三个物体作直线运动的cT凤山肉子包：

Rm)

物体作匀速直线运动，物体作变速,工q7^p体

位移大小分别;

为,,。三个物体的平均速度分

别为m/s,m/s,m/s,三个物体运动的

总路程分别是,,,它们的平均速率分别

为,,0

课堂训练：

1.下列关于速度的说法正确的是

A.速度是描述物体位置变化的物理量。B.速度是描述物体位置变

化大小的物理量。

C.速度是描述物体运动快慢的物理量。D,速度是描述物体运动路

程及时间的关系的物理量。

2.下列关于匀速直线运动的说法中正确的是

A.匀速直线运动是速度不变的运动。B.匀速直线运动的速度大

小是不变的。

C.任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动。

D.速度方向不变的运动一定是匀速直线运动。

3.已知直线AC的中点为B点，物体沿AC做变速直线运动，在AB段

的平均速度为6m/s,在BC段的平均速度为4m/s,那么它在AC段的平均

速度是

A.4.8m/sB.5.0m/sC.5.2m/sD.V13m/s

4.一列火车沿平直轨道运行，先以10米/秒的速度匀速行驶15分，

随即改以15米/秒的速度匀速行驶10分，最后在5分钟又前进1000米而

停止，则该火车在前25分钟及整个30分内的平均速度各为多大？它最后

通过2000米的平均速度是多大？

5.一个朝某方向做直线运动的物体，在t时间内的平均速度为v,紧

接着t/2时间内的平均速度是v/2,则这段时间内的平均速度是多少？

6.一质点沿直线运动，先以4m/s运动10s,又以6m/s运动了12m,

全程平均速度是？

7.一列长50m的队伍，其前进速度是2.5m/s,经过一座全长100m

桥，当队伍的第一个人踏上桥到队尾最后一个人离开桥时，总共需要的时

间是多少？

8.一列队伍长L=120米，行进速度v=4.8千米/小时，为了传达一

个命令，通讯员从队伍排尾跑步赶到队伍排头，其速度v,=3米/秒，

然后又立即用跟队伍行进速度相同大小的速度返回排尾。求：

⑴通讯员从离开队伍到重回到排尾共用多少时间？

⑵通讯员归队处跟离队处相距多少？

板书设计

一、速度

1.定义：位移酎跟发生这段位移所用时间小的比值，用V表示。

2.物理意义：速度是表示运动快慢的物理量

2.定义式：v=Ax/Ato

3.单位：国际单位：m/s(或m・sT)。

常用单位：km/h(或km•h「‘)、cm/s(或cm•s")。

4.方向：及物体运动方向相同。

说明：速度有大小和方向，是矢量。

二、平均速度和瞬时速度

1.平均速度

(1)定义：在某段时间的位移及发生这段位移所用的时间At的比

值，叫做这段时间(或位移)内的平均速度.

(2)公式：v=Ax/At

(3)平均速度只能粗略地描述运动的快慢，即平均快慢程度.

(4)描述平均速度时，必须指明是哪一段位移上的平均速度；或是哪一

段时间间隔内的平均速度.

2.瞬时速度

(1)定义：物体在某一时刻(或通过某一位置时)的速度，叫做瞬时速度.

(2)物理意义：精确地描述物体的运动快慢.

(3)方向：及物体经过某一位置的运动方向相同.

(4)物体在从t到t+4t时间间隔内，若At非常小，以至于At->0,

则可以认为表示的是物体在t时刻的瞬时速度

三、速度和速率

1.速率：瞬时速度的大小叫做速率.

2.日常生活和物理学中说到“速度”，有时是指速率.

教学反思

本节学习的速度、平均速度、瞬时速度等概念是运动学的最基本、最

重要的概念。深刻理解这些概念的确切含义，弄清它们之间的区别和联系,

是进一步学习运动学知识的基础。

初步掌握速度的矢量性、理解其物理含义，教师要引导学生在阅读教

材的基础上，结合具体实例，积极进行讨论、加以区别

1.4.1实验：用打点计时器测速度

学习目标：

1.了解两种打点计时器的构造、原理和使用方法。2.知道两种计时器

打点的时间间隔都是由电源的频率决定的。如果电源的频率为50Hz,则每

隔0.02s打一个点。3.会利用打上点的纸带研究物体的运动情况，掌握一

些处理数据的基本方法。

重点难点：对打点计时器的正确认识。

主要内容：

一、练习使用打点计时器

电磁打点计时器是一种使用低压交流的计时仪器，其结构如图所示。

它的工作电压是4〜6V。电源频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点。

电火花计时器是利用火花放电时在纸带上打出小孔而显示出点迹的计

时仪器，其结构如图所示。使用时，墨粉纸盘套在低盘轴上，并夹在两条

纸带之间。当接通220V交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉

冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴产生火花放电。于

是在运动的纸带上就打出一列点迹。当电源频率是50Hz时，它每隔0.02s

打一次点。

如果把纸带跟运动的物体连接在一起，打点计时器便在纸带上打下一

系列的点，这些点既记录了运动物体在不同时刻的位置，也记录了相应的

时间。通过对纸带上点子之间距离的研究，可以了解物体运动的情况。

二、注意事项：

①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是

短横线，应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。

②使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放

纸带。

③释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置。

④使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘

夹在两纸带之间，使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在

复写纸下面。

三、对打上点的纸带进行数据处理，目的是研究纸带或及纸带相连的

物体的运动_ss况。设打点计时器打点的时间间隔为T,那么

V=—=--------

纸带上相邻1（NT）T两个点所表示的时间间隔就是T。如果数出纸

带上一系列点的总数为N,则打这些点所用的总时间为t=（N-1）几如果

测出这N个点之间的总距离s,则t时间内纸带运动的平均速度为

如果纸带做匀速直线运动，此式计算出来的就是纸带的运动速度。

课堂训练：

1.电磁打点计时器是一种使用（交流?直流?）电源的

仪器，它的工作电压是伏特。当电源频率是50赫兹时，

它每隔s打一次点。

2.根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量

是（）

A.时间间隔B.位移c.加速度D,平均速度。

课后作业：

1.关于计数点的下列说法中，哪些是正确的？（）

A.用计数点进行测量计算，既方便，又可减小误差。

B.相邻计数点间的时间间隔应是相等的。

C.相邻计数点间的距离应当是相等的。

I).计数点是从计时器打出的实际点中选出来，相邻计数点间点痕的个

数相等。

2.本实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的有

()

A.每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10秒。

B.每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔是0.08秒。

C.每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08秒。

D.每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10秒。

E.每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08秒。

3.打点计时器振针打点的周期，决定于：()

A.交流电压的高低。B.交流电的频率。

C.永久磁铁的磁性强弱。I).振针及复写纸的距离。

4.如图所示的四条纸带，是某同学练勺；....

.......「*•《

习使用打点计时器得到的纸带的右端后通?・•••••\

过打点计时器。从点痕的分布情况可以断

定：纸带是匀速通过打点计时器的，纸带是越走越快的，纸

带是先越走越快，后来又越走越慢。

5.若所用电源频率是50赫，图中D纸带，从A点通过计时器到B点

通过计时器，历时_______s,位移为四工「叫si工

米，这段时间内纸带运动的平।下靶昨诊I

甲乙

均速度是m/SoBC段的平均速

度是m/s,而AD段的平均速度是m/So

阅读材料：打点计时器原理及使用

教材上用的是J0203型打点计时器，其工作原理可用右图说明.当线

圈中通入的交流电为正半周时，设电流方向如图甲，则线圈中被磁化的钢

制簧片左端为N极，永磁体的磁场就使簧片向下运动，振针就在纸带上打

出一个点；当交流电为负半周时，电流方向如图乙，簧片左端变为s极，

永磁体的磁场就使簧片向上运动.如此反复作用，簧片就振动起来.制造

时使簧片的固有频率为50赫，等于交流电的频率，这样簧片就发生共振，

振动频率也是50赫，即周期为0.02秒，并且有较大的振幅。于是振针就

每隔0.02秒向纸带上打出一个清晰的点。

打点计时器在使用前应进行检验，打点周期的等时性不好的要进行调

整，具体方法请参阅后面的参考资料。振针的高度应适当，并且不要松动,

否则会出现漏点、双点、等时性不良等缺点，并对纸带产生过大的摩擦阻

力。纸带在使用前要整平（可用熨斗熨），以免造成打点间隔变化或点子不

清晰.每打完一条纸带，要将圆形复写纸片的位置调整一下，以充分利用

它的不同部位，保证打点清晰。打点器是按间歇工作设计的，每打完一条

纸带要及时切断电源，防止线圈过热而损坏.在纸带上测量长度时：不要

用短尺一段一段她测量后相加.以免误差积累。打出的纸带要贴在实验报

告中，作为原始记录。

1.4.2速度和时间的关系

学习目标：

1.知道什么是速度时间-图象以及如何用图象来表示速度及时间的关

系。2.知道匀速直线运动和匀变速直线运动的v-t图象的物理意义，能用

v-t图象来表示物体的运动规律。3.知道什么是匀变速直线运动和非匀变

速运动。4.能正确区分s-t图象和v-t图象。

重点难点：v-1图象及其应用

教学过程：

一、匀变速直线运动

1.定义：在变速直线运动中，如果在相等的时间内速度的改变相等，

这种运动称为匀变速直线运动。

2.匀加速直线运动

3.匀减速直线运动

二、速度时间图象（v-t图）

1.速度-时间图象反映了物体的速度随时间变化的规律。简称速度图

象。

2.匀速直线运动的v-1图

3.变速直线运动的v-1图

4.根据速度-时间图象可以作出如下判断：

①读出物体在某时刻的速度或物体的某一速度所对应的时刻。

②求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所经

历的时间。

③判断物体的运动方向。

④判断物体的运动性质。（情况）

⑤比较物体速度变化快慢，求加速度。（直线倾斜程度）

⑥求各段时间内质点的位移。

注：①V-t图象交点不表示相遇。

②V-1图象不是质点运动轨迹。

③纵轴截距表示运动物体的初速Vo,横轴截距表示过一段时间才开始

运动。

三、位移图象上过某点切线的斜率等于物体瞬时速度的大小（酌情讲

解）

【例一】如图示，是甲、乙两质点的V—t图象，由图可知

A.t=0时刻，甲的速度大。

B.甲、乙两质点都做匀加速直线运动。

C.相等时间内乙的速度改变大。

D.在5s末以前甲质点速度大。

【例二】A、B两物体在同一直线上从某点开始计时的

速度图像，如图中的A、B所示，则由图可知，在0-t2时间

内

A.A、B运动始终同向，B比A运动的快。

B.在匕时间AB相距最远，B开始反向。

C.A、B的加速度始终同向，B比A的加速度大。

D.在t2时刻，A、B并未相遇，仅只是速度相同。

课堂训练:

V

1.关于直线运动的位移、速度图象，下列说法正T乙

确的是

A,匀速直线运动的速度-时间图象是一条及时间°1t；V

轴平行的直线

B.匀速直线运动的位移-时间图象是一条及时间轴平行的直线

C.匀变速直线运动的速度-时间图象是一条及时间轴平行的直线

D.非匀变速直线运动的速度-时间图象是一条倾斜的直线

2.甲、乙两物体的v-t图象如图所示，下列判断正确的是

A.甲作直线运动，乙作曲线运动B.L时刻甲乙相遇

C.心时间内甲的位移大于乙的位移D.匕时刻甲的加速度大于乙的

加速度

3.如图示，是一质点从位移原点出发的v--t

象，

下列说法正确的是

A.1s末质点离开原点最远

B.2s末质点回到原点

C.3s末质点离开原点最远

I).4s末质点回到原点

4.如图所示，是一个物体向东运动的速度图

象，由图可知

0〜10s内物体的加速度大小是，方向是—

在10s〜40s内物体的加速度大小是；在40s〜60s内物

体的加速度大小是，方向是

5.A、B、C、D四个物体做直线运动的速度图象如图示，以向东为正方

向，由图看出物体在10s内是往返运动，且10s末在出发点的

东边；物体在10s末在出发点的西边；物体只向东运

动，速度方向不变。

6.如图是A,B两个物体从同一地点向同一方向『碘

做匀加速1

---------yr

直线运动的速度图象.从图可知A物体运动初速度

m/s,加速度是m/s2oB物体