2021年人教版高中物理必修一导学案全套

必修一 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律（教案）教材分析：本节实验为探究实验，目的是让学生通过研究小车在重物牵引下的速度随时间的变化的规律，经历科学探究的活动，学会实验数据的处理方法。

教学目标：1、通过小车在钩码牵引下运动的实验探究，进一步掌握打点计时器的使用方法和利用打点计时器研究物体运动的方法。

2、会计算各个计数点的速度。

3 、设计表格填入实验数据，并能在坐标纸上画出v-t图象。

教学重难点：1、探究物体的速度随时间变化规律。

2、纸带上各点瞬时速度的计算。

3、纸带实验数据的处理办法。

学情分析：学生已经在初步了解打点计时器及其使用方法的基础上，进行本节实验，因此要老师的指导下，引导学生积极动手去做，去画v-t图像。

教学方法: 精讲点拨，合作探究。

课时安排：2课时。

实验器材：带有定滑轮的长木板、小车、带有小钩的细线、钩码若干、打点计时器、纸带、坐标纸，刻度尺、学生电源、导线若干、夹子。

实验过程：1、器材安装：学生讨论如何安装，有一个学生代表回答，老师补充总结。

学生动手操作。

（1）把带有滑轮的长木板平放在实验桌上。

（2）把打点计时器固定在长木板的一端并连接好电源，将纸带穿过打点计时器限位孔（从复写纸下面穿过）。

（3）将小车靠近打点计时器放在长木板上，把纸带的一端固定在小车后端。

（4）将细绳绕过定滑轮，细绳的一端连在小车的前面，另一端挂上适当的钩码。

2、数据采集：（1）先启动打点计时器，然后放开小车（注意顺序），让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一行小点。

随后立即关闭电源。

（2）取下纸带，换上新纸带，每组测量三次。

（3）在三条纸带中选择点迹清晰、没有漏点的一条进行数据处理。

3、数据处理：老师点拨，学生分组操作。

（1）如图所示舍掉纸带开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点做为计时起点，并记为0点。

（2）从起点开始，每隔4个点取一个计数点，分别记为1、2、3、4、5点。

思考：相邻两个计数点间的时间间隔为多少秒？（3）用直尺分别测量各个计数点间的距离，填入下表。

最新人教版高中物理选修1 1全册导学案最新人教版高中物理选修1-1全册导学案物理选修课1-1课堂指导案例课题学习目标一、电荷、库仑定律1.理解电荷量和元电荷的概念。

2.能用物质的微观模型和电荷守恒定律分析简单静电现象，知道使物体带电的三种方法。

学生自主学习一、课前导学1.1752年，伟大的科学家兰克林冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验，把天电引了下来，证明闪电是一种放电现象，发现天电和摩擦产生的电是一样的，才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。

2.自然界有且只有两种电荷：玻璃棒跟丝绸摩擦玻璃棒带正电；橡胶棒跟毛皮摩擦橡胶棒带负电。

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

电荷的多少叫做电荷量，用q表示，单位是库仑，简称库，用符号c表示。

到目前为止，科学实验发现的最小电荷量是电子所带的电荷量，质子、正电子带有等量的异种电荷。

这个最小电荷用e表示，它的数值为1.60×10-19c。

实验指出，所有带电物体的电荷量或者等于它，或者是它的整数倍，因此我们把它叫做元电荷。

3.物质的原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成的。

原子核的正电荷数量与周围电子的负电荷数量一样多，所以整个原子对外表现出电中性。

电荷守恒定律：无论那种方法都不能创造电荷，也不能消灭电荷，只能使电荷在物体上或物体间发生转移，在此过程中，电荷的总量不变。

不同物质的原子核束缚电子的能力不同，当两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，得到电子带负电，失去电子带正电，两个物体带上等量异种电荷，叫做摩擦起电。

一个不带电的金属导体跟另一个带电的金属导体接触后分开，不带电的金属导体便带上了电荷的现象，叫做接触起电。

如果两个导体相同，则它们平分了原来小球所带的电荷量而带上等量同种电荷。

带等量异种电荷的小球互相接触时，电荷量为0，电荷发生中和。

把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，叫做感应起电。

根据同种排斥，异种吸引，电子从物体的一部分转移到另一部分。

学校班级姓名日期第一章运动的描述第9节实验：测定匀变速直线运动的加速度●●●目标导航●●●1.复习打点计时器的相关知识，会用打点计时器纸带读出某区间的平均速度与某点的瞬时速度；2.会用打点计时器测量物体做匀变速直线运动的加速度；3.知道误差的基本知识。

◆◆◆课前预习◆◆◆〖自主学习〗1.实验步骤（1）一端附有____________的长木板放在实验桌上，打点计时器固定在长木板的____________.（2）纸带穿过打点计时器的____________，固定于小车的后面，细绳的一端拴在小车的前端，跨过定滑轮，另一端挂上适当的____________.（3）将小车停在____________的位置，先____________后释放纸带.（4）打完一次纸带后立即____________，换上纸带，重复操作三次.2.数据处理（1）在三条纸带中选取一条____________的纸带.为了便于测量，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作为____________.（2）可以选择相隔Δt的点为____________进行测量，记入自己设计的表格，得出各计数点的瞬时速度.3.作出速度—时间图象（1）在____________图象中进行描点，通过观察思考，找出这些点的分布规律.（2）根据描点作出速度—时间图象.〖问题发现〗★★★课堂突破★★★〖探究1〗实验操作的有关问题打点计时器在使用时应该注意哪些问题？〖典例1〗在测定匀变速直线运动的加速度时， (1)在如下实验步骤中，正确合理的排列顺序为A ．把电火花计时器固定在桌子上B ．安好纸带C ．松开纸带让物体带着纸带运动D ．接通220V 交流电源E ．按下脉冲输出开关，进行打点(2)在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在 ，还要检查 是否夹在两条纸带之间。

【归纳反思】〖探究2〗描绘与识别速度图象图象描点的原理是用平均速度替代该段时间中间时刻的瞬时速度．作速度图象时,要注意作图规范,包括坐标轴上物理量、单位，恰当的标度、仔细描点、探究物理规律．〖典例2〗如图是小车在斜面上运动时，通过打点计时器所得的一条纸带 (A 、B 、C 、D 、E 、F 每相邻的 两点间都有四个点未画出)，测得各段长度为OA =6.05cm 、OB =13.18cm 、OC =21.40cm 、OD =30.70cm 、OE =41.10cm 、OF =52.58cm ，根据这些数据，求出B 、C 、D 、E 等各点的速度，画出速度图象（取A 点为计时开始），并求出小车的加速度．（打点计时器电源的频率为50Hz ）【归纳反思】 〖探究3〗逐差法求加速度让我们再来仔细地研究一下实验时在纸带上打出的点：(1)通过纸带上打出的点怎样判断小车做匀变速直线运动？(2)除了用根据速度-时间图像求小车加速度，利用纸带上打出的点还有其他的计算方法吗？请做出分析与说明。

第二章 机械振动1.简谐运动1．了解什么是机械振动，认识自然界和生产、生活中的振动现象。

2.认识弹簧振子这一物理模型，理解振子的平衡位置和位移随时间变化的图像。

3.理解简谐运动的概念和特点，知道简谐运动的图像是一条正弦曲线。

4.能够利用简谐运动的图像判断位移和速度等信息。

一、弹簧振子1．机械振动：物体或物体的一部分在一个位置附近的□01往复运动，简称振动。

2．平衡位置：水平弹簧振子中，弹簧未形变时，小球所受合力为□020的位置。

3．弹簧振子： 如图所示，小球套在光滑杆上，如果弹簧的质量与小球相比□03可以忽略，小球□04运动时空气阻力也可以忽略，把小球拉向右方，然后放开，它就在□05平衡位置附近运动起来。

这种由□06小球和□07弹簧组成的系统称为弹簧振子，有时也简称为振子，弹簧振子是一个理想化模型。

二、弹簧振子的位移—时间图像1．振动位移：弹簧振子的小球相对于□01平衡位置的位移。

2．位移—时间图像：以小球的平衡位置为坐标原点，横轴表示□02时间，纵轴表示□03位移，建立坐标系，得到振子位移随时间变化的情况——振动图像。

3．物理意义：反映了振子的□04位移随□05时间的变化规律。

三、简谐运动1．定义：如果物体的位移与时间的关系遵从□01正弦函数的规律，即它的振动图像(x ­t 图像)是一条□02正弦曲线，这样的振动是一种简谐运动。

2．特点：简谐运动是最基本的振动。

弹簧振子中小球的运动就是□03简谐运动。

判一判(1)竖直放于水面上的圆柱形玻璃瓶的上下运动是机械振动。

( ) (2)物体的往复运动都是机械振动。

( )(3)弹簧振子的位移是从平衡位置指向振子所在位置的有向线段。

( )(4)简谐运动的图像表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线。

( )(5)只要质点的位移随时间按正弦函数的规律变化，这个质点的运动就是简谐运动。

( )(6)简谐运动的平衡位置是速度为零时的位置。

( )提示：(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×想一想(1)弹簧振子是一个理想化模型，以前我们还学过哪些理想化模型？提示：质点、点电荷。

最新人教版高中物理必修一导学案（全册）§1.1 质点参考系和坐标系【学习目标】1、理解质点的定义，知道质点是一个理想化的物理模型。

初步体会物理模型在探索自然规律中的作用。

2、知道物体看成质点的条件。

3、理解参考系的概念，知道在不同的参考系中对同一个运动的描述可能是不同的。

4、理解坐标系的概念，会用一维坐标系定量描述物体的位置以及位置的变化。

【学习重点】质点概念的理解【学习难点】物体看成质点的条件、不同参考系描述物体运动的关系【学习流程】【自主先学】1、什么是机械运动？2、物理学中的“质点”与几何学中的“点”有何区别？3、什么是运动的绝对性？什么是运动的相对性？【组内研学】讨论一：在研究下列问题时，加点的物体能否看成质点？地球．．从上海到北京的运动时间、轮船在海．．通过桥梁的时间、火车．．的公转、地球．．的自转、火车里的位置2、物体可以看成“质点”的条件：。

3、“质点”的物理意义：【交流促学】讨论：下列各种运动的物体中，在研究什么问题时能被视为质点？A．做花样滑冰的运动员B．运动中的人造地球卫星C．投出的篮球D．在海里行驶的轮船请说一说你的选择和你的理由？小结：⑴将实际物体看成“质点”是一种什么研究方法？⑵哪些情况下，可以将实际物体看作“质点”处理？【组内研学】●为什么要选择“参考系”？（阅读P10和插图1.1-3）讨论二：⑴书P11“问题与练习”第1题；⑵插图1.1- 4什么现象？说明了什么？1、定义：叫参考系。

2、你对参考系的理解：⑴⑵⑶⑷【交流促学】讨论三：电影《闪闪的红星》中有两句歌词：“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”。

描述了哪两种运动情景？它们分别以什么为参考系？讨论四：P12问题与练习、第2题【组内研学】●为什么要建立“坐标系”？（阅读P11）描述下列三种运动需要建立怎样的坐标系?①百米运动员在运动中的位置②冰场上花样运动员的位置③翱翔在蓝天上的飞机1、物理意义：2、基本分类：⑴⑵⑶3、坐标系的作图“三要素”：、、。

2021年人教版高中物理必修一同步练习全套《1.1质点参考系》同步练习一、单项选择题1．下列关于质点的说法正确的是( )A．能看做质点的物体体积一定很小B．只要是质量很小的物体都可以看做质点C．质量很大或体积很大的物体一定不能看做质点D．由于所研究的问题不同，同一物体有时可以看做质点，有时不可看做质点解析：选D.物体能否看成质点与体积大小、质量大小无关，故A、B、C错误；在研究地球绕太阳公转的轨道位置时，地球可看成质点，而在研究地球的自转时，地球不能看成质点，故D项正确．2．明代诗人曾写下这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛；人在桥上走，桥流水不流”．其“桥流水不流”中的“桥流”应理解成其选择的参考系是( )A．桥B．水C．人D．地面解析：选B.“桥流水不流”中的“桥流”选择的参考系是水，故选项B正确．3．在电视连续剧《西游记》中，常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头，这通常是采用“背景拍摄法”：让“孙悟空”站在平台上，做着飞行的动作，在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云，同时加上烟雾效果；摄影师把人物的动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头．放映时，观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”．这时，观众所选的参考系是( )A．孙悟空B．平台C．飘动的白云D．镜头解析：选C.“背景拍摄法”实际是利用了相对运动的原理，拍摄时“孙悟空”不动，“白云”向后移动；而放映时，观众以“白云”为参考系，认为其“静止”，就会感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”，故C选项正确．4．一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样的速度并列运动．如果这只蜜蜂的眼睛紧盯着车轮边缘上某一点，那么它看到的这一点的运动轨迹应是下图中的( )解析：选A.蜜蜂、汽车车身向前具有相同的速度，它们是相对静止的，所以蜜蜂看不到轮子向前运动，只能看到轮子绕轮轴的转动，故选项A正确．5．在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”．下面说法正确的是( )A．地球在金星与太阳之间B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的解析：选D.金星通过太阳和地球之间时，我们才会看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，选项A错误；因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用，所以观测“金星凌日”时不能将太阳看成质点，选项B错误；金星绕太阳一周，起点与终点重合，位移为零，选项C错误；金星相对于太阳的空间位置发生了变化，所以以太阳为参考系，金星是运动的，选项D正确．6.如图所示，飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后，引发了对跳伞飞行员运动状况的争论，下列说法正确的是( )A．甲、乙两人的说法中必有一个是错误的B．他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的C．研究物体运动时不一定要选择参考系D．参考系的选择只能是相对于地面静止的物体解析：选B.甲、乙两人的争论是由于选择的参考系不同而引起的，A错，B 对；研究物体的运动一定要选择参考系，C错；参考系的选择具有任意性，D错．7．从水平匀速飞行的飞机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是( )A．从飞机上看，物体静止B．从飞机上看，物体始终在飞机的后方C．从地面上看，物体做曲线运动D．从地面上看，物体做直线运动解析：选C.从飞机上看，就是以飞机为参考系，由于下落物体在水平方向的运动与飞机相同，所以看到物体是竖直向下运动，即做直线运动，A、B两选项均错误；从地面上看，就是以地面为参考系，这时物体除了竖直向下运动，还有水平方向的运动，其轨迹为曲线，如同在地面上某一高度水平抛出一小石块的轨迹，故选项C正确，D错误．8．热气球运动起源于18世纪的法国，随着球皮材料和致热燃料的普及，热气球已成为公众休闲观光和体育旅游项目．在一次观光游览中，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，关于甲、乙、丙的运动情况说法可能正确的是( )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，丙匀速下降，且v丙>v甲C．甲、乙匀速下降，v乙>v甲，丙匀速上升D．以上说法均不对解析：选C.楼房和地面相当于同一参考系，所以，甲是匀速下降．乙看到甲匀速上升，说明乙也是匀速下降，且v乙>v甲．甲看到丙匀速上升，有三种可能：丙静止，丙匀速上升，丙匀速下降且v丙<v甲．丙看到乙匀速下降，也有三种可能：丙静止，丙匀速上升，丙匀速下降且v丙<v乙．综上所述，C正确．二、多项选择题9．由中航工业沈阳飞机设计研究所设计的“利剑”无人作战攻击机，在西南某试飞中心成功完成首飞．下列可将“利剑”无人作战攻击机视为质点的是( )A．研究人员测试“利剑”的飞行速度时B．研究人员观察“利剑”飞行姿势、测各项技术参数时C．研究人员确定“利剑”位置时D．研究人员对“利剑”进行控制时解析：选AC.测试“利剑”的飞行速度或确定其位置时，无需考虑其形状和大小，可将其看成质点，A、C正确；而观察“利剑”飞行姿势、测各项技术参数时或进行控制时，都必须考虑其形状和大小，不能看成质点，B、D错误．10．下列情况中的运动物体，能被看做质点的是( )A．研究绕地球飞行时航天飞机的轨道B．研究飞行中直升机上的螺旋桨的转动情况C．计算从北京开往广州的一列火车的运行时间D．计算在传送带上输送的工件数量解析：选ACD.研究绕地球飞行时航天飞机的轨道不用考虑航天飞机的大小、形状，可以将航天飞机看成质点；研究直升机的螺旋桨的转动情况需考虑螺旋桨叶片的大小及不同部分的转动情况，此时螺旋桨不能被看做质点；火车长度相对北京离广州的距离可以忽略不计，计算从北京开往广州的运行时间时可以将其视为质点；计算在传送带上输送的工件数量时不用考虑工件的大小、形状，可以将工件看成质点．故选项A、C、D符合题意．11．我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系，下列说法正确的是( )A．我们说：“太阳东升西落”，是以地球为参考系的B．我们说：“地球围绕太阳转”，是以地球为参考系的C．我们说：“同步卫星在高空静止不动”，是以太阳为参考系的D．坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，乘客是以火车为参考系的解析：选AD.“太阳东升西落”是相对于我们居住的地球而言的，是以地球为参考系的，所以选项A正确；“地球围绕太阳转”是以太阳为参考系的，所以选项B错误；“同步卫星在高空静止不动”是相对于地球而言的，是以地球为参考系的，所以选项C错误；火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，是以火车或他自己为参考系的，所以选项D正确．三、非选择题12．现有A、B两辆汽车在一条东西方向的直路上向东行驶，若以地面为参考系，A车速度为6 m/s，B车速度为10 m/s.试分析回答：(1)若以A车为参考系，B车的速度为多大？方向如何？(2)若以B车为参考系，A车的速度为多大？方向如何？(3)若以A车或B车为参考系，地面的运动情况如何？解析：(1)若以A车为参考系，B车的速度大小为10 m/s－6 m/s＝4 m/s，方向向东．(2)若以B车为参考系，A车的速度大小为10 m/s－6 m/s＝4 m/s，方向向西．(3)若以A车为参考系，地面向西运动，速度大小为6 m/s.若以B车为参考系，地面向西运动，速度大小为10 m/s.答案：(1)4 m/s 向东(2)4 m/s 向西(3)以A车为参考系：6 m/s，向西以B车为参考系：10 m/s，向西《1.2时间位移》同步练习一、单项选择题1．如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是( )A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为2 s 内B．t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内C．t0～t2表示时间间隔，称为最初2 s 内或第2 s内D．t n－1～t n表示时间间隔，称为第(n－1) s内解析：选B.在时间轴上，t2是第2 s末或第3 s初，是时刻，而2 s内是时间间隔，故A错；t2～t3表示第3 s内，是时间间隔，故B对；t0～t2表示时间间隔，称为最初2 s内，是指2 s的时间间隔，而第2 s内是指第2个1 s的时间间隔，二者不同，故C错；t n－1～t n表示时间间隔，应为第n s内，故D 错．2．电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，不经计算，通过测量可以从纸带上直接得到的物理量是( ) A．时间间隔B．位移C．平均速度D．瞬时速度解析：选B.时间间隔可以通过数纸带上所打点的个数经过计算得出，位移可以通过测量纸带上所打点之间的距离得出，而平均速度或者瞬时速度都是依据实验数据通过计算得出，故应选B.3．如图所示，在距墙1 m的A点，小球以某一速度冲向与墙壁固定的弹簧，将弹簧压缩到最短是到达距墙0.2 m的B点，然后又被弹回至距墙1.5 m的C点静止，则从A点到C点的过程中，小球的位移大小和路程分别是( )A．0.5 m、1.3 m B．0.8 m、1.3 mC．0.8 m、1.5 m D．0.5 m、2.1 m解析：选D.位移的大小等于初末位置的距离，可知位移的大小等于AC的距离，即为1.5 m－1 m＝0.5 m；路程等于运动轨迹的长度，可知s＝(1＋1.5－2×0.2) m＝2.1 m，故D正确，A、B、C错误．4．一个人沿着半径是40 m的圆形喷水池边散步，当他走了3圈半时，他的位移大小和经过的路程约是( )A．879 m，879 m B．80 m，879 mC．80 m，80 m D．879 m，80 m解析：选B.此人的位移大小等于圆形喷水池的直径80 m．他经过的路程约是3.5×2×40×3.14 m≈879 m，故选项B正确．5．如图所示，物体沿两个半径为R的圆弧由A到C，则它的位移和路程分别为( )A.5π2R ，方向由A 指向C ；10R B.5π2R ，方向由A 指向C ；5π2R C.10R ，方向由A 指向C ；5π2R D.10R ，方向由C 指向A ；5π2R 解析：选C.从A 到C 的直线距离l ＝（3R ）2＋R 2＝10R ，所以位移为10R ，方向由A 指向C ；从A 到C 的路径长度为52πR ，所以路程为52πR . 6．某质点向东运动12 m ，又向西运动20 m ，又向北运动6 m ，则它运动的路程和位移大小分别是( )A ．14 m ，10 mB ．38 m ，10 mC ．14 m ，6 mD ．38 m ，6 m解析：选B.如图所示可以知道路程为12 m ＋20 m ＋6 m ＝38 m ，位移大小为虚线长度：x ＝62＋82 m ＝10 m.7．北京正负电子对撞机的核心部分是使电子加速的环形室．若一电子在环形室里做半径为R 的圆周运动，转了3圈又回到原位置，则电子在此运动过程中位移的最大值和路程的最大值分别为( )A ．2πR ，2πRB ．2R ，2RC ．2R ，6πRD ．2πR ，2R解析：选C.位移的最大值为圆周直径2R ，路程最大值为3圈圆周长度6πR ，故C 正确．二、多项选择题8．关于时刻和时间间隔，下列说法正确的是( )A ．某学校每周一早上6时10分升国旗，这里的“6时10分”指的是时刻B ．高速摄像机拍摄子弹穿过苹果瞬间的照片，曝光时间为10－6 s ，这里的“10－6 s ”指的是时刻C．中央电视台每晚新闻联播开始的时间是19时，这里的“19时”指的是时间间隔D．第4 s内指的是第3 s末到第4 s末这段时间间隔解析：选AD.6时10分指时刻，选项A正确；10－6s虽然很短，但指的是时间间隔，选项B错误；新闻联播开始于19时，指的是时刻，选项C错误；画时间轴可看出选项D正确．9．港珠澳大桥全长49.968公里，2018年10 月24日9点正式通车，这座大桥的开通使得香港到珠海和澳门车程仅需要30分钟．下列说法不正确的是( )A．30分钟是指时刻B．24日9点是指时间C．49.968公里是指路程D．49.968公里是指位移解析：选ABD.30分钟为开车的时间间隔，故A错误；2018年10月24日9点是时刻，故B错误；运动轨迹的长度为路程，故“49.968公里”是路程，故C 正确，D错误．10．我国第24颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道，这标志着我国北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步，北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10 m，测速精度0.2 m/s.以下说法正确的是( ) A．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移B．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置C．北斗导航卫星授时服务提供的是时间间隔D．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻解析：选BD.由位置、位移、时间间隔、时刻的定义可知，北斗导航卫星定位提供的是一个点，是位置，不是位置的变化，A错误，B正确；北斗导航卫星授时服务提供的是时刻，C错误，D正确．11．钓鱼岛自古就是我国固有领土，它到温州市直线距离为356 km，若某天我国海监船为维护我国对钓鱼岛主权，早上8：00从温州出发去钓鱼岛巡航，历时8小时20分钟到达钓鱼岛，航行了480 km，下列说法中正确的是( ) A．8小时20分是指时刻B．8：00是指时刻C．该海监船位移为356 km，路程为480 kmD．由于海监船比较大，所以不可能将它看做质点解析：选BC.历时8小时20分，用了一段时间，为时间间隔，故A错误；8：00出发，指的是一个时间点，因此为时刻，故B正确；位移是从初位置到末位置的有向线段，为356 km；路程为轨迹的实际长度，为480 km，故C正确；该海监船在海上航行时，确定位置时其大小可以忽略不计，故可以将该海监船看成质点，故D错误．12．如图所示，一边长为10 cm的实心立方体木块，一只昆虫从A点爬到G 点．下列说法正确的是( )A．该昆虫的路程有若干种可能性，其中最短路程为(10＋102)cmB．该昆虫的位移大小为10 5 cmC．该昆虫的路程有若干种可能性，其中最短路程为10 5 cmD．该昆虫的位移大小为10 3 cm解析：选CD.昆虫从A爬到G的位移大小就是立方体的对角线AG的长度，大小为10 3 cm，故B错误，D正确；A到G的路程有无数种，由于昆虫只能在实心立方体表面运动，我们可以将表面“展开”，在同一平面内连接A、G两点，如图所示，路径为AIG 时，路程最短，此时路程为10 5 cm，故A错误，C正确．三、非选择题13.如图所示，一根长0.8 m的直杆竖直放置，今有一内径略大于杆直径的环，从杆的顶点A向下滑动，规定向下为正方向．(1)取杆的下端O为坐标原点，图中A、B两点的坐标各是多少？环从A到B 的过程中，位置变化了多少(OB间距离为0.2 m)?(2)取A端为坐标原点，A、B点的坐标又是多少？环从A到B的过程中位置变化了多少？(3)由以上两问可以看出，坐标原点的不同对位置坐标和位置变化是否有影响？解析：(1)由于杆长0.8 m，OB长为0.2 m，坐标系向下为正方向，故以O 点为坐标原点，A、B两点的坐标分别为x A＝－0.8 m，x B＝－0.2 m.环从A到B位置变化为x－x A＝0.6 m.B(2)由题意知，AB长0.6 m，以A为原点，A、B两点的坐标分别为x A＝0，x＝0.6 m.B环从A到B位置变化为x－x A＝0.6 m.B(3)选取的坐标原点不同，同一位置的坐标不同，但两点间的位置变化相同．答案：(1)－0.8 m －0.2 m 0.6 m (2)0 0.6 m 0.6 m (3)选取的坐标原点不同，同一位置的坐标不同，但两点间的位置变化相同14．如图所示，一辆汽车在马路上行驶，t＝0时，汽车在十字路口中心的左侧20 m处；过了2 s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3 s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m 处．如果把这条马路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向．(1)试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表．多少？解析：(1)把马路抽象为坐标轴，因为向右为x轴的正方向，所以，在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值，原点右侧的点的坐标为正值，即x1＝－20 m，x2＝0，x3＝30 m.(2)前2 s内的位移Δx1＝x2－x1＝0－(－20 m)＝20 m后3 s内的位移Δx2＝x3－x2＝30 m－0＝30 m这5 s内的位移Δx＝x3－x1＝30 m－(－20 m)＝50 m上述位移Δx1、Δx2和Δx都是矢量，大小分别为20 m、30 m和50 m，方向都向右，即与x轴正方向相同．答案：(1)－20 m 0 30 m (2)20 m 30 m 50 m 方向都与x轴正方向相同《1.3位置变化快慢的描述——速度》同步练习一、单项选择题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．速度大小不变的运动是匀速直线运动C．v1＝2 m/s、v2＝－3 m/s，因为2>－3，所以v1>v2D．速度的方向与物体运动的方向一致解析：选D.速度是描述物体运动快慢即位置变化快慢的物理量，A错误；匀速直线运动是速度的大小、方向都不变的运动，B错误；速度是矢量，正、负号表示方向，绝对值表示大小，C错误；速度的方向与物体运动的方向一致，D正确．2．下列关于平均速度和瞬时速度的说法不正确的是( )A．平均速度v－＝ΔxΔt，当Δt充分小时，该式可表示t时刻的瞬时速度B．匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度C．瞬时速度和平均速度都可以精确描述运动的快慢D．只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢解析：选C.由平均速度定义式v－＝ΔxΔt可知，当Δt足够小，甚至趋近于零时，该式可表示t时刻的瞬时速度，A正确；匀速直线运动的速度不变，各段时间内的平均速度均等于瞬时速度，B正确；平均速度只能粗略反映一段时间内物体运动的快慢程度，而瞬时速度能精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢及方向，C错误，D正确．3．广深高速总长为147 km，在某路段上，分别有如图所示的甲、乙两块告示牌，告示牌上各数字的意思是( )A．甲是指位移，乙是平均速度B．甲是指路程，乙是平均速度C．甲是指路程，乙是瞬时速度D．甲是指位移，乙是瞬时速度解析：选C.甲指路程，乙指瞬时速度，故选项C正确．4．寓言《龟兔赛跑》中说，乌龟和兔子同时从起点跑出，兔子在远远超过乌龟时，便骄傲地睡起了大觉，它一觉醒来，发现乌龟已悄悄地爬到了终点，后悔不已．在整个赛跑过程中( )A．兔子始终比乌龟运动得快B．乌龟始终比兔子运动得快C．兔子的平均速度大D．乌龟的平均速度大解析：选D.在正常情况下，兔子比乌龟跑得快，但兔子睡觉时乌龟运动得快，A、B错；位移与时间的比值是平均速度，因为乌龟先到达终点，所以乌龟的平均速度大，C错，D对．5.如图所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片，该照片经放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%.已知子弹飞行速度约为500 m/s，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近( )A．10－3 s B．10－6 sC．10－9 s D．10－12 s解析：选B.苹果的直径一般约为10 cm，照片中子弹的长度大约与苹果的半径相等，即可设子弹的长度约为5 cm，则曝光时间内子弹移动的距离为x＝5 cm×1%＝0.05 cm＝5×10－4 m，曝光时间t＝xv＝5×10－4500s＝10－6 s.6．高速路上堵车，小东听到导航仪提醒“前方3公里拥堵，估计需要24分钟通过”，根据导航仪提醒，下列推断合理的是( )A．汽车将匀速通过前方3公里B．能够计算出此时车子的速度是0.125 m/sC．若此时离目的地还有30公里，到达目的地一定需要240分钟D．通过前方这3公里的过程中，车子的平均速度大约为7.5 km/h解析：选D.根据导航仪的提示，不能判断出汽车是否是匀速运动．由于“前方3公里拥堵”估计不能匀速运动，故A错误；根据导航仪的提示，不能判断出汽车此时的运动状态，故B错误；由于“前方3公里拥堵，估计需要24分钟通过”，可知通过前方这3公里的过程中，车子的平均速度大约为v－＝xt＝32460km＝7.5 km/h，但不能据此判断出3 km以后汽车做怎样的运动，所以并不能判断出从此时到达目的地所需要的时间，故C错误，D正确．7．短跑运动员在100 m的比赛中，测得他在5 s末的速度是8.7 m/s，10 s 末到达终点时的速度为10.3 m/s，此运动员在这100 m中的平均速度是( ) A．10 m/s B．9.5 m/sC．9 m/s D．10.3 m/s解析：选A.由题意可知，运动员的位移为100 m，总时间为10 s，则平均速度为：v＝100 m10 s＝10 m/s.8.如图所示，两个人以相同大小的速度同时从圆形轨道的A点出发，分别沿ABC和ADE方向行走，经过一段时间后在F 点相遇(图中未画出)．从出发到相遇的过程中，描述两个人运动情况的物理量可能不相同的是( )A．瞬时速度B．位移C．路程D．平均速度解析：选A. 路程为标量，两人速度大小相同、运动时间相同，所以路程一定相同；位移、平均速度为矢量，根据定义，位移、平均速度一定不同；但瞬时速度可能相同，也可能不相同.综上所述，应选A.9．如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s、2 s、3 s、4 s．下列说法不正确的是( )A．物体在AB段的平均速度为1 m/sB．物体在ABC段的平均速度为52m/sC．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度D．物体在B点的速度等于AC段的平均速度解析：选D.物体在AB段的位移为1 m，因此由公式v－＝xt，得v－＝1 m/s，故A正确；物体在ABC段的位移大小为x＝12＋22 m＝ 5 m，所以v－＝xt＝52m/s，故B正确；根据公式v－＝xt可知，当物体位移无限小，时间无限短时，物体的平均速度可以代替某点的瞬时速度，位移越小，平均速度越能代表某点的瞬时速度，故C正确；物体做曲线运动，物体在B点的速度不等于AC段的平均速度，故D 错误．二、多项选择题10．有关平均速度、平均速率、速率，下列说法中正确的是( )A．速率是瞬时速度的大小B．平均速率是平均速度的大小C．只有在匀速直线运动中，平均速率才等于平均速度的大小D．在某段运动中平均速率不等于零，而平均速度可能等于零解析：选AD.速率即瞬时速率等于瞬时速度的大小，A对；在单向直线运动中，路程等于位移大小，平均速率等于平均速度的大小，故B、C错；物体运动一段时间又回到起点，路程不为零、而位移为零，则平均速率不为零，平均速度为零，故D对．11．下列说法中正确的是( )A．物体沿半径为R的圆周运动一周，平均速度为零B．物体沿半径为R的圆周运动一周，平均速率为零C．物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度也为vD．物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度不一定为v解析：选AD.物体沿半径为R的圆周运动一周，物体位移为零，路程大小等于圆周周长，根据定义，平均速度为零，平均速率不为零；物体不一定做匀速直线运动，所以某时刻的速度为v，不代表下一时刻的速度也为v.12.一质点沿一边长为2 m的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动1 m，初始位置在bc边的中点A，由b向c运动，如图所示，A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点，则下列说法正确的是( )A．第2 s末的瞬时速度为1 m/sB．前2 s内的平均速度为22m/sC．前4 s内的平均速率为0.5 m/sD．前2 s内的平均速度为2 m/s解析：选AB.由题意质点每1 s匀速移动1 m可知，质点运动的速率为1 m/s，即在每一时刻的瞬时速率均为1 m/s，每段时间内的平均速率也均为1 m/s.在2 s内质点通过的路程为2 m，由A运动到cd边的中点B，在第2 s末瞬时速度大小为1 m/s，方向由B指向d，瞬时速率为1 m/s，前2 s内的位移大小为x1＝|AB |＝Ac 2＋Bc 2＝12＋12 m ＝ 2 m ，平均速度为v －1＝x 1t 1＝22 m/s ，方向由A指向B ，平均速率为1 m/s.前4 s 内质点通过的路程为4 m ，在第4 s 末到达C点，则前4 s 内位移大小为x 2＝|AC |＝2 m ，方向由A 指向C ，平均速度为v －2＝x 2t 2＝24m/s ＝0.5 m/s ，方向由A 指向C ，平均速率仍为1 m/s. 三、非选择题13．一物体以v 1＝4 m/s 的速度向东运动了5 s 后到达A 点，在A 点停了5 s 后又以v 2＝6 m/s 的速度沿原路返回，运动了5 s 后到达B 点，求物体在全程的平均速度和平均速率．解析：物体运动示意图为：物体全程的位移大小x ＝v 2t 2－v 1t 1＝6×5 m －4×5 m ＝10 m ，全程用时t ＝5 s ＋5 s ＋5 s ＝15 s ，故平均速度大小v ＝x t ＝1015 m/s ＝23m/s ，方向向西．物体全部的路程s ＝v 2t 2＋v 1t 1＝6×5 m ＋4×5 m ＝50 m ，故平均速率v ′＝s t ＝5015 m/s ＝103m/s.答案：23 m/s ，方向向西 103 m/s14．某物体沿一条直线运动：(1)若前一半时间内的平均速度为v 1，后一半时间内的平均速度为v 2，求全程的平均速度．(2)若前一半位移的平均速度为v 1，后一半位移的平均速度为v 2，全程的平均速度又是多少？解析：(1)设全程所用的时间为t ，则由平均速度的定义知 前一半时间t 2内的位移为x 1＝v 1·t 2后一半时间t2内的位移为x 2＝v 2·t2。

物理(必修1)详解答案详解答案第一章运动的描述1质点参考系和坐标系课前预习案1．(1)空间位置(2)机械运动2．(1)形状大小有质量的物质点(2)理想化3．时间参考4．位置位置的变化预习自测1．(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√2．提示：以赛道起点为原点，选择博尔特跑动方向为正方向，取一米为单位长度建立直线坐标系．课中探究案合作探究一提示：忽略物体的大小和形状，而突出“物体具有质量”这个要素，把物体简化为一个有质量的物质点．物体的大小和形状对研究问题没有影响或者影响很小，都可以把物体看成质点．[例1]研究地球绕太阳公转时，地球的大小没有影响，所以能看成质点；研究地面上各处季节变化时，即地球的自转时，不能看成质点．变式训练1②③⑤一个物体能否看做质点，并非依靠物体自身的大小、形状来判断．在以上情况中，如果物体的大小、形状在所研究的现象中属于次要因素，可忽略不计，该物体就能看做质点．花样滑冰运动员，有着不可忽略的旋转等动作，身体各部分运动情况不完全相同，所以不能看做质点；同理研究砂轮上某一点的转动情况及乒乓球的弧圈技术时也不能看做质点；而远洋航行的巨轮在海洋中的位置、环绕地球的卫星公转的时间和研究地球公转时，体积、形状属于次要因素，所以可以看做质点．故可看做质点的为②③⑤.变式训练2C当物体的大小与形状对研究问题的性质没有影响或影响很小时，就可以看做质点，否则不能把物体看成质点，与物体的体积、质量、运动速度的大小没关系，故A、B、D错误；物体的尺寸跟物体间距离相比甚小时，物体的大小对研究的问题影响很小，可以把物体看成质点，故C正确．合作探究二1．提示：在描述一个物体的运动时，选做标准的假定不动的另一物体叫参考系．2．提示：选择参考系时，应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则．研究地面上物体的运动，一般以地面为参考系．[例2]D甲车内的人看见路旁的树木向东移动，以地面为参考系，则甲车向西运动；乙车内的人看甲车没有动，则甲乙两车运动相同．变式训练1D选不同参考系时，观察结果往往不同，B错；看到从匀速飞行的飞机上落下的重物沿直线竖直下落，是该飞机上的人认飞机做参考系观测的结果，C错．变式训练2B乙上升过程，甲、乙间距越来越小，故甲看到乙向上运动；乙下降过程，因甲的速度大于乙的速度，甲、乙间距仍然变小，故甲看到乙还是向上运动，只有B 项正确．合作探究三1．提示：为了定量描述物体的位置及位置的变化．2．提示：一维直线坐标系、二维直角坐标系、三维直角坐标系．3．提示：对物体的位置及位置变化描述起来更简单．[例3]ABD建立坐标系的意义就是为了定量描述物体的位置及位置变化；坐标系需要在参考系的基础上建立，平面内做曲线运动的物体需要建立二维直角坐标系，故A、B、D正确，C错误．变式训练1B根据题意建立如图所示的坐标系．变式训练2(1)(2,2)(2)(1,2)(3)(0,1)当堂检测1．D一个物体可否视为质点，要看所研究问题的具体情况而定，不能单独看物体本身的质量和体积大小；同一物体，在某些情况下可以看成质点，在其他情况下，不一定能看成质点，故A、B、C错误，D正确．2．AB研究飞机从北京到上海的时间时，飞机本身的大小与运动距离相比，可以忽略不计，可以把飞机当作质点；确定轮船在大海中的位置时，可以把它当作质点来处理；火车通过一根电线杆，是指火车的长度经过电线杆的时间，所以火车不能看成质点；作直线运动的物体，若物体本身的长度大于运动的位移，不能把物体看成质点．3．ABC选取参考系是为了描述物体的运动，选取不同参考系，对物体运动的描述不同；参考系的选取是任意的，一般选取地面作为参考系，不是任何情况下都必须选取地面作为参考系．4．C甲物体以乙物体为参考系是静止的，说明甲乙运动情况相同，丙物体相对甲是运动，即丙相对于乙也是运动的．2时间和位移课前预习案一、1.间隔2．时刻时间间隔二、1.长度2．(1)位置(2)初位置末位置(3)长度(4)末位置想一想：路程一定很大，但位移不一定很大．三、1.大小方向2．大小方向3．算术加减四、x B－x A预习自测1．25日09时10分，27日16时30分，28日17时40分指时刻；55小时20分，25小时10分指时间间隔2．3 m－2 m－5 m 5 m沿x轴负向由题图可知初末位置的坐标值，x A＝3 m，x B＝－2 m，由Δx＝x B－x A可得Δx＝－5 m，Δx的绝对值是5 m，表明位移大小为5 m，负号表示方向，位移沿x轴负向．合作探究一提示：时刻是指某一瞬间；时间是指时间间隔．即时间是两个不同时刻之间的间隔．[例1] 时间间隔 时刻前3 s 、第3 s 是指一段时间，是时间间隔；3 s 末、4 s 初是指某一瞬间，是指时刻． 变式训练1 D “2012年10月25日23时33分”与“2012年11月8日9时”及“13时35分”是指时刻；“14个小时”是指时间间隔．变式训练2 ACD B 项5 s 内指从0时刻到5 s 时这一段，是5 s 的时间，故B 错误． 合作探究二1．提示：运动物体轨迹的长度，是标量．2．提示：从初位置到末位置的有向线段，有方向，是矢量3．提示：可以．在单方向的直线运动中，路程等于位移的大小；其他运动形式，路程都大于位移的大小．[例2] C 路程为400＋300＝700 m ．位移为x ＝4002＋3002＝500 m.变式训练1 235.5 m 70.7 m 方向由A →B 与半径AO 的夹角为45°此人运动的路程等于ACB 所对应的弧长，即路程L ＝34×2πR ＝34×2×3.14×50 m ＝235.5 m 此人从A 点运动到B 点的位移大小等于由A 指向B 的有向线段的长度，即x ＝2R ＝2×50 m ≈70.7 m ，位移的方向由A →B ，与半径AO 的夹角为45°.变式训练2 D 位移是从初位置到末位置的有向线段，而路程是轨迹的长度；只有单方向的直线运动，位移的大小才等于路程，其他运动形式的路程都大于位移的大小；位移与初末位置有关，与运动路径无关．合作探究三提示：矢量有方向，标量没方向．[例3] C 标量也可有负值，标量与矢量是两个不同的概念，表示的也不一样，所以它们之间有区别，而且标量与矢量也不是一回事．变式训练1 AD 比较矢量大小，不看正负，只看绝对值，因为正、负代表方向． 变式训练2 3 km ，方向沿x 轴正方向Δx ＝x 2－x 1＝1 km －(－2 km)＝3 km.当堂检测1．D 作息时间表上的数字、19时、20 min 时是指时刻；用12.91 s 是指时间间隔．2．C 矢量有方向，标量没有方向．位移有大小也有方向，是矢量；质量、路程、时间只有大小，没有方向，是标量．3．AD 第5秒初、第5秒末都是指某一瞬间，是时刻；第5秒内、前5秒内都是指一段时间，是时间间隔．4．B 位移是矢量，路程是标量，是两个不同的物理概念；位移的方向是从初位置指向末位置，不是速度方向；单方向直线运动时，路程等于位移的大小，其他运动形式，路程都大于位移的大小．3 运动快慢的描述——速度一、坐标 坐标的变化 位移的大小 位移的方向做一做：－30 m x 轴负方向二、1.位移 时间 3.米每秒 m/s 或(m·s －1)4．矢量 运动三、1.平均快慢 2.时刻 位置 3.大小 标做一做：v ＝x t ＝10012.5m/s ＝8 m/s. 这个速度表示整个运动过程中的平均快慢，并不表示在12.5秒内一直都是8 m/s.预习自测1．(1)× 研究直线运动，建立直线坐标系时，既可规定运动方向为正方向，也可规定运动的反方向为正方向．(2)√ 由于时间变化的单向性，所以时间变化量一定为正值．(3)× 应该是等于单位时间内位移的大小．(4)× 比较速度大小时，要比较其绝对值．(5)√ 物体的瞬时速度总为0，说明物体一直静止．(6)× 物体的平均速度为0，说明其位移为0，则可能静止，也可能运动．2．有可能．如某运动员跑环形运动场一圈，他虽然一直在奔跑，但他又回到出发点，所以他的位移为0，则平均速度也为0.课中探究案合作探究一1．提示：为了描述物体运动的快慢，可以比较相同时间内的位移，也可以比较相同位移时的时间，在物理学中，常常取单位时间内的位移，即位移与时间的比值表示速度．2．提示：描述物体运动快慢的物理量．速度大意味着物体运动的快，但并不是运动的远．[例1] ACD 速度是矢量，正负号表示运动方向，速度的绝对值表示大小，所以A 、C 正确、B 错误；由于甲沿正方向运动，乙沿负方向运动，所以10 s 后的距离x ＝(2＋4)×10 m ＝60 m ，所以D 正确．变式训练1 AC变式训练2 A 速度是描述物体运动快慢的物理量，所以A 正确、B 错误；物体走的远近与速度和运动时间都有关系，所以C 、D 错误．合作探究二1．提示：平均速度只能近似反映一段时间内的平均快慢情况，不能准确反映物体的运动情况．2．提示：首先明确是哪一段时间(或哪一段过程)内的平均速度，用该段时间内的总位移与总时间的比表示平均速度．在变速运动中，物体的位移与时间的比值叫做这段时间内的平均速度，表达式为v ＝Δx Δt. 物体在某一时刻或某一位置时的速度叫做瞬时速度．当Δt →0时，瞬时速度等于Δt 时间内的平均速度．[例2] (1)12.5 m/s 与汽车行驶方向一致 (2)20 m/s 12.5 m/s(1)由平均速度的定义得：v 1＝5＋201＋1m/s ＝12.5 m/s ，与汽车行驶方向一致． (2)v 2＝20＋201＋1m/s ＝20 m/s v ＝5＋20＋20＋51＋1＋1＋1m/s ＝12.5 m/s 变式训练1 24 m/s设甲乙两地的位移为x ，则：v ＝2x x v 1＋x v 2＝2120＋130m/s ＝24 m/s. 变式训练2 B A 、C 、D 项都是瞬时速度．合作探究三1．提示：不同；平均速度是总位移与时间的比，平均速率是总路程与时间的比．2．提示：物体做单方向的直线运动时，位移的大小等于路程，平均速度的大小等于平均速率．[例3] 0 4v 3平均速度：v 1＝0；平均速率：v 2 ＝2x x v ＋x 2v＝4v 3 变式训练1 0 4 m/s 王军同学这5分钟内的位移是0，路程是3×400 m ＝1 200 m.根据平均速度和平均速率的定义得：平均速度v 1＝Δx Δt ＝0300＝0 平均速率v 2＝x t ＝1 200 m 300 s＝4 m/s. 变式训练2 B A 项平均速率和平均速度不是一回事；C 项平均速率大于等于平均速度；D 项平均速率应该是路程与时间的比值，故A 、C 、D 错误．当堂检测1．B 平均速度是位移与时间的比，速度的平均不一定等于位移与时间的比；瞬时速度的大小叫瞬时速率；火车以速度v 通过某一段路，v 是指通过这一段路的平均速度；子弹以速度v 从枪口射出，v 是指经过枪口瞬间的速度．2．C 设该物体通过的两个相等位移均为x ，则v ＝2xx 10＋x 15＝12 m/s.3．A 平均速度等于位移与时间的比值，并不等于速度的平均；瞬时速度是某时刻时的速度，瞬时速度近似等于很短时间内的平均速度，所有A 正确、B 错误；平均速度是位移与时间的比，平均速率是路程与时间的比，所以C 、D 错误．4．B 平均速度对应某一过程，瞬时速度对应某位置(或瞬间)的速度．4 实验：用打点计时器测速度课前预习案一、1. 提示：对照图，指出各部分的名称．2．(1)电磁 6 V 以下交流电 (2)电火花 220 V 交流电二、1.(1)限位孔 (2)接通电源 拉动2．提示：各点间的距离越来越大，说明物体运动的越来越快，速度越来越大；若各点间的距离相同，说明纸带做匀速运动．3．提示：采取极限思想．用很短的一段时间内的平均速度等于瞬时速度填一填：瞬时速度三、1.速度 时间2．平滑曲线预习自测1．根据电源的频率f ，若f ＝50 Hz.则打点时间间隔T ＝1f＝0.02 s. 2．电源应该使用交流电 小车与打点计时器相离不能太远课中探究案合作探究一[例1] BCD 电火花计时器使用的是墨粉盘而不是复写纸，所以A 项错．变式训练1 BC 电磁打点计时器使用低压交流电(6 V 以下)，所以A 错误、B 正确；我国的交流电的频率是50 Hz ，所以每经过0.02 s 打一次点，所以纸带相邻两个点的时间间隔为0.02 s ，故C 正确、D 错误．变式训练2 D 正常情况下，振针应该恰好敲打在限位板上，这样才能在纸带上留下点．当振针与复写纸的距离过大时，振针可能打不到复写纸，这时会出现有时有点，有时无点．如果振针与复写纸的距离过小，振针就会有较长的时间与复写纸接触，这样就会在复写纸上留下一段一段的小线段．合作探究二[例2] 3 m/sA 点的瞬时速度近似等于AC 间的平均速度，即v A ＝v AC ＝6×10－20.02m/s ＝3 m/s. 变式训练1 0.25 m/s 0.29 m/sA 点瞬时速度v A ＝x 1t 1＝5.0×10－3 m 0.02 s＝0.25 m/s. B 点瞬时速度v B ＝x 1＋x 2t 1＋t 2＝(5.0＋6.6)×10－3 m (0.02＋0.02) s＝0.29 m/s.变式训练2 (1)0.04 s (2)2.80×10－2 m(3)0.70 m/s由电源频率是50 Hz ，两个点之间的时间间隔为0.02 s ，根据平均速度v ＝Δx Δt和打点计时器的工作原理可知：(1)A 、B 之间历时0.04 s.(2)A 、B 之间的位移为2.80×10－2 m.(3)A 、B 段的平均速度为： v ＝Δx Δt ＝2.80×10－20.04m/s ＝0.70 m/s. 合作探究三1．提示：以速度v 为纵轴，时间t 为横轴建立直角坐标系，根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v 与时间t 关系的图线．2．提示：匀速直线运动的v t 图象：反映匀速直线运动的物体的速度随时间变化的规律，是一条平行于t 轴的直线，图象反映出其速度是恒定(大小、方向都不变)的．[例3] (1)有一定的初速度 (2)变化 (3)见解析(1)由图象可知，在t ＝0时，v ≠0，所以物体具有一定的初速度．(2)在0～t 3这段时间内，速度为正值，说明物体沿正方向运动，t 3时刻以后，速度为负值，说明物体沿与正方向相反的方向运动，所以物体运动的方向发生变化．(3)由图象可知速度的大小发生变化，在0～t 1时间内逐渐增大，t 1～t 2时间内速度大小不变，t 2～t 3时间内速度逐渐减小，在t 3时刻速度为零，在t 3时刻以后，速度反向，但大小又在逐渐增大．变式训练1 BC 打点计时器打下的纸带准确记录了纸带上任意两点的时间间隔和距离(位移大小)，故能准确测出纸带上某段时间内的平均速度，选项C 正确；由v ＝Δx Δt知，当Δt 很小时，可用相邻两点间的平均速度表示中间时刻的瞬时速度，故选项B 正确，A 、D 错误．变式训练2 C 由于v 的大小随时间的变化先增大后减小，然后又再增大再减小，所以不是匀速直线运动，故B 错；但由v 的方向不变，所以物体始终朝一个方向运动，故A 、D 均错，C 正确．当堂检测1．ABD 打点计时器是记录时间的仪器，不同的点迹对应不同时刻，两点间距离对应一段时间内的位移，所以A 、B 正确；纸带上的点迹疏密情况反映物体运动的快慢，所以C 错误、D 正确．2．C 纸带受到的摩擦主要是纸带与限位孔之间的摩擦，为了减小摩擦，应用平整的纸带，与电源电压无关．3．变速运动 0.175由图可知，x AC ＝2.10 cm ＝2.1×10－2 m ，t ＝0.02×6 s ＝0.12 s ，所以vAC ＝x AC tm/s ＝2.1×10－20.12m/s ＝0.175 m/s. 4．AB 因为打点计时器每隔0.02 s 打一次点，根据纸带上打点的个数可确定出时间间隔，故选项A 正确；用刻度尺可直接测量出两点间的距离即位移，故选项B 正确；速率和平均速度可通过上述A 、B 项的物理量，再利用公式进行计算方可求得，因此选项C 、D 错误．5速度变化快慢的描述——加速度(一)课前预习案一、1.速度的变化量时间2．快慢3.Δv Δt4．米每二次方秒m/s2二、1.速度变化量Δv2．相同相反预习自测1．(1)×表示运动快慢的物理量是速度(2)×Δv表示速度变化大小(3)√a又叫速度变化率(4)×比较矢量大小看绝对值．所以a B>a A2．第一个“快”指战斗机的速度大，运动得快；第二个“快”指起步时小轿车比公交车的加速度大，即小轿车比公交车速度增加得快．课中探究案合作探究一1．提示：速度表述物体运动快慢．速度变化量是指在一段时间内速度变化的大小，有方向．物体做加速运动时，速度变化量的方向与初速度方向相同；物体做减速运动时，速度变化量的方向与初速度方向相反．加速度是描述速度变化快慢的物理量．2．提示：加速度与速度、速度变化量并没有直接的关系，加速度大，速度不一定大，速度变化量也不一定大；速度大，速度变化量不一定大，加速度也不一定大；速度变化量大，速度不一定大，加速度也不一定大．[例1]B加速度表示速度变化快慢的物理量，变化快，加速度大；速度、速度变化量、加速度没有直接关系，速度为零，加速度不一定为零，速度变化量大，若用时间很长，则加速度不一定就大，匀速运动的物体，加速度为零，速度不为零．B正确．变式训练1B速度是否增大取决于速度方向与加速度方向之间的关系，与加速度的大小无必然联系，选项A正确；由加速度的定义可知，选项B、C错误；加速度的定义式是矢量式，速度的变化既可以是大小变化，也可以是方向变化，还可以是大小和方向都变化，选项D错误．变式训练2BΔv大，a不一定大，A错；某时刻v＝0，a不一定为0，C项错．D 项中加速度很大时，速度变化快，但速度不一定很大．合作探究二1．提示：加速度是正值，说明加速度方向沿正方向；加速度是负值，说明加速度的方向沿负方向，并不能说明物体是做加速还是做减速运动．2．提示：加速度与初速度方向相同时，物体做加速运动；加速度与初速度方向相反时，物体做减速运动．与加速度的正负无关．[例2]C加速度方向与末速度方向可以相同，也可以相反；加速度方向与速度变化量方向相同；速度大，加速度可能大，也可能很小，也可能是0.变式训练1 BCD 当速度方向和加速度方向相同时，物体做加速运动；当速度方向和加速度方向相反时，物体做减速运动．故选项B 、C 、D 正确．变式训练2 BD 汽车的加速度方向与速度方向一致，则汽车一定做加速运动，速度增大；当加速度减小时，速度增加的慢；当加速度减小到0时，速度不再增大，即速度达到最大．合作探究三1．提示：与选取的正方向相同的都取正值，与选取的正方向相反的都取负值．2．提示：首先选取一个正方向(一般取初速度方向为正)，然后确定各个矢量的正负．[例3] ABC 取初速度方向为正方向．末速度可能有两个方向．当末速度与初速度方向相同时，即v ＝4 m/s ，Δv 1＝v －v 0＝2 m/s ；a 1＝v －v 0t ＝4－23 m/s 2＝23m/s 2； 当末速度与初速度方向相反时，即v ′＝－4 m/s ，Δv 2＝v ′－v 0＝－6 m/s ，a 2＝v ′－v 0t ＝－4－23m/s 2＝－2 m/s 2. 变式训练 C 由题意知，v 0＝8 m/s ，v ＝－12 m/s ，所以Δx ＝v －v 0＝－20 m/s ，则a ＝－200.2m/s 2＝－100 m/s 2， 负号表示加速度方向与规定的正方向相反．当堂检测1．A 根据加速度的定义式，以及含义，可知A 正确，D 错误；当加速度与速度方向相同时，物体做加速运动，加速度减小，物体速度增加得慢了，故B 错误；速度方向为正，加速度可能为负，做减速运动，也可能为正，做加速运动，故C 错误．2．ACD 有恒定速率，但方向可能变化，所以速度仍可能变化，故A 正确；恒定速度是指大小和方向都不变，故B 错误；根据加速度与速度的关系，可知C 、D 正确．3．CD 加速度是描述速度变化快慢的物理量，大小等于单位时间内速度的增加量，故A 、B 错误，C 正确；加速度的方向与速度变化的方向相同，故D 正确．4．C 加速度为－2 m/s 2，说明加速度方向与规定正方向相反，而速度方向不确定，所以物体可能做加速运动，也可能做减速运动，故C 正确，A 、B 、D 错误．5 速度变化快慢的描述——加速度(二)课前预习案1．速度 时间 加速度2．倾斜直线 倾斜程度 加速度的大小 Δv Δt预习自测1．(1)× 物体的速度为0，其加速度不一定为0，例如汽车启动时，速度等于0，但加速度不为0，否则无法启动．(2)× 物体的加速度为负值，仅表示a 的方向与规定的正方向相反，若v 也为负值，则物体做加速直线运动．(3)√2．0.5 m/s －0.8 m/s由图甲可知：a ＝Δv Δt ＝4－24m/s 2＝0.5 m/s 2. 由图乙可知a ′＝Δv Δt ＝0－45m/s 2＝－0.8 m/s 2 负号表示a 的方向与初速度方向相反．课中探究案合作探究一提示：a ＝Δv Δt ＝v 2－v 1t 2－t 1[例1] (1)6 加速 (2)0 速 (3)－12 减速(1)a 1＝Δv Δt ＝122m/s 2＝6 m/s 2，匀加速运动； (2)a 2＝Δv Δt ＝02m/s 2＝0 m/s 2 ，匀速运动； (3)a 3＝Δv Δt ＝0－121m/s 2＝－12 m/s 2，匀减速运动． 变式训练1 B 斜率表示加速度大小，由图可知，斜率越来越小，即加速度越来越小． 变式训练2 A 由图可知，甲沿正方向做减速直线运动，乙沿正方向做加速直线运动，甲乙的速度方向相同，加速度方向相反，所以A 正确、B 、C 错误；a 甲＝0－23 m/s 2＝－23m/s 2, a 乙＝2－12m/s 2＝0.5 m/s 2，所以甲的加速度比乙的大． 合作探究二1．提示：v t 图中t 轴上方的图线表示v >0运动方向为正方向；v t 图中t 轴下方的图线表示v <0运动方向为负方向；不能看向上倾斜，还是向下倾斜．2．提示：v t 图中两图线的交点表示速度相同(大小相等，方向相同)并不表示两物体相遇．[例2] 见解析(1)AC 段表示加速直线运动；CD 段表示减速直线运动；AD 段表示匀速直线运动．(2)a 甲＝0；a 乙＝1 m/s 2；(3)在t 1＝2 s 末与t 2＝8 s 末两物体的速度相同．变式训练1 Cv t 图象的斜率表示加速度，因为两直线的斜率一正一负，所以a 和b 的加速度方向相反，但速度图线均在t 轴上方，所以两物体的速度方向相同．在题图中作一条辅助线，即连接另一条对角线(如图所示)，a 的加速度大于c 的加速度，而b 与c 的加速度大小相等，所以a 的加速度大于b 的加速度．故选项C 正确．变式训练2 4 与速度同向 2 与速度反向由题图可知，该物体的运动是分段的匀变速直线运动，各段可分别用a ＝ΔvΔt 计算加速度的大小；0～1 s 内图象上的点远离时间轴，做加速运动，a 与v 同向，即沿正方向；1 s ～3 s 内图象上的点靠近时间轴，做减速运动，a 与v 反向，即沿负方向．在0～1 s 内，物体做匀加速直线运动，加速度大小为a 1＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪4－01－0 m/s 2＝4 m/s 2，其方向与速度同向；在1 s ～3 s 内，物体做匀减速直线运动，加速度大小为a 2＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪0－43－1 m/s 2＝2m/s 2，其方向与速度反向．当堂检测1．(1)有初速度 (2)方向变化 (3)速度先变大后不变，然后又减小，最后反向变大2．A 在0～1 s 内，质点的加速度为a 1＝Δv t ＝41 m/s 2＝4 m/s 2，在1～3 s 内，质点的加速度为a 2＝Δv ′t ′＝0－42 m/s 2＝－2 m/s 2，故选项A 正确．3．AD 根据v t 图象中图线的斜率表示加速度可知，前2 s 和后3 s 内图线的斜率均不变，故前2 s 和后3 s 内物体的加速度大小均不变，选项A 正确；0～2 s 内物体沿正方向做加速运动，前2 s 内速度的变化量为5 m/s ，加速度a 1＝5－02 m/s 2＝2.5 m/s 2,2～5 s 内物体的速度保持5 m/s 不变，物体做匀速直线运动，5～8 s 内物体沿正方向做减速运动，速度的变化量为－5 m/s ，加速度a 2＝0－53 m/s 2＝－53m/s 2，故选项B 、C 错误，D 正确．4．(1)20 m/s (2)5 s (3)－4 m/s 2(1)由图象知t ＝0时v 0＝20 m/s. (2)5 s 末v ＝0即停下来了．(3)由a ＝Δv Δt ＝0－205m/s 2＝－4 m/s 2，负号表示方向与初速度方向相反．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课前预习案 一、时间二、打点计时器三、交流 刻度尺 钩码四、1.长木板上没有滑轮的一端五、1.(3)一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度 2.(1)时间 速度 预习自测0.29 m/s 0.36 m/sB 点瞬时速度，v B ＝x 1＋x 22T＝5.0 mm ＋6.6 mm 2×0.02 s ＝0.29 m/sC 点瞬时速度，v C ＝x 2＋x 32T＝6.6 mm ＋7.8 mm 2×0.02 s ＝0.36 m/s课中探究案 合作探究一1．提示：注意事项．(1)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器． (2)先接通电源，等打点稳定后，再释放小车． (3)打点完毕，立即断开电源．(4)选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T 等于多少秒．(5)要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住． (6)要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为t ＝0.02×5 s ＝0.1 s.(7)在坐标纸上画v t 图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内．2．提示：(1)木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀．(2)根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差． (3)作v t 图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差． [例1] AC变式训练1 BC 打点计时器与定滑轮间的距离尽可能大一些，小车尽可能靠近打点计时器，都是为了使小车运动的距离尽量大一些，尽可能打出较多的点，选项A 错误，B 正确；实验时应先接通电源，待打点稳定后再释放小车，选项C 正确；钩码个数应适当，钩码个数太少，则打的点很密，钩码个数太多，则打的点太少，都会带来较大的实验误差，选项D 错误．变式训练2 ACD 用每打5个点的时间作为单位时间便于测量，且可以减小误差；利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算可减小测量误差；选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验可以减小因速度变化不均匀带来的误差．选项A 、C 、D 均正确．合作探究二提示：先求出各点的速度，然后做出速度时间的关系图线，根据图象的斜率求解加速度．[例2] (1)0.864 0.928 (2)图见解析 (3)0.64。

§ 7.2万有引力定律【学习目标】1.了解万有引力定律得出的过程和思路，知道牛顿发现万有引力定律的意义。

2.理解万有引力定律内容及适用条件，能应用万有引力定律解决实际问题。

3.认识万有引力定律的普遍性。

【学习过程】一、月—地检验思考：月亮为什么也会绕地球公转，也不会飞离地球呢？_________________________________________________________。

事实：太阳对行星的引力使行星绕太阳公转而不飞离太阳。

1.猜想：维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力和太阳对行星的引力是同一种力．2.理论推导：根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动时的加速度大约是它在地面附近下落时的加速度的________．3.实际测量：可以通过自由落体加速度，月地距离，和月球公转周期，求出月球运动的向心加速度_________.计算结果与理论推导一致。

4.结论：地球上物体所受的地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从________(“相同”或“不同”)的规律．5.推广：任何两个有质量的物体间都存在引力。

二、万有引力定律1．内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的____________，引力的大小与物体的________________成正比、与它们之间_____________成反比．2．表达式：F＝________3.引力常量G：由___________测得，通常取G＝_____________________.4.适用条件：适用于任何两个物体。

①对于两_________，r是两质点间的距离。

②对于质量均匀分布的球体，r是指______________。

③对于质量分布均匀的球体与球外一质点，r 是指质点与球心的距离。

注：当r→0时,万有引力公式___________，而不是引力F 趋于无穷大。

【学习评价】如图所示，两球间的距离为r ，两球的质量分布均匀，质量大小分别为m 1、m 2，半径大小分别为r 1、r 2，则两球间的万有引力大小为( )A ．G m 1m 2r 2B ．G m 1m 2r 1 2C ．G m 1m 2(r 1＋r 2)2D ．G m 1m 2(r 1＋r 2＋r )25.理解:1.普遍性：万有引力存在于___________________之间,它是自然界中物质间基本的相互作用之一。