第8节电容器的电容
1．知道电容器的概念，认识常见的电容器，通过实验感知电容器的充放电现象。
2．理解电容的概念及定义方法，掌握电容的定义、定义式、单位，并会应用定义式进行简单的计算。
3．了解影响平行板电容器电容大小的因素，掌握平行板电容器的电容决定式。
4．知道改变平行板电容器电容大小的方法。
一、电容器和电容
1．电容器的组成：两个彼此绝缘的□01导体，当相距很近且之间存有□02电介质时，就组成一个电容器。
2．电容器的充放电过程
过程内容充电过程放电过程
定义使电容器□03带电的过程
电容器两极板所带□04电荷中和
的过程
方法
将电容器的两极板与□05电源两
极相连
用导线将充电后的电容器的两极
板接通
场强变化极板间的场强□06增强极板间的场强□07减弱
能量转化
由电源获得的□08电能储存在电
容器中
□09电场能转化为其他能
3．电容
(1)定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的□10比值，公式为□11C＝Q U。
(2)物理意义：表示电容器□12容纳电荷本领的物理量。
(3)国际单位：法拉，简称“法”，用□13F表示。常见单位还有微法(□14μF)、
皮法(□15pF)，其单位换算：1 F＝□1610μF＝□1710 pF。
二、常用电容器及平行板电容器
1．分类
(1)按电介质分：聚苯乙烯电容器、陶瓷电容器、电解电容器等；
(2)按电容是否可变分：□01固定电容器、□02可变电容器。
2．电容器的额定电压和击穿电压
(1)额定电压：电容器能够长期□03正常工作时的电压。
(2)击穿电压：加在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，电介
质将被□04击穿，则电容器就会损坏。
3．平行板电容器
(1)构成：由两个彼此绝缘而又相距很近的□05平行金属板构成。
(2)平行板电容器的电容
①决定因素：两板间□06距离d，两板的□07正对面积S，两板间电介质的□08相对介电常数εr。
②决定式：□09C＝εr S
4πkd。
(1)电容大的电容器所带电荷量一定多。()
(2)电容的单位有F、μF、pF,1 F＝103μF＝106 pF。()
(3)电容为C的电容器所带电荷量为Q，若电荷量增大为2Q，则电容变为2C。()
(4)电容器所带的电荷量Q是指电容器的一个极板上所带电荷量的绝对值。()
(5)电容器放电的过程就是两极板电荷中和的过程。()
(6)公式C＝
εr S
4πkd可用来计算任何电容器的电容。()
提示：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)×
课堂任务电容器及其电容
仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
活动1：图甲表示的是什么意思？
提示：图甲表示电容器充电的过程。将电容器直接和电源相连便可以充电——两极板带上等量异种电荷。与正极相连的极板带正电，与负极相连的极板带负电。
活动2：图乙表示的是什么意思？
提示：图乙表示电容器放电的过程。将电容器的两个极板用导线相连，两极板的电荷就会中和掉，即放电。
活动3：观察图丙中的数据你发现了什么？
提示：电荷量和电压的比值相同。
活动4：讨论、交流、展示，得出结论。
(1)电容器
①组成：两个彼此绝缘又互相靠近的导体。
②所带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值。
③充、放电
充电把电容器接在电源上后，电容器两个极板分别带上等量的异号电荷的过程。充电后，两极板上的电荷由于互相吸引而保存下来，两极板间有电场存在，充电过程中由电源获得的电能储存在电容器中
放电用导线将充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷中和的过程。放电后的两极板间不再有电场，电场能转化为其他形式的能量
(2)对电容的理解
①电容器容纳电荷的本领类似于直筒形容器容纳水的本领。电容相当于直筒形容器的底面积，底面积越大，水位每上升1个单位高度，水量就增加得越多，而电容越大，两极板间电压每升高1 V ，两板所带的电荷量增加得就越多。
②通过Q -U 图象理解，如图所示，Q -U 图象是一条过原点的直线，其中Q 为一个极板上所带电荷量的绝对值，U 为两板间的电势差，直线的斜率表示电容大小。因而电容器的电容也可以表示为C ＝ΔQ
ΔU ，即电容的大小在数值上等于两极板间的电压增大(或减小)1 V 所增加(或减少)的电荷量。
例1 一个电容器所带的电荷量为4×10－8
C ，两极板间的电压是2 V ，那么
这个电容器的电容是多少？如果电容器的电荷量减少了1×10－8 C ，则板间电压变成多少？
电容器的电容如何计算？电容与什么有关？
提示：电容器的电容C 可用公式C ＝Q U ＝ΔQ
ΔU 计算，电容与极板所带电荷量和极板间电压无关，只由电容器本身决定。
[规范解答] C ＝Q U ＝
4×10
－8
2
F ＝2×10－8 F ，
又由C ＝ΔQ ΔU 得ΔU ＝ΔQ C ＝1×10
－8
2×10
－8 V ＝0.5 V ， 所以U ′＝U －ΔU ＝2 V －0.5 V ＝1.5 V 。 [完美答案] 2×10－8 F 1.5 V
电容器电容、电荷量、电压的分析
(1)电容器的电容只由电容器本身决定，与电容器所带电荷量、两极板间电压无关，因此，在分析电荷量、电压时电容器电容不变是分析问题的关键点。
(2)公式C ＝ΔQ ΔU 是公式C ＝Q
U 的推论，在解有关电荷量变化或极板间电压变化的题目中，应用C ＝ΔQ ΔU 比应用C ＝Q
U 更便捷。解题时，两个公式要灵活应用。
[变式训练1] 电容器A 的电容比电容器B 的电容大，这说明( ) A ．A 所带的电荷量比B 多 B ．A 比B 能容纳的电荷量多 C ．A 的体积比B 的体积大
D ．两个电容器的电压都改变1 V 时，A 的电荷量改变比B 的大 答案 D
解析 电容是电容器的固有属性，是表示电容器容纳电荷本领的物理量，表示电容器两极板间的电压每改变1 V 时电容器所带的电荷量能改变多少，不表示电容器能容纳或已容纳的电荷量的多少，更不表示电容器的体积大小，A 、B 、C 错误，D 正确。
课堂任务
平行板电容器及其电容 仔细观察下列图片，认真参与“师
生互动”。
活动1：静电计的作用是什么？
提示：把它的金属球与一个导体连接，金属外壳与另一个导体连接(或者金属外壳与另一个导体同时接地)，从指针偏转角度的大小可以推知两个导体间电势差
的大小。这里用它来测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差。
活动2：观察图甲、乙、丙，根据操作可知实验所用的实验方法是什么？是根据什么推知电容的变化的？
提示：控制变量法。电容器所带电荷量不变，根据C ＝Q
U 和两极板间电势差的变化推知电容器电容的变化。
活动3：根据图甲、乙、丙中所示实验情形的结果，可以得出什么结论？ 提示：两板正对面积减小，电压增大；板间距离增大，电压变大；插入电介质，电压减小。由C ＝Q
U 可知，平行板电容器电容与两板正对面积、相对介电常
数成正相关，与板间距离成负相关。
活动4：讨论、交流、展示，得出结论。 (1)C ＝Q U 与C ＝εr S
4πkd 的比较
(2)平行板电容器动态分析的两类题型
①电容器始终与电源相连，U 恒定不变，则有Q ＝CU ∝C ，C ∝εr S
d ，两板间场强E ＝U d ∝1
d 。
②电容器充完电后与电源断开，Q 恒定不变，则有 U ＝Q C ∝1C ，C ∝εr S
d ，场强E ＝U d ＝Q Cd ∝1εr S 。注意一个常考的内容：E ∝1
εr S
说明与d 无关。
(3)验电器和静电计的区别与联系
①验电器与静电计在结构上的不同
静电计中金属杆下部的水平轴上装有金属指针，指针可以绕水平轴灵活转动，外面圆筒的底部有接线柱。而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片金属箔。
静电计的金属外壳与内部的金属杆及金属指针构成了一个特殊的电容器，它在静电计工作时起着重要的作用。而验电器外壳的主要作用是为了避免气流的影响，它一般是用玻璃制作的。
②验电器与静电计在作用上的不同
验电器：主要作用——a.检验导体是否带电。b.检验导体所带电性。
静电计：静电计也称作指针式验电器，它具备验电器的各种作用。由于静电计的特殊结构，使得它又具备验电器不能替代的某些作用——a.定量测量两导体间的电势差。b.定量测量某导体的电势。
例2(多选)如图所示，平行板电容器的两极板A、B接在电池两极，一个带正电小球悬挂于电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则()
A．保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ增大
B．保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ不变
C．开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ增大
D．开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变
(1)θ的变化是由什么引起的？
提示：θ的变化是由于极板间场强E变化引起的。
(2)怎么分析场强E 的变化？
提示：利用控制变量法结合C ＝Q U 、C ∝εr S d 及E ＝U
d ，分析E 的变化。 [规范解答] 保持开关S 闭合，则电容器两端电压U 恒定，A 板向B 板靠近，距离d 减小，由E ＝U
d 可知电场强度增大，带正电小球受到的电场力增大，则θ增大，A 项正确，B 项错误；若开关S 断开，则电容器的电荷量恒定，E ＝U d ＝Q
Cd ∝1
εr S ，A 板向B 板靠近时，电场强度不变，带正电小球受到的电场力不变，则θ不变，C 项错误，D 项正确。
[完美答案] AD
平行板电容器的动态分析
(1)两种类型充电后与电源断开Q 不变始终与电源相连U 不变 (2)分析思路
(3)总结
[变式训练2](多选)如图所示，平行板电容器与直流电源连接，上极板接地。一带负电的油滴位于电容器中的P 点且处于静止状态。现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离，则( )
A．带电油滴将竖直向下运动
B．带电油滴的机械能将增加
C．P点的电势将升高
D．电容器的电容增加，极板所带电荷量增加答案AC
解析下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离，d增加，根据公式C＝
εr S
4πkd
可
得电容器电容减小，因为两极板和电源相连，所以电压不变，根据公式C＝Q
U
可
得电荷量减小，D错误；根据公式E＝U
d
可得两极板间的电场强度减小，所以油滴受到的电场力减小，故重力大于电场力，所以带电油滴将向下运动，A正确；因为上极板接地，电势为零，而U＝Ed，P到上极板的电势差减小，所以P点的电势升高，C正确；因为向下运动过程中电场力做负功，需要克服电场力做功，机械能减小，故B错误。
A组：合格性水平训练
1．(电容器及其电容)下列关于电容器和电容的说法中，错误的是()
A．电容器A的体积比B大，说明A的电容一定比B的大
B．对于确定的电容器，其带的电荷量与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)成正比
C．无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷量与电压比值恒定不变
D．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，其大小与加在两板上的电压无关
答案A
解析电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与电容器
的体积、电容器所带的电荷量、电容器两极板间的电压均无关，A错误，D正确。对于确定的电容器，由C＝Q
可知，它所带的电荷量与两板间的电压成正比，即
U
二者比值恒定不变，B、C正确。
2．(电容的定义式)(多选)下列是描述对给定的电容器充电时其电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图象，其中正确的是()
答案CD
解析电容器的电容是由电容器本身决定的，与电容器的电荷量Q的大小和两极板间的电压U的大小无关，不能认为C与Q成正比，与U成反比，故D正确，A、B错误。而C图告诉我们电容器所带的电荷量与极板间的电压成正比，其比值即电容器的电容，故C正确。
3．(电容器的额定电压与击穿电压)(多选)某电容器上标有“1.5 μF9 V”字样，则该电容器()
A．所带电荷量不能超过1.5×10－6 C
B．所带电荷量不能超过1.35×10－5 C
C．所加电压不应超过9 V
D．该电容器的击穿电压为9 V
答案BC
解析电容器上标出的电压为额定电压，即电容器正常工作时的电压，击穿电压大于额定电压，故C正确，D错误。而由C＝Q
可得，Q＝CU，当电容器两
U
极板间电压恰为9 V时，电容器所带的电荷量为Q＝1.5×10－6×9 C＝1.35×10－5 C，若所带电荷量超过这个值，电容器电压会超过额定电压，有降低寿命甚至损坏的危险，A错误，B正确。
4.(电容器的充放电)如图所示的实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列
说法正确的是()
A．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电
B．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电
C．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带正电
D．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电
答案A
解析开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连而带正电，A正确，B错误；开关接2时，平行板电容器放电，放电结束后上、下极板均不带电，C、D错误。
5．(平行板电容器)有两个平行板电容器，它们的电容之比为5∶4，它们所带的电荷量之比为5∶1，两极板间距离之比为4∶3，则两极板间电压之比和电场强度之比分别为()
A．4∶11∶3 B．1∶43∶1
C．4∶13∶1 D．4∶14∶3
答案C
解析由U＝Q
C
得，U1
U2
＝Q1C2
Q2C1
＝5×4
5
＝4
1
，又由E＝U
d
得，E1
E2
＝U1d2
U2d1
＝4×3
1×4
＝3
1
，
所以C正确。
6．(电容器的动态分析)在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B与一台灵敏静电计相接。极板A接地，下列操作中可以观察到静电计指针张角变大的是()
A ．极板A 上移
B ．极板A 右移
C ．极板间插入一定厚度的金属片
D ．极板间插入一云母片 答案 A
解析 静电计测量的是平行板电容器两极板之间的电压，电容器两极板上的电荷量保持不变。由C ＝Q U 可得电压U ＝Q C ，根据平行板电容器的电容C ∝εr S
d 可知，通过减小极板正对面积S 、增大板间距d 和减小板间电介质的相对介电常数εr ，可以减小电容器的电容，从而增大板间电压U ，故只有A 项是正确的。
7．(电容的定义式)有一充电的电容器，两板间的电压为3 V ，所带电荷量为4.5×10－4 C ，此电容器的电容是多少？将电容器的电压降为2 V ，电容器的电容是多少？所带电荷量变化多少？
答案 1.5×10－4 F 1.5×10－4 F 减少1.5×10－4 C 解析 由C ＝Q U ，得C ＝4.5×10－43 F ＝1.5×10
－4 F ， 电容器电压降为2 V ，电容不变，仍为1.5×10－4 F ， 此时所带电荷量为
Q ′＝CU ′＝1.5×10－4×2 C ＝3×10－4 C ， 所带电荷量减少ΔQ ＝Q －Q ′＝1.5×10－4 C 。
B 组：等级性水平训练
8．(电容器应用)如图所示是测定液面高度h 的电容式传感器示意图，E 为电源，G 为灵敏电流计，A 为固定的导体芯，B 为导体芯外面的一层绝缘物质，C 为导电液体。已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为：电流从左边接
线柱流进电流计，指针向左偏。如果在导电液体的深度h 发生变化时观察到指针正向左偏转，则( )
A ．导体芯A 所带电荷量在增加，液体的深度h 在增大
B ．导体芯A 所带电荷量在减小，液体的深度h 在增大
C ．导体芯A 所带电荷量在增加，液体的深度h 在减小
D ．导体芯A 所带电荷量在减小，液体的深度h 在减小 答案 D
解析 电流计指针向左偏转，说明流过电流计G 的电流由左向右，则导体芯A 所带电荷量在减小，由Q ＝CU 可知，芯A 与液体形成的电容器的电容减小，则液体的深度h 在减小，故D 正确。
9．(电容的定义式和决定式)板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U 1，板间电场强度为E 1。现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为1
2d ，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间电场强度为E 2，下列说法正确的是( )
A ．U 2＝U 1，E 2＝E 1
B ．U 2＝2U 1，E 2＝4E 1
C ．U 2＝U 1，E 2＝2E 1
D ．U 2＝2U 1，
E 2＝2E 1 答案 C
解析 由C ＝Q U 和C ＝εr S 4k πd 及E ＝U d 得，E ＝4k πQ
εr
S ，电荷量由Q 增为2Q ，板
间距由d 减为d
2，得E 2＝2E 1；又由U ＝Ed 可得U 1＝U 2，故A 、B 、D 错误，C 正确。
10.(综合提升)一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。两板间有一
个正检验电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势，E p表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中，下列关于各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是()
答案C
解析电容器的电容C＝
εr S
4πkd
，两板间距随负极板向右平移而逐渐减小，电
容C与d成反比，故C与x呈非线性关系，A错误；电容器与电源断开后，电荷
量不变，根据E＝U
d ，U＝Q
C
，C＝εr S
4πkd
，可知E＝4πkQ
εr S
，保持不变，B错误；负
极板接地，电势为零，P点的电势φ等于P点到负极板的电势差，即φ＝El，E 不变，x增大，l线性减小，φ线性减小，C正确；由E p＝qφ可知，E p随φ的变化而变化，即E p随x的变化而变化，D错误。
11．(综合)如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地。一带电油滴位于两板间的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离()
A．带电油滴将沿竖直方向向上运动
B．P点的电势将降低
C．带电油滴的电势能将减少
D．电容器的电容减小，极板所带电荷量将增大答案B
解析上极板上移，板间距离增大，根据E＝U
d
知，电场强度减小，由F＝qE
得，油滴受电场力减小，故油滴向下运动，A项错误；P点的电势与下极板距离x的关系为φP＝Ex，x不变，E减小，φP降低，B项正确；油滴的电势能E p＝－φP q，
φP降低，故E p增大，C项错误；电容器的电容C＝
εr S
4πkd
减小，由Q＝CU得极板
所带电荷量将减小，D项错误。
12．(电容的定义式)一个平行板电容器，使它每板电荷量从Q1＝30×10－6C 增加到Q2＝36×10－6 C时，两板间的电势差从U1＝10 V增加到U2，求：
(1)这个电容器的电容多大？
(2)U2为多少？
(3)如要使两极板电势差从10 V降为U2′＝6 V，则每板需减少多少电荷量？
答案(1)3 μF(2)12 V(3)1.2×10－5 C
解析(1)电容器的电容
C＝Q1
U1
＝
30×10－6
10F＝3×10
－6 F＝3 μF。
(2)因为电容器的电容不变，所以
U2＝Q2
C
＝
36×10－6
3×10－6
V＝12 V。
(3)根据电容的定义式C＝Q
U 得，C＝ΔQ
ΔU
，要求两极板间电势差降为6 V，则
每板应减少的电荷量为
ΔQ′＝CΔU′＝3×10－6×(10－6) C＝1.2×10－5 C。
1．物体和质点 (1)实际物体：都有一定的大小和形状，并且物体各部分的运动情况一般来说并不相同。 (2)质点：用来代替物体的具有质量的点。 (3)将物体看成质点的条件 在研究物体的运动时，当物体的大小和形状对所研究问题的影响可忽略不计时，物体可视为质点。 1．体积很小的物体都能看成质点( × ) 2．只有做直线运动的物体才能看成质点( × ) 3．任何物体在一定条件下都可以看成质点( √ ) 4．转动的物体一定不能看成质点( × ) 解析：能否将物体看成质点，取决于所研究的问题而不是取决于这一物体的大小、形状，当研究物体的大小和形状对所研究问题没有影响或影响很小时，可以将其形状和大小忽略，将物体看成质点，同一物体有时能看成质点，有时不能看成质点，1、2、4错误，3正确。 答案：1.× 2.× 3.√ 4.×
2．参考系 (1)定义：在描述物体的运动时，用来做参考的物体。 (2)参考系的选取 ①参考系可以任意选择，但选择不同的参考系来描述同一物体的运动时，结果往往不同； ②参考系选取的基本原则是使问题的研究变得简洁、方便。 宋代诗人陈与义乘船东行，在去襄邑的途中写下了《襄邑道中》一诗，根据图中诗句回答以下问题： 1．诗中“飞花”的参考系是_____________________________； 2．诗中“云不动”的参考系是_____________________________________； 3．诗中“云与我倶东”的参考系是__________________________________。 解析：两岸原野上落花缤纷，随风飞舞，“飞花”是以两岸为参考系的；“云不动”是说诗人躺在船上望着天上的云，它们好像纹丝不动，说明云与船的位置不变，是以船为参考系的；“云与我俱东”是以两岸为参考系的，船向东行驶。 答案：1.两岸 2.船 3.两岸 3．坐标系 (1)建立目的：为了定量地描述物体的位置及位置的变化，在参考系上建立适当的坐标系。 (2)建立方法：当物体做直线运动时，往往以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，建立直线坐标系。 如图甲所示，冰场上的花样滑冰运动员，要描述他的位置，你认为应该怎样建立坐标系？如图乙所示，要描述空中飞机的位置，又应怎样建立坐标系？ 甲乙 解析：描述运动员的位置可以以冰场中央为坐标原点，
第二章专题二：追及相遇问题 【学习目标】 1．掌握追及、相遇问题的特点 2．能熟练解决追及、相遇问题 【学习重点】掌握追及问题的分析方法，知道“追及”过程中的临界条件 【学习难点】“追及”过程中的临界分析 【知识预习】 两物体在同一直线上追及、相遇或避免碰撞问题中的条件是：两物体能否同时到达空间某位置。因此应分别对两物体进行研究，列出位移方程，然后利用时间关系、速度关系、位移关系求解。 一、追及问题 1．追及问题的特征及处理方法： “追及”主要条件是：两个物体在追赶过程中处在同一位置，常见的情形有三种： ⑴初速度比较小（包括为零）的匀加速运动的物体甲追赶同方向的匀速运动的物体乙，一定能追上。 a．追上前，当两者速度相等时有最大距离； b．当两者位移相等时，即后者追上前者。 ⑵匀减速运动的物体追赶同向的匀速运动的物体时，存在一个能否追上的问题。 判断方法是：假定速度相等，从位置关系判断。 解决问题时要注意二者是否同时出发，是否从同一地点出发。 a．当两者速度相等时，若追者位移仍小于被追者，则永远追不上，此时两者间有最小距离； b．若两者速度相等时，两者的位移也相等，则恰能追上，也是两者避免碰撞的临界条件； c．若两者速度相等时，追者位移大于被追者，说明在两者速度相等前就已经追上；在计算追上的时间时，设其位移相等来计算，计算的结果为两个值，这两个值都有意义。即两者位移相等时，追者速度仍大于被追者的速度，被追者还有一次追上追者的机会，其间速度相等时两者间距离有一个较大值。 ⑶匀速运动的物体甲追赶同向匀加速运动的物体乙，情形跟⑵类似。 匀速运动的物体甲追赶同向匀减速运动的物体乙，情形跟⑴类似；被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意追上前该物体是否已经停止运动。 2．分析追及问题的注意点： ⑴要抓住一个条件，两个关系：一个条件是两物体的速度满足的临界条件，如两物体 距离最大、最小，恰好追上或恰好追不上等。两个关系是时间关系和位移关系，通过画
§1.1质点参考系空间时间 【学习目标】 1．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．知道时间和时刻的区别和联系。 【学习方法】 观察法、分析法、归纳法、讲授法 【学习过程】 一、机械运动 物体相对于其他物体的改变,叫做机械运动，简称运动。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。 二、质点[ 1、定义：用来代替物体的。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、物体 可以看成质点的条件是什么？ _______________________ ______。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。 三、参考系 1、定义：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，这个被选来作为的物体 叫做参考系。 2、参考系的特点有哪些？ 四、空间时间时刻 1、时刻：是指某一瞬时，在表示时间的数轴上用来表示． 2、时间间隔：是指两时刻的间隔，在表示时间的数轴上用来表示．时间间隔简称时间。 【小试身手】
1．下列哪些现象是机械运动（） A．神舟5号飞船绕着地球运转 B．西昌卫星中心发射的运载火箭在上升过程中 C．钟表各指针的运动 D．煤燃烧的过程 2．下列关于质点的说法中正确的是（） A．体积很小的物体都可看成质点 B．质量很小的物体都可看成质点 C．不论物体的质量多大，只要物体的尺寸跟物体间距离相比甚小时，就可以看成质点 D．只有低速运动的物体才可看成质点，高速运动的物体不可看做质点 3．以下的计时数据中指时间间隔的是（） A．“嫦娥一号”卫星于2007年10月24日18时5分点火发射 B．第29届奥运会于2008年8月8日20时8分在北京开幕 C．高考理综考试的时间是150分钟 D．四川省汶川县发生8.0级强烈地震是在2008年5月12日14时28分 【合作探究】
高中物理学习材料 (时间：90分钟，满分：100分) 一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分) 1．伽利略在对运动的研究过程中创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法，这些方法的核心是把________和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来．( ) A．猜想B．假说 C．实验D．思辨 2．图2－4甲是某研究者在地面上拍摄的小球做自由落体运动的频闪照片．假设在月球上使用相同的设备，并保持频闪光源闪光的时间间隔不变，拍摄小球在月球表面做自由落体运动的频闪照片，可能是图乙中的( ) 图2－4 3．物体由静止开始做匀加速直线运动，若第1秒末的速度达到4 m/s，则第2秒内物体的位移是( ) A．2 m B．4 m C．6 m D．8 m 4．(2011·高考重庆卷)某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2 s听到石头落底声．由此可知井深约为(不计声音传播时间，重力加速度g取10 m/s2)( ) A．10 m B．20 m C．30 m D．40 m 5．(2011·高考天津卷)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝5t＋t2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点( ) A．第1 s内的位移是5 m B．前2 s内的平均速度是6 m/s C．任意相邻的1 s内位移差都是1 m D．任意1 s内的速度增量都是2 m/s 6．空军特级飞行员李峰驾驶歼十战机执行战术机动任务，在距机场54 km、离地1750 m高度时飞机发动机停车失去动力．在地面指挥员的果断引领下，安全迫降机场，成为成功处置国产单发新型战机空中发动机停车故障、安全返航第一人．若飞机着陆后以6 m/s2的加速度做匀减速直线运动，若其着陆速度为60 m/s，则它着陆后12 s内滑行的距离是( ) A．288 m B．300 m C．150 m D．144 m
《必修一》专题四记录物体的运动信息 一、知识回顾 1.打点计时器 打点计时器是一种记录物体运动的和信息的仪器。打在纸带上的点，记录了纸带的运动信息，如果把纸带和物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。 （1）电磁打点计时器：它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器。当接通低压电源时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点，这时，如果纸袋运动，振针就在纸带上打出一系列点。当交流电源的频率是50Hz时，它每隔打一个点，即打出的纸袋上每相邻两点间的时间间隔为。 （2）电火花打点计时器：它时利用火花放电在纸带上打出点迹的计时仪器。当通电交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当交流电源的频率是50Hz时，它每隔打一个点，即打出的纸袋上每相邻两点间的时间间隔为。 【 电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力，比电磁打点计时器实验误差。 2.使用打点计时器时应该注意以下问题： （1）电源的电压要符合要求，电磁打点计时器应使用交流电源；电火花计时器
使用 交流电源。 （2）使用电火花打点计时器时，应注意把 条纸带正确穿好，墨粉纸盘 ；使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过 ，压在复写纸 面。 （3）使用打点计时器时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。 … （4）释放前，应使物体停靠在 打点计时器的位置。 （5）打点计时器在纸带上应打出轻重合适的 ，如打出的是短横线，就调整一下 距复写纸片的高度，使之增大一点。 （6）纸带的选择，要选择点迹清晰、分布合理的纸带，找计数点时舍掉开始归于密集的点。 （7）出现误差较大的原因是阻力过大。可能是 、 、 、复写纸不符合要求等。 3.实验数据处理 （1）根据纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度． ￥ ①在纸带上相邻两点的时间间隔均为 s(电源频率为50 Hz)，所以点迹密集的地方表示 纸带运动的速度小。 ②根据v ＝Δx Δt ，求出任意两点间的平均速度，这里Δx 可以用直尺测量出两点间的距 离，Δt 为两点间的时间间隔数与 s 的乘积．这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度． （2）粗略计算瞬时速度 某点E 的瞬时速度可以粗略地由包含E 点在内的两点间的平均速度来表示，如图1－4－2所示，v E ≈v DG 或v E ≈v DF . 图1－4－2 说明：在粗略计算E 点的瞬时速度时，可利用v ＝Δx Δt 公式来求解，但须注意的是，如 果取离E 点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近E 点的瞬时速度，但是距离过小会使测量误差增大，应根据实际情况选取这两个点． % 4.利用v －t 图象分析物体的运动 （1）v －t 图象 用横轴表示时间t ，纵轴表示速度v ，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描
第八节生活中的圆周运动 【目标要求】 1．知识与技能 知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速，它就是圆周运动的物体所受的向心力。会在具体问题中分析向心力的来源。 理解匀速圆周运动的规律。 知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度。 2．过程与方法 通过对匀速圆周运动的实例学习，渗透理论联系实际的观点，提高分析和解决问题的能力. 通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用，渗透特殊性和一般性之间的辩证关系，提高分析能力. 3．情感.态度与价值观 通过对几个实例的学习，明确具体问题必须具体分析，学会用合理.科学的方法处理问题。 通过离心运动的应用和防止的实例分析，明白事物都是一分为二的，要学会用一分为二的观点来看待问题。 【巩固教材－稳扎稳打】 1．关于列车转弯处内外铁轨间的高度关系，下列说法中正确的是( ) A．内外轨一样高，以防列车倾倒造成翻车事故 B．因为列车转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车倾倒 C．外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮与铁轨的挤压 D．以上说法都不对 2．关于离心运动，下列说法中正确的( ) A．物体突然受到向心力的作用，将做离心运动。 B．做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时将做离心运动。 C．做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化，就将做离心运动。 D．做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或变小时将做离心运动。3．下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动( ) ①汽车转弯时要限制速度②转速很高的砂轮半径不能做得太大。 ③在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨④洗衣机脱水工作。 A．①②③B．②③④ C．①②④D．①③④ 4．市内公共汽车在到达路口转变前，车内广播中就要播放录音：“乘客们请注意，前面车辆转弯，请拉好扶手”，这样以( ) A．提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向前倾倒 B．提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向后倾倒 C．主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒 D．主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒 【重难突破—重拳出击】 1.一个做匀速圆周运动的物体，当合力F 《自由落体运动》-----预习案 【知识复习】 1．匀变速直线运动 定义：沿着一条直线，且____________不变的运动． 2．匀变速直线运动的规律 (1)匀变速直线运动的速度与时间的关系: (2)匀变速直线运动的位移与时间的关系: (3)匀变速直线运动的位移与速度的关系: 3、匀变速直线运动的推论 物体做匀加速直线运动，连续相等的两段时间均为T，两段时间内的位移差值为Δx，则加速度为：a＝____________.(此结论经常被用来判断物体是否做匀变速直线运动) 【自学自测】 一．自由落体运动 1．定义：物体只在作用下从开始下落的运动． 2．做自由落体运动的条件： (1) (2) 3．运动性质： 4.自由落体加速度 （1）．定义： （2）．方向：（3）．大小： （4）影响因素 二．实验探究 1、会分析 明确：x1、x2等为计数点间的距离；Δx1=x2-x1Δx2=x3-x2 Δx=x n-x n-1 2、会填数据（可参照下表）： （单位：cm 数据均保留到小数点后两位） X1 X2 X3 X4 X5 X6 x＝aT2求得加速度的大小: 3、会计算：由Δ 4、会结论： 1、连续相同时间内的位移越来越大，说明___________越来越大，即速度大小改变，因而具有__________； 2、相邻相等时间间隔的位移之差___________，因而加速度_________； 教师个人研修总结 在新课改的形式下，如何激发教师的教研热情，提升教师的教研能力和学校整体的教研实效，是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。所以在学习上级的精神下，本期个人的研修经历如下： 1.自主学习：我积极参加网课和网上直播课程.认真完成网课要求的各项工作.教师根据自己的专业发展阶段和自身面临的专业发展问题，自主选择和确定学习书目和学习内容，认真阅读，记好读书笔记；学校每学期要向教师推荐学习书目或文章，组织教师在自学的基础上开展交流研讨，分享提高。 2.观摩研讨：以年级组、教研组为单位，围绕一定的主题，定期组织教学观摩，开展以课例为载体的“说、做、评”系列校本研修活动。 3.师徒结对：充分挖掘本校优秀教师的示范和带动作用，发挥学校名师工作室的作用，加快新教师、年轻教师向合格教师和骨干教师转化的步伐。 4.实践反思：倡导反思性教学和教育叙事研究，引导教师定期撰写教学反思、教育叙事研究报告，并通过组织论坛、优秀案例评选等活动，分享教育智慧，提升教育境界。 5.课题研究：立足自身发展实际，学校和骨干教师积极申报和参与各级教育科研课题的研究工作，认真落实研究过程，定期总结和交流阶段性研究成果，及时把研究成果转化为教师的教育教学实践，促进教育质量的提高和教师自身的成长。 6.专题讲座：结合教育教学改革的热点问题，针对学校发展中存在的共性问题和方向性问题，进行专题理论讲座。 7.校干引领：从学校领导开始，带头出示公开课、研讨课，参与本校的教学观摩活动，进行教学指导和引领。 8.网络研修：充分发挥现代信息技术，特别是网络技术的独特优势，借助教师教育博客等平台，促进自我反思、同伴互助和专家引领活动的深入、广泛开展。 我们认识到：一个学校的发展，将取决于教师观念的更新，人才的发挥和校本培训功能的提升。多年来，我们学校始终坚持以全体师生的共同发展为本，走“科研兴校”的道路，坚持把校本培训作为推动学校建设和发展的重要力量，进而使整个学校的教育教学全面、持续、健康发展。反思本学期的工作，还存在不少问题。很多工作在程序上、形式上都做到了，但是如何把工作做细、做好，使之的目的性更加明确，是继续努力的方向。另外，我校的研修工作压力较大，各学科缺少领头羊、研修氛围有待加强、师资缺乏等各类问题摆在我们面前。缺乏专业人员的引领，各方面的工作开展得还不够规范。相信随着课程改革的深入开展， 高中物理：时间和位移导学案(教师版) 教学内容教学设计或 学习心得 学习目标1、能够区分时间和时刻,知道位移和路程的区别与联系,知道矢量和标量的概念。 2、针对实例进行分析,掌握时刻、时间间隔、路程、位移、矢量等概念的含义和区别。 3、进一步领悟描述质点位置的变化量是位移,根据位移就能确定质点的新位置。 课本导读 1．时刻指的是某一瞬时,时间间隔指的是某两个时刻之间的间隔,简称时间． 2．时刻和时间间隔既有联系又有区别,在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间间隔用线段表示,时刻与物体的位置相对应,表示某一瞬间；时间间隔与物体的位移相对应,表示某一过程(即两个时刻的间隔)． 3．路程和位移：路程是物体运动轨迹的长度,位移是用来表示物体(质点)的位置变化的物理量,位移只与物体的初、末位置有关,而与质点在运动过程中所经历的实际运动轨迹无关,物体的位移可以这样表示：从初位置到末位置作一条有向线段,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． 4．矢量和标量：既有大小又有方向的物理量叫做矢量,只有大小没有方向的物理量叫做标量． 5．如图1所示,一个物体沿直线从A点运 动到B点,若A、B两点的位置坐标分别为x A和 x B,则物体的位移为Δx＝x B－x A. 图1 合作探究 核心知识探究 一、时刻和时间间隔 [问题情境] 1．电台报时一般这样说：“现在是北京时间八点整．”听评书连播节目时,最后播音员往往说：“明天同一时间请继续收听．”这里面“时间”的意思有何不同？ 答案报时中的“时间”指的是某一瞬时,而听评书却需要“一段时间”,不能是一个瞬时,所以同样是时间,却有不同的含义． 2．2010年10月1日18时59分57秒“嫦娥二号”绕月探测卫星发射升空．这里的“18时59分57秒”是时刻还是时间呢？时间和时刻有什么联系呢？如何表示时间和时刻？ 答案是时刻． 时间和时刻可以在表示时间的数轴上表示出来,数轴上的每一个点都表示一个不同的时刻,数轴上的线段表示的是一段时间．如图所示,t1、t2对应的是7∶00和7∶05两个时刻,Δt＝t2－t1＝5 min是一段时间．从时间轴上可以看清两者的联系：让t2逐渐趋近于t1,时间间隔Δt就会越来越小,当Δt＝0时,时间轴上的区间就变为一个点,时间就变为时刻了． 二、路程和位移 [问题情境] 2010年11月广州亚运会开幕,一位同学想从济南的家去广州看比赛,他有三种出行的方式：一是先坐公交车去飞机场,然后乘飞机到广州；二是坐高铁；三是坐汽车去．三种出行的方式路程是否相同？位置的变化是否相同？如何描述位置的变化呢？ 答案通过不同的方式都是从家到了体育场,路径不同,即路程不同,但结果是一样的,位置变化是一样的． [要点提炼] 1．路程 第四章第 3 节牛顿第二定律 【学习目标】 1．掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式。 2．知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。 3．会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。 【学习重点】牛顿第二定律的理解 【学习难点】牛顿第二定律的理解和运用 【预习自测】 1．下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形式的理解，正确的是（）A．由F＝ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比 B．由m=F/a可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比 C．由a=F/m可知，物体的加速度与其所受合力正比，与其质量成反比 D．由m=F/a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力求出 2．由牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为（）A．牛顿第二定律不适用于静止的物体 B．桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到 C．推力小于静摩擦力，加速度是负的 D．桌子所受的合力为零 E．在国际单位制中k＝1 【探究案】 题型一：考查力、加速度、速度的关系 例1．静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是（） A．物体立即获得加速度和速度 B．物体立即获得加速度，但速度仍为零 C．物体立即获速度，但加速度仍为零 D．物体的加速度和速度均为零 针对训练1：在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用轻弹簧拴着一 个小球，轻弹簧处于自然长度，如图所示，当旅客看到弹簧的长度变长时，对火车的运动状态的判断可能正确的是（） A．火车向右运动，速度在增加中 B．火车向右运动，速度在减小中 C．火车向左运动，速度在增加中 D．火车向左运动，速度在减小中 【探究案】题型二：牛顿第二定律的简单应用 例2．一个质量m＝500g的物体，在水平面上受到一个F=1．2N的水平拉力，水平面与物体间的动摩擦因数μ＝0.06，求物体加速度的大小（g=10 m/s2）针对训练2．质量为40kg的物体静止在水平面上, 当在400N的水平拉力作用下由静止开始经过16m时, 速度为16 m/s, 求物体受到的阻力是多少? 【课堂小结】 【当堂检测】 1．下列说法正确的是（） A．物体速度为零时，合力一定为零 B．物体所受的合力为零时，速度一定为零 C．物体所受的合力减小时，速度一定减小 D．物体受到的合力减小时，加速度一定减小 2．在牛顿第二定律的表达式F＝kma中，有关比例系数k的下列说法中正确的是（） A．在任何情况下k都等于1 B．k的数值由质量、加速度和力的大小决定 C．k的数值由质量、加速度和力的单位决定 3．光滑水平桌面上有一个质量m＝2kg的物体，它在水平方向上受到互成90°角的两个力的作用，这两个力都是14N，这个物体加速度的大小是多少？沿什么方向？ 第四章第三节牛顿第二定律导学案 一．知识梳理 牛顿第二定律 1.内容：物体的加速度跟 ________ 成正比，跟 ___________ 成反比，加速度的方向跟_____ 方向相同。 2.比例式：___ 或者 _________，也可以写成等式：______ 。 3.力的单位：式中k是比例系数，它的选取与公式中物理量单位的选取有关。当时还没有力的单位，为了使用方便，k取1时，能使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力定义为“1个单位的力”，为纪念牛顿，把该单位称为“牛顿”，用符号N表示，即1N=1kg·m/s2。此时，牛顿第二定律的数学表达式为：F= _______。 4. 当物体受到几个力的作用时，式中的F指____________。表达式：F合= _______ 1. 作用力质量作用力 2. a∝ F/m F∝ma F=kma 3. ma 4. 物体所受的合力 ma 对牛顿第二定律定律的理解： （1）瞬时性：_____________________________________ （2）矢量性：_____________________________________ （3）同一性：_____________________________________ （4）相对性；_____________________________________ （5）局限性：_____________________________________ 【例1】如图所示，如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（） 学校：百灵庙中学学科：高一物理编写人：史殿斌审稿人： 必修一 1.2时间和位移学案 课前预习学案 【预习目标】 1．知道时间和时刻的区别和联系． 2．知道什么是位移，了解路程与位移的区别． 3．知道什么是标量和矢量． 【预习内容】（自主学习课本第二节） 【提出疑惑】 课内探究学案 【学习目标】 1．知道时间和时刻的区别和联系． 2．理解位移的概念，了解路程与位移的区别． 3．知道标量和矢量． 4．能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移． 5．知道时刻与位置、时间与位移的对应关系． 【学习重点】 1．时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系 2．位移的概念以及它与路程的区别． 【学习难点】 1．正确认识生活中的时间与时刻． 2．理解位移的概念，会用有向线段表示位移． 【教学方法】自主探究、交流讨论、自主归纳 【学习过程】 一、时刻和时间间隔 阅读课本p9页的内容想一想： 1、我国运动员刘翔在奥运会田径男子110米栏决赛中以时间12秒91的成绩夺得中国男选手在奥运会上的首枚田径金牌 2、北京时间8点整 3、各位旅客请注意，由温州开往杭州5114次列车开车时间12点30分，请各位旅客自觉排队等候检票 以上几句话中的“时间”是不是同一个意思呢？有什么区别？ 思考：1、结合上面的学习你能给出时间、时刻的定义吗？ 时刻：。 时间：，也是时间坐标轴上两个不同的时刻之差。 2、如何用数轴表示时刻和时间间隔? 在表示时间的数轴上，时刻用表示，时间间隔用表示。 3、时间和时刻有区别，也有联系，在时间轴上，时间表示一段，时刻表示一个点。如图 所示，0点表示开始计时，0～3表示3s的时间，即前3s。2～3表示第3s，不管是前3s，还是第3s，这都是指。3s所对应的点计为3s末，也为4s初，这就是。 4.特征：时刻有先后，无大小；时间无先后，有大小 例1．以下的计时数据中指时间间隔的是( ) A．“嫦娥一号”卫星于2007年10月24日18时5分点火发射 B．第29届奥运会于2008年8月8日20时8分在北京开幕 C．刘翔创造了12.88秒的110米栏最好成绩 D．在一场NBA篮球赛开赛8分钟时，姚明投中第三个球 E.小明同学迟到了 例2、请在如图1所示的时间轴上指出下列时刻或时间间隔（填相应的字母）： （1）第1s末，第3s初，第2个两秒的中间时刻； （2）第2s，第5s内，第8s内； （3）第二个2s，头5s，前8s内； 二、路程和位移 暑假期间小明一家和小强一家分从北京分别乘飞机和坐火车到重庆 旅游，两家在红岩革命纪念馆正好走到一块，小明对小强说:北京到 重庆也不是很远才1500公里，一会就来了。小强说：嗯，我们是做 火车来的，走了2087公里。 小明和小强都是从北京到重庆，两人所说的数据有什么区别？ 思考：1、根据上面的学习你能给出位移及路程的定义吗? 路程： 位移：表示的物理量。 定义：,其大小与路径无关，方向由起点 指向终点 2、在坐标系中，我们也可以用数学的方法表示出位移． 实例：观察教材第13页图1．2—3质点从A点运动到B点，我们可以用从_____________A 指向____________B的_______线段表示位移，． 阅读下面的对话： 甲：请问到市图书馆怎么走? 乙：从你所在的市中心向南走400 m到一个十字路口，再向东走 新课标人教版高中物理必修一全册经典教案（含有章节练习） 第一章运动的描述 §1.1 质点、参考系和坐标系 【学习目标细解考纲】 1．掌握质点的概念，能够判断什么样的物体可视为质点。 2．知道参考系的概念，并能判断物体在不同参考系下的运动情况。 3．认识坐标系，并能建立坐标系来确定物体的位置及位置变化。 【知识梳理双基再现】 1．机械运动物体相对于其他物体的变化，也就是物体的随时间的变化，是自然界中最、最的运动形态，称为机械运动。是绝对的，是相对的。 2．质点我们在研究物体的运动时，在某些特定情况下，可以不考虑物体的 和，把它简化为一个，称为质点，质点是一个的物理模型。 3．参考系在描述物体的运动时，要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于它的位置是否随变化，以及怎样变化，这种用来做的物体称为参考系。为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的。 【小试身手轻松过关】 1．敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是（）A．船和山B．山和船C．地面和山D．河岸和流水 2．下列关于质点的说法中，正确的是（） A．质点就是质量很小的物体 B．质点就是体积很小的物体 C．质点是一种理想化模型，实际上并不存在 D．如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时，即可把物体看成质点3．关于坐标系，下列说法正确的是（） A．建立坐标系是为了定量描写物体的位置和位置变化 B．坐标系都是建立在参考系上的 C．坐标系的建立与参考系无关 D．物体在平面内做曲线运动，需要用平面直角坐标系才能确定其位置 4．在以下的哪些情况中可将物体看成质点（） A．研究某学生骑车由学校回家的速度 B．对这名学生骑车姿势进行生理学分析 C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹 D．研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面 【基础训练锋芒初显】 5．在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（） A．研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少 B．研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化 C．一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上 D．正在进行花样溜冰的运动员 6．坐在美丽的校园里学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我们感觉是静止不动的，这是因为选取作为参考系的缘故，而“坐地日行八万里”是选取作为参考系的。 7．指出以下所描述的各运动的参考系是什么？ （1）太阳从东方升起，西方落下； （2）月亮在云中穿行； （3）汽车外的树木向后倒退。 8．一物体从O点出发，沿东偏北30度的方向运动10 m至A点，然后又向正南方向运动5 m至B点。（sin30°=0.5） （1）建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹； （2）依据建立的坐标系，分别求出A、B两点的坐标。 【举一反三能力拓展】 9．在二战时期的某次空战中，一英国战斗机驾驶员在飞行中伸手触到了一颗“停”在驾驶舱边的炮弹，你如何理解这一奇怪的现象？ 【名师小结感悟反思】 本课时学习了质点、参考系、坐标系三个基本概念，质点是重点，是理想化模型，是一种科学抽象。判断物体能否视为质点的依据在于研究问题的角度，跟物体本身的形状、大小无关。因此，分析题目中所给的研究角度，是学习质点概念的关键。 运动是绝对的，运动的描述是相对的；对同一运动，不同参考系描述形式不同。一般选大地为参考系。坐标系是建立在参考系之上的数学工具。坐标系的建立，为定量研究物体的运动奠定了数学基础。 高中物理导学案教学模式概述及设计策略お 随着新课程的开展与深化，“导学案”、“活动单”充实着我们的课堂，对于高中物理教学亦不能外，本文就高中物理导学案教学模式的特点，及其设计策略谈几点笔者的思考，望能有助课堂教学实践. 1 导学案教学模式概述 1.1 导学案教学的目的 传统的高中物理教学过程中主要是教师讲授，学生记录整理，再通过习题训练进行巩固.这种教学方式中，学生始终是被动地听、被动地记，偶有师生之间的对话也是教师问，学生被动地答.将导学案教学模式应用于高中物理教学的目的就是让学生变被动为主动，让整个教学过程让学生实现从“被动学”到“主动学”，直至“自主学”的蜕变，进而激发学生的学习热情，提升其学习能力. 1.2 导学案教学模式的环节划分 导学案教学模式具体讲是怎样一种教学模式呢？该教学模式可以分为三个环节： 第一环节，学生结合导学案进行课前的预习.学生在预习的过程中，通过分析解决教师所发导学案上的有关问题，明确对应章节的所学内容，明确已知和未知，这样可以更加明确上课的目的； 第二环节，学生在课堂上对导学案上的问题进行进一步的思考、讨论、探究.在课前预习的基础上，学生拿出自己对导学案问题的结论和存疑与同学进行交流和讨论，设计探究的基本思路，进行自主探究.在这一阶段，教师可以将各组学生讨论学习的结论罗列在黑板上，引导学生进行分析、整理、总结； 第三环节，学生结合导学案上的内容进行分析巩固. 1.3 优秀导学案的特点 由上文可知，“导学案” 不再是传统意义上的讲义，而是整个教学过程的主要载体.学生的探究活动是否能正常进行，很大程度上依赖于导学案的质量.优秀的高中物理导学案应该有这样一些特点： （1）注重体现教师的主导性，教师要认识到，引导学生自主学习不是让学生放任自流； （2）导学案应该有明确的教学目标，注重物理探究活动的设计； （3）导学案对学生的学习要起到引而不发的作用，推进学[HJ1.55mm]生自主学习，并提供足够的素材帮助学生探究物理规律，巩固物理所学； （4）导学案应该体现物理教学的探究性，导学案应该渗透科学探究的思路，这一点会有助于学生科学方法的养成； （5）导学案的设计要切合学生的认知特点和知识基础. 2 高中物理导学案设计策略 第三章第2节弹力 【学习目标】 1．准确理解弹力的产生条件，能够用胡可定律计算；培养正确判断弹力是否存在及其方向的能力。 2．自主学习、合作探究，学会观察微小形变的方法。 3．积极思考，全力投入，感受学习物理的乐趣，体会物理规律的价值。 【学习重点】 弹力产生的条件及方向的判定。 【学习难点】 弹力有无的判断及弹力方向的判断。 【预习自测】 形变的理解 1．关于形变的概念，下列说法正确的是（） A．一切物体都可以发生形变 B．有的物体可以发生形变，有的物体不能发生形变 C．物体的体积的改变叫弹性形变 D．弹簧只能产生拉伸形变，不能产生压缩形变 弹力产生的条件 2．下列关于弹力的说法，正确的是( ) A．两物体相互接触，就一定会产生相互作用的弹力 B．两物体不接触，就一定没有相互作用的弹力 C．两物体间有弹力作用，物体不一定发生了弹性形变 D．只有弹簧才能产生弹力 弹力的理解 3．下列说法正确的是 ( ) A．木块放在桌面上受到向上的弹力，是木块发生微小形变而产生的 B．木块放在桌面上受到向上的弹力，是桌面发生微小形变而产生的 C．用一根细竹竿拨动水中的木头，木头受到竹竿的推力，是木头发生形变而产生的D．挂在电线下面的电灯受到向上的拉力，是电线发生微小形变而产生的 胡克定律 4．对公式F=kx中三个物理量关系的理解，下列说法正确的是 ( ) A．F或x的变化，不会决定任何一根弹簧的劲度系数 B．F与x的比值越大，k值就越大 C．F越大，k值则越大；x越小，k值则越大 D．对同一根弹簧，，F一定时，k与x成反比 【探究案】 探究一：弹力及其方向 力形变物体施力物体受力物体方向 桌面对书的支持力 书对桌面的压力 细线对小球的拉力 【总结归纳】通过对探究问题的研究请归纳弹力的方向。 【针对训练】 画出图中物体A所受弹力的示意图。 探究二：胡克定律 某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码，做实验研究弹力与弹簧伸长量的关系。下表是他的实 验数据。实验时弹力始终未超过弹性限度，弹簧很轻，自身质量可以不计。 （1）根据实验数据在坐标系中作出弹力F跟弹簧伸长量x关系的图像。 砝码质量m/g 0 30 60 90 120 150 弹簧总长度l/cm 6.0 7.2 8.3 9.5 10.6 11.8 高中物理必修1-第一章第1节导学案 第一章 运动的描述 第1节◆质点 参考系和坐标系 学习目标 1．理解质点的概念，会根据实际情况选定参考系，能用坐标系描述物体的位置和位置变化。 2．通过自主学习、合作探究、训练反馈，学会建立物理模型的方法和对物理概念的学习方法。 3．全力投入，勤于思考，培养科学的态度和正确的价值观。 重点：质点概念的理解、参考系的选取及坐标系的应用。 难点：质点概念的理解和物体可以视为质点的条件。 预习案 使用说明&学法指导 1.先通读教材，勾画出本节内容的基本概念（质点、参考系等），再完成教材助读设置的问题， 依据发现的问题，然后再读教材或与同学交流，解决问题。 2．限时15分钟。 I ．课前预习 1.机械运动：一个物体相对于另一个物理 的变化。 2.质点：用来______有质量的点，它是一个理想化的物理模型，自然界中并不存在质点．物体可看做质点的条件：研究物体的运动时，物体的______和______对研究问题的影响可以忽略． 3.参考系：为了研究物体的运动而假定______的另一物体，叫做参考系．对同一物体的运动，所选择的参考系不同，对它的运动的描述就会______.通常以______为参考系来研究物体的运动． 4.坐标系：为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在______上建立坐标系．物体只 沿一条直线运动，应建立______坐标系．物体在一个平面上运动，应建立______坐标系． Ⅱ．预习自测 学习建议》自测题体现一定的基础性，又有一定的思维含量，只有“细心才对，思考才会”。 1．地面上的观察者看雨滴竖直下落时，坐在匀速前进列车车厢中的乘客看雨滴是 ( ) A. 向前运动 B ．向后运动 第十六章 动量守恒定律 16．4 碰撞 【教学目标】 1．会用动量守恒定律处理碰撞问题。 2．掌握弹性碰撞和非弹性碰撞的区别。 3．知道对心碰撞和非对心碰撞的区别。 4．知道什么是散射。 重点： 难点： 【自主预习】 1.如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做________。 2．如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做________。 3．一个运动的球与一个静止的球碰撞，如果碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在________，碰撞之后两球的速度________会沿着这条直线。这种碰撞称为正碰，也叫________碰撞。 4．一个运动的球与一个静止的球碰撞，如果之前球的运动速度与两球心的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会________原来两球心的连线。这种碰撞称为________碰撞。 5．微观粒子相互接近时并不发生直接接触，因此微观粒子的碰撞又叫做________。 6. 弹性碰撞和非弹性碰撞 从能量是否变化的角度，碰撞可分为两类： (1)弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒。 (2)非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒。 说明：碰撞后，若两物体以相同的速度运动，此时损失的机械能最大。 7.弹性碰撞的规律 质量为m 1的物体，以速度v 1与原来静止的物体m 2发生完全弹性碰撞，设碰撞后它们的速度分别为v ′1和v ′2，碰撞前后的速度方向均在同一直线上。 由动量守恒定律得m 1v 1＝m 1v ′1＋m 2v ′2 由机械能守恒定律得12m 1v 21＝12m 1v ′21＋12 m 2v ′22 联立两方程解得 v ′1＝m 1－m 2m 1＋m 2v 1，v ′2＝2m 1m 1＋m 2 v 1。 (2)推论 ①若m 1＝m 2，则v ′1＝0，v ′2＝v 1，即质量相等的两物体发生弹性碰撞将交换速度。惠更斯早年的实验研究的就是这种情况。 ②若m 1?m 2，则v ′1＝v 1，v ′2＝2v 1，即质量极大的物体与质量极小的静止物体发生弹性碰撞，前者速度不变，后者以前者速度的2倍被撞出去。 ③若m 1?m 2，则v ′1＝－v 1，v ′2＝0，即质量极小的物体与质量极大的静止物体发生弹性碰 撞，前者以原速度大小被反弹回去，后者仍静止。乒乓球落地反弹、台球碰到桌壁后反弹、篮球 人教版高中物理必修一《弹力》word导学案姓名班级组不使用时刻 【学习目标】 1．明白弹力产生的条件． 2．明白压力、支持力、绳的拉力差不多上弹力，能在力的示意图中画出它们的方向．3．明白弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，即胡克定律．会用胡克定律解决有关咨询题．【学习重点】1．弹力有无的判定和弹力方向的判定． 2．弹力大小的运算． 【学习难点】弹力有无的判定及弹力方向的判定． 【自主学习】 一、弹性形变和弹力 （C级）1、什么叫做弹性形变？什么叫做非弹性形变？ （B级）2、什么叫弹力？弹力产生的条件是什么？ 二、几种弹力 （B级）1、常见弹力有几种？举例讲明，分析它们是如何样产生的以及它们的方向？ 三：胡克定律（涉及弹簧类咨询题专门多，胡克定律是解决咨询题的关键） （C级）1、胡克定律的内容： 表达式：（你能分清各个字母的物理意义吗？） （B级）2、不同的弹簧的劲度系数是不同的，生活中所讲的弹簧的“硬”、“软”指的确实是劲度系数。弹簧的劲度系数与哪些因素有关？ 【合作探究】 （B级）1、一个物体放在水平地面上，下列关于物体和地面受力情形的叙述中，形变的因果关系正确的是 A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了形变 B.地面受到向下的弹力是因为物体发生了形变 C.物体受到向上的弹力是因为地面发生了形变 D.物体受到向上的弹力是因为物体发生了形变 （B级）2、如图所示图中的球和棒均光滑，试分析它们所受到的弹力？（用铅笔、直尺规范作图，完成后组内交流，如有疑难上课时提出师生共同解决） O B A m （B 级）3、一根长6cm 的橡皮条上端固定，下端挂0.5N 物体时长度为8cm ，要再拉长1cm 则再挂多重物体？劲度系数是多少？ （A 级）4、.如图所示，是探究某根弹簧的伸长量x 与所受拉力F 之间的关系图，下列讲法中正确的是 ( ) A.弹簧的劲度系数是2 N ／m B.弹簧的劲度系数是m N /1023 C.当弹簧受F 2＝800 N 的拉力作用时，弹簧伸长为x 2＝40 cm D.当弹簧伸长为x 1＝20cm 时，弹簧产生的拉力是F 1＝200 N 【自我检测】 （C 级单项）1、关于弹性形变的概念，下列讲法正确的是( ) A 、物体形状的改变叫弹性形变 B 、一根铁丝用力折弯后的形变确实是弹性形变 C 、物体在外力作用后能够复原原状的形变叫弹性形变 D 、物体在外力作用后的形变叫弹性形变 （B 级多项）2．关于弹力的方向，下列讲法中正确的是( ) A 压力的方向总是垂直于接触面而指向被压的物体 B 支持力的方向总是垂直于支持面而指向被支持的物体 C 绳对物体拉力的方向有可能不沿绳的方向 D ．绳对物体拉力的方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向 （A 级）（摸索）3、一弹簧受到80N 的拉力作用时弹簧长度为14㎝，弹簧受到40N 的压力 作用时，弹簧长度为8㎝，试求该弹簧的劲度系数与原长.人教版高一物理必修一 精品导学案：2.5自由落体运动2
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