【高一】2021年高一物理必修一全册学案(鲁科版)

第1节重力与重心一、课标解读在《课标》中对“重力和重心”没有要求，但考虑到本章是力学的基础，而重力是最常见的力之一，因此本节在学校的基础上进一步深化和扩展重力与重心，为后续章节打下坚实的基础。

教科书上该节课叙述的内容，基本是同学在学校领悟过的物理学问。

假如照教科书平铺直叙，教学的设计“浅”了，只当复习学校所学，耗了一课时会惋惜；但假如拓展内容，把这“相互作用”的第一节教学设计“深”了，学习的时机善不成熟，白白费劲。

只有把“重力与重心”的教学当成是对学校的力学学问的小结，将它作为后面“受力分析”和“牛顿第三定律”学习基础，才会使这节课成为静力学、动力学奇怪的开篇之作，让该课堂教学意味深长。

二、教材分析与教材的处理1．教材特点①内容与地位本节课的主要学问点有：①什么是力？力的作用效果有哪些？②力的表达：力的示意图和力的图式；③重力如何产生？重力的大小和方向如何表达?④重力的测量；⑤什么是重心？物体的重心与什么有关？重心与物体的稳定的关系。

重力和重心是同学在日常生活中经常遇到的问题，格外有利于开拓同学视野、激发同学爱好、培育同学的创新精神。

在教学过程中，应留意从日常生活实例动身，教学时应留意创设情境，让同学体会身边处处有物理，激发同学的爱好，同时利用好“信息窗”、“迷你试验室”和“试验与探究”，丰富同学学问，激发同学探究欲望，培育同学分析问题和解决问题的力气。

②教学目标（1）知道力的概念，会在具体的问题情境中，区分受力物体和施力物体，明确“受力”的含意。

（2）知道针对受力物体做受力示意图，复习力的三要素及力的图示。

（3）知道重力产生的缘由和打算式G=mg，了解重力与质量的区分和联系。

（4）知道重心的概念，了解测定重心位置的常用方法。

③重点、难点重点：力的图示，重力的大小和方向，重心。

难点：重心的位置的测定2．教材的处理第一段标（力的描述）：用大量的事例，让同学在具体的问题情境中感知力，再次理解力的概念，对受力物体作受力分析，争辩每个力的施力物体，从而由感知上升到力的概念，进而把握力的图示和受力示意图的学问和技能。

鲁科版选择性必修第一册全册学案第一章动量及其守恒定律 (1)第1节动量和动量定理 (1)第2节动量守恒定律及其应用 (12)第3节科学验证：动量守恒定律 (25)第4节弹性碰撞与非弹性碰撞 (34)章末总结 (44)第二章机械振动 (50)第1节简谐运动 (50)第2节振动的描述 (57)第3节单摆 (67)第4节科学测量：用单摆测量重力加速度 (76)第5节生活中的振动 (86)章末总结 (96)第三章机械波 (100)第1节波的形成和描述 (100)第2节波的反射和折射 (114)第3节波的干涉和衍射 (125)第4节多普勒效应及其应用 (125)章末总结 (135)第四章光的折射和全反射 (140)第1节光的折射 (140)第2节科学测量：玻璃的折射率 (148)第3节光的全反射 (156)第4节光导纤维及其应用 (156)第五章光的干涉、衍射和偏振 (166)第1节光的干涉 (166)第2节科学测量：用双缝干涉测光的波长 (177)第3节光的衍射 (184)第4节光的偏振 (191)第5节激光与全息照相 (191)章末总结 (198)第一章动量及其守恒定律第1节动量和动量定理学习目标：1.[物理观念]理解动量的概念，知道动量和动量的变化量均为矢量；会计算一维情况下的动量变化量．2.[物理观念]理解冲量的概念，知道冲量是矢量．3.[科学思维]理解动量定理的确切含义及其表达式；会运用动量定理解决实际问题．4.[科学态度与责任]会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活现象．一、动量1．动量(1)定义：物体的质量和速度的乘积．(2)公式：p＝m v.(3)单位：动量的单位是kg·m/s.(4)矢量性：动量是矢量，它的方向与物体速度的方向相同，动量运算遵循平行四边形定则．2．动量的变化量(1)定义：物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差(也是矢量)，Δp＝p2－p1(矢量式)．(2)计算：动量始终保持在一条直线上时，首先选定一个正方向，与正方向相同的动量取为正，与正方向相反的动量取为负，由此可将矢量运算简化为代数运算(此时的正、负号仅代表方向，不代表大小)．二、动量定理1．冲量(1)概念：力和力的作用时间的乘积．(2)公式：I＝Ft.(3)单位：冲量的单位是N·s.2．动量定理(1)内容：物体在一过程中所受合外力的冲量等于该物体在此过程中动量的变化量．(2)公式：Ft＝m v2－m v1.(3)牛顿第二定律的另一种表述：作用在物体上的合外力等于物体动量的变化率，即F＝m v2－m v1t，从该式可以看出：当物体动量的变化量一定时，力作用时间越短，作用力越大；力作用时间越长，作用力越小．三、碰撞与缓冲的实例分析1．利用碰撞产生的强大冲击力对外做功．例如，冲床冲压工件时，由于冲头动量变化大且冲头与工件的碰撞时间很短，在冲头与工件间产生很大的作用力．2．延长作用力的作用时间．汽车上的驾乘人员都必须系上安全带，万一出现事故，这些设施可以起到缓冲作用，减轻事故对车内人员的伤害．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)某物体的速度大小不变，动量一定不变．(×)(2)物体的质量越大，动量一定越大．(×)(3)恒力的作用时间越长，冲量越大．(√)(4)物体动量的变化量一定时，力作用时间越短，作用力越大．(√)2．关于物体的动量，下列说法中正确的是()A．运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向B．物体的动能不变，其动量一定不变C．物体的动量越大，其惯性一定越大D．物体的动能发生变化时，其动量不一定发生变化A[动量具有瞬时性，任一时刻物体动量的方向，即为该时刻物体的速度方向，选项A正确；动能不变，若速度方向变化，动量也发生了变化，选项B项错误．惯性由物体质量决定，物体的动量越大，其质量并不一定越大，惯性也不一定越大，选项C错误．物体的动能发生变化时，物体的速度大小一定发生变化，故其动量也一定发生变化，选项D错误．]3．关于冲量，下列说法正确的是()A．物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化B．作用在静止的物体上的力的冲量一定为零C．动量越大的物体受到的冲量越大D．冲量的方向就是物体运动的方向A[物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化，A正确；只要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲量I＝Ft，与物体处于什么状态无关，B错误；物体所受冲量I＝Ft与物体动量的大小p＝m v无关，C错误；冲量的方向与物体运动方向无关，D错误．]考点1动量和冲量正在玩旋转秋千的游客，他的每一时刻的动量相同吗？每一时刻的动能相同吗？提示：游客做匀速圆周运动，速度的方向时刻改变，所以动量时刻变化；速度的大小不变，所以动能不变．(1)瞬时性：通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量，动量的大小可用p＝m v表示．(2)矢量性：动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同．(3)相对性：因物体的速度与参考系的选取有关，故物体的动量也与参考系的选取有关．2．动量的变化量：是矢量，其表达式Δp＝p2－p1为矢量式，运算遵循平行四边形定则，当p2、p1在同一条直线上时，可规定正方向，将矢量运算转化为代数运算．3．冲量的性质(1)过程量：冲量描述的是力的作用对时间的积累效应，取决于力和时间这两个因素，所以求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量．(2)矢量性：冲量的方向与力的方向相同，与相应时间内物体动量变化量的方向相同．4．冲量的计算(1)若物体受到恒力的作用，力的冲量的数值等于力与作用时间的乘积，冲量的方向与恒力方向一致；若力为同一方向均匀变化的力，该力的冲量可以用平均力计算；若力为一般变力，则不能直接计算冲量．(2)若知F－t图像，图线与时间轴围成的面积就是力的冲量．如图所示．(3)冲量的计算公式I＝Ft既适用于计算某个恒力的冲量，又可以计算合力的冲量．如果计算分力的冲量，必须明确是哪个分力的冲量；若计算合力的冲量，一个物体的动量变化Δp与合力的冲量具有等效代换关系．【例1】(多选)质量相等的A、B两个物体，沿着倾角分别是α和β的两个光滑的固定斜面，由静止从同一高度h2下滑到同样的另一高度h1，如图所示，则A、B两物体()A．滑到h1高度时的动量相同B．滑到h1高度时的动能相等C．由h2滑到h1的过程中物体动量变化相同D．由h2滑到h1的过程中物体动能变化相等思路点拨：解此题注意两点：(1)动量及动量的变化量是矢量．(2)动能及动能的变化量是标量．BD[两物体由h2下滑到h1高度的过程中，机械能守恒，mg(h2－h1)＝12m v2，v＝2g(h2－h1)，物体下滑到h1处时，速度的大小相等，由于α不等于β，速度的方向不同，由此可判断，物体在h1高度处动能相同，动量不相同．物体运动过程中动量的变化量不同，而物体动能的变化量相等，B、D正确．]动量和动能的比较[跟进训练]训练角度1动量的理解1．(多选)下列关于动量的说法中，正确的是()A．做匀速圆周运动的物体，其动量不变B．一个物体的速率改变，它的动量一定改变C．一个物体的运动状态变化，它的动量一定改变D．一个物体的动量不变，它的速度可以改变BC[做匀速圆周运动的物体速度的方向时刻变化，所以动量时刻变化，A错；速度的大小、方向有一个量发生变化都认为速度变化，动量也变化，B对；运动状态变化即速度发生变化，C对；对一个物体来说，其质量一定，由p＝m v可知，其动量不变，速度也一定不变，故D错．]训练角度2动量变化量的计算2．一台自动传送盘，盘上离转轴0.5 m处有一质量为0.5 kg的零件，随盘做匀速圆周运动，则当盘以角速度为2 rad/s转过180°的过程中，零件动量的变化量大小为()A．0.25 kg·m/s B．0.5 kg·m/sC．1 kg·m/s D．2 kg·m/sC[零件动量的变化量大小为Δp＝m v2－m v1＝2mωr＝2×0.5×2×0.5 kg·m/s ＝1 kg·m/s，故选项C正确．]训练角度3冲量的理解和计算3．重为4 N的物体，静止在倾角为30°的斜面上，在5 s内，关于重力对物体的冲量的说法正确的是()A．重力的冲量为零B．重力的冲量为10 N·sC．重力的冲量为20 N·sD．重力的冲量与摩擦力的冲量相等C[物体重为4 N，在5 s内，重力的冲量为：I1＝Gt＝4×5 N·s＝20 N·s故A、B错误，C正确；物体受重力、支持力和摩擦力，三力平衡，摩擦力为f＝mg sin 30°＝2 N故5 s内摩擦力的冲量为：I2＝ft＝2×5 N·s＝10 N·s故重力的冲量大于摩擦力的冲量，故D错误．]考点2：动量定理体操运动员从高处跳到低处时，为了安全，一般都要屈腿(如图所示)，这样做是为什么？提示：人落地过程中动量的变化一定，屈腿下蹲延缓了人落地时动量变化所用的时间，依动量定理可知，这样就减小了地面对人的冲力．(1)动量定理的表达式m v′－m v＝F·Δt是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义．(2)动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因．(3)公式中的F是物体所受的合外力，若合外力是变力，则F应是合外力在作用时间内的平均值．2．动量定理的应用(1)定性分析有关现象：①物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大；力的作用时间越长，力就越小．②作用力一定时，力的作用时间越长，动量变化量越大；力的作用时间越短，动量变化量越小．(2)应用动量定理定量计算的一般步骤：①选定研究对象，明确运动过程．②进行受力分析和运动的初、末状态分析．③选定正方向，根据动量定理列方程求解．【例2】用0.5 kg的铁锤把钉子钉进木头里，打击时铁锤的速度v＝4.0 m/s，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01 s，那么：(1)不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力是多大？(2)考虑铁锤受的重力，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力又是多大？(g 取10 m/s2)(3)比较(1)和(2)，讨论是否要忽略铁锤的重力．思路点拨：对铁锤，根据受力情况应用动量定理可以求出铁锤对钉子的作用力；由前2问的结论，分析哪种情况下可以不计铁锤的重力．[解析](1)以铁锤为研究对象，不计重力时，只受钉子的作用力，方向竖直向上，设为F1，取竖直向上为正，由动量定理可得F1t＝0－m(－v)所以F 1＝0－0.5×(－4.0)0.01N ＝200 N ，方向竖直向上． 由牛顿第三定律知，铁锤钉钉子的作用力为200 N ，方向竖直向下．(2)若考虑重力，设此时受钉子的作用力为F 2，对铁锤应用动量定理，取竖直向上为正．(F 2－mg )t ＝0－m (－v )F 2＝－0.5×(－4.0)0.01N ＋0.5×10 N ＝205 N ，方向竖直向上． 由牛顿第三定律知，此时铁锤钉钉子的作用力为205 N ，方向竖直向下．(3)比较F 1与F 2，其相对误差为|F 2－F 1|F 1×100%＝2.5%，可见本题中铁锤的重力可忽略．[答案] (1)200 N (2)205 N (3)见解析应用动量定理的四点注意事项(1)明确物体受到冲量作用的结果是导致物体动量的变化．冲量和动量都是矢量，它们的加、减运算都遵循平行四边形定则．(2)列方程前首先要选取正方向，与规定的正方向一致的力或动量取正值，反之取负值，而不能只关注力或动量数值的大小．(3)分析速度时一定要选取同一个参考系，未加说明时一般是选地面为参考系，同一道题目中一般不要选取不同的参考系．(4)公式中的冲量应是合外力的冲量，求动量的变化量时要严格按公式，且要注意是末动量减去初动量．[跟进训练]训练角度1 定性分析现象4．如图所示，突发交通事故时，车内正面的安全气囊弹出．弹出安全气囊可以( )A．增大事故突发时人的惯性B．减小事故突发时人的惯性C．增大事故突发时由于撞击对人的伤害D．减小事故突发时由于撞击对人的伤害D[惯性是物体的固有属性，其大小只与质量有关，故安全气囊弹出不会改变人的惯性，故A、B错误；安全气囊弹出后可以延长撞击时间，从而减小作用力，减小事故突发时由于撞击对人的伤害，故C错误，D正确．]训练角度2定量计算5．最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展．若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8×106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为()A．1.6×102 kg B．1.6×103 kgC．1.6×105 kg D．1.6×106 kgB[根据动量定理有FΔt＝Δm v－0，解得ΔmΔt＝Fv＝1.6×103 kg/s，所以选项B正确．]1．物理观念：动量、冲量概念、动量的变化．2．科学思维：动量定理．3．科学态度与责任：解释碰撞、缓冲等现象.当堂演练1．(多选)关于物体的动量，下列说法正确的是()A．物体的动量越大，其惯性也越大B．物体的速度方向改变，其动量一定改变C．同一参考系中，动量相同的物体，运动方向一定相同D．运动的物体在任一时刻的动量方向一定与该时刻的加速度方向相同BC[物体的动量是由速度和质量两个因素决定的，动量大的物体，质量不一定大，惯性也就不一定大，A错误；动量的方向与速度的方向相同，与加速度方向无关，物体的速度方向改变，其动量一定改变，B正确，D错误；动量相同指动量的大小和方向均相同，而动量的方向与物体运动的方向相同，故同一参考系中，动量相同的物体运动方向一定相同，C正确．]2．静止在光滑水平面上的两物块通过一根细线相连，中间夹着一根压缩了的轻弹簧(与两物块均不拴接)，如图所示，A物块的质量是B物块质量的2倍．现烧断细线，在弹簧弹开两物块的过程中，用I A、I B分别表示弹簧对A、B两物块的冲量大小，则()A．I A＝I B B．I A＝2I BC．2I A＝I B D．3I A＝I BA[烧断细线后在弹簧弹开两个物块的过程中，A、B所受的弹簧弹力大小相等、作用时间t相等，则由I＝Ft知：I A＝I B，故A正确，B、C、D错误．故选A.] 3．如图所示，小明在演示惯性现象时，将一杯水放在桌边，杯下压一张纸条．若缓慢拉动纸条，发现杯子会出现滑落；当他快速拉动纸条时，发现杯子并没有滑落．对于这个实验，下列说法正确的是()A．缓慢拉动纸条时，摩擦力对杯子的冲量较小B．快速拉动纸条时，摩擦力对杯子的冲量较大C．为使杯子不滑落，杯子与纸条间的动摩擦因数应尽量大一些D．为使杯子不滑落，杯子与桌面间的动摩擦因数应尽量大一些D[在缓慢拉动和快速拉动纸条的过程中，杯子受到的摩擦力均为滑动摩擦力，大小相等，但快速拉动时，纸条与杯子作用时间短，此时摩擦力对杯子的冲量小，由I＝Δp可知，杯子增加的动量较小，因此杯子没有滑落，缓慢拉动时，摩擦力对杯子的冲量大，杯子增加的动量大，杯子会出现滑落，A、B错误；为使杯子不滑落，摩擦力对杯子的冲量应尽量小一些，杯子与纸条间的动摩擦因数应尽量小一些，选项C错误；杯子与桌面间的动摩擦因数较大时，杯子在桌面上做减速运动的加速度较大，则滑动的距离较小，杯子不容易滑落，选项D正确．]4．质量为0.2 kg 的小球竖直下落，以6 m/s 的速度碰触地面，再以4 m/s 的速度反向弹回．取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于小球动量的变化量Δp 和合力冲量ΔI 下列说法正确的是( )A ．Δp ＝2 kg·m/sB ．Δp ＝－2 kg·m/sC ．ΔI ＝0.4 kg·m/sD ．ΔI ＝－0.4 kg·m/sA [取竖直向上方向为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化为：Δp ＝m v 2－(－m v 1)＝0.2×(6＋4) kg·m/s ＝2 kg·m/s ，方向竖直向上，故A 正确，B 错误．根据动量定理可知，合力的冲量等于动量的变化，可知ΔI ＝Δp ＝2 kg·m/s ，C 、D 错误．]5．如图所示，一个质量为50 kg 的运动员进行蹦床运动表演，从离水平网面3.2 m 高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0 m 高处．已知运动员与网接触的时间为0.5 s ，g 取10 m/s 2.(1)求运动员从开始下落到与网接触前，重力的冲量大小；(2)求运动员从接触网到离开网，网对运动员的平均作用力大小．[解析] (1)由h ＝12gt 2得t ＝0.8 s由I ＝mgt 得I ＝400 N·s.(2)由v 21＝2gh 1得v 1＝8 m/s由v 22＝2gh 2得v 2＝10 m/s设竖直向下为正方向由(mg －F )t ′＝－m v 2－m v 1得F ＝2 300 N[答案] (1)400 N·s (2)2 300 N第2节动量守恒定律及其应用学习目标：1.[物理观念]知道牛顿运动定律和动量守恒定律的关系，能用牛顿运动定律推导动量守恒定律．2.[科学思维]理解动量守恒定律的确切含义和表达式．会运用动量守恒定律解决实际问题．3.[科学态度与责任]知道什么是反冲运动，了解它在实际中的简单应用．4.[科学态度与责任]了解火箭的飞行原理和主要用途．一、动量守恒定律1．动量守恒定律的内容：一个系统不受外力或者所受合外力为0时，这个系统的总动量保持不变．2．动量守恒定律的成立条件(1)系统不受外力的作用．(2)系统受外力作用，但合外力为零．(3)系统受外力的作用，合外力也不为零，但合外力远小于内力．这种情况严格地说只是动量近似守恒，但却是最常见的情况．(4)系统受外力，但在某一方向上合外力为零，则系统在这一方向上，动量守恒．3．动量守恒定律的表达式(1)p＝p′(系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′)．(2)Δp1＝－Δp2(相互作用的两个物体组成的系统，一个物体动量的变化量与另一个物体动量的变化量大小相等、方向相反)．(3)Δp＝0(系统总动量的增量为零)．(4)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和)．4．适用范围：动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一，不仅低速、宏观领域遵循这一规律，高速(接近光速)、微观(分子、原子的尺度)领域也遵循这一规律．二、反冲运动与火箭1．反冲运动根据动量守恒定律，一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某一个方向运动，另一部分向相反方向运动的现象．2．火箭(1)原理：火箭的飞行应用了反冲的原理，靠喷出气流的反作用来获得巨大速度．(2)影响火箭获得速度大小的因素：一是喷气速度，喷气速度越大，火箭能达到的速度越大；二是燃料质量越大，负荷越小，火箭能达到的速度也越大．3．反冲运动的应用和防止(1)灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等都是利用了反冲运动．(2)消防高压水枪、射击步枪等的反冲作用都必须采取措施加以防止．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)如果系统的机械能守恒，则动量不一定守恒．(√)(2)只要系统内存在摩擦力，动量不可能守恒．(×)(3)做匀速圆周运动的物体动量是守恒的．(×)(4)一切反冲现象都是有益的．(×)2．运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是() A．燃料推动空气，空气的反作用力推动火箭B．火箭发动机用力将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭C．火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推动火箭D．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭B[火箭的工作原理是利用反冲运动，是火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾喷管迅速喷出时使火箭获得反冲速度，故正确答案为选项B.] 3．A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5 kg，速度大小为10 m/s，B质量为2 kg，速度大小为5 m/s，两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4 m/s，则B的速度大小为()A．10 m/s B．20 m/sC．30 m/s D．40 m/sA[以A物体的速度方向为正方向．则v A＝10 m/s，v B＝－5 m/s，p＝p A＋p B ＝5×10 kg·m/s＋2×(－5) kg·m/s＝40 kg·m/s.碰撞后，由动量守恒定律得p＝m A v A′＋m B v B′，解得v B′＝10 m/s，与A的速度方向相同，故选项A正确．]考点1：动量守恒的判断在光滑的水平面上有一辆平板车，一个人站在车上用大锤敲打车的左端，如图所示．(1)人和大锤组成的系统动量守恒吗？(2)在连续敲打下，这辆车能否持续地向右运动？提示：(1)以人和大锤组成的系统为研究对象时，人受到平板车施加的摩擦力，系统所受合外力不为零，动量不守恒，地面光滑，以人、大锤和平板车为系统动量守恒．(2)当把锤头打下去时，锤头向右摆动，系统总动量要为零，车就向左运动；举起锤头时，锤头向左运动，车就向右运动．用锤头连续敲击时，车只是左右运动，一旦锤头不动，车就会停下来，所以车不能持续向右运动．动量守恒定律成立条件的四种情况：(1)系统不受外力作用，这是一种理想化的情形，如宇宙中两星球的碰撞，微观粒子间的碰撞都可视为这种情形．(2)系统受外力作用，但所受合外力为零．像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形．(3)系统受外力作用，但当系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时，系统的总动量近似守恒．例如，抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间，弹片所受火药爆炸时的内力远大于其重力，重力完全可以忽略不计，系统的动量近似守恒．(4)系统受外力作用，所受的合外力不为零，但在某一方向上合外力为零，则系统在该方向上动量守恒．【例1】(多选)下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是()A.在光滑水平面上，子弹射入木块的过程中B.剪断细线，弹簧恢复原长的过程C.两球匀速下降，细线断裂后，它们在水中运动的过程中D.木块沿光滑固定斜面由静止滑下的过程中AC[A图中，在光滑水平面上，子弹射入木块的过程中，系统所受外力之和为零，系统动量守恒，故A正确；B图中，剪断细线，弹簧恢复原长的过程中，墙壁对滑块有作用力，系统所受外力之和不为零，系统动量不守恒，故B错误；C 图中，木球与铁球组成的系统所受合力为零，系统动量守恒，故C正确；D图中，木块下滑过程中，斜面始终受挡板作用力，系统动量不守恒，故D错误．] [跟进训练]1．(多选)如图所示，小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱．关于上述过程，下列说法中正确的是()A．男孩和木箱组成的系统动量守恒B．小车与木箱组成的系统动量守恒C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量不同CD[在男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱的过程中，男孩和木箱组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；小车与木箱组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故B错误；男孩、小车与木箱三者组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故C正确；木箱、男孩、小车组成的系统动量守恒，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等，方向相反，木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量不相同，故D正确．故选C、D.] 考点2：动量守恒定律的理解及应用三国演义“草船借箭”中(如图所示)，若草船的质量为m1，每支箭的质量为m，草船以速度v1返回时，对岸士兵万箭齐发，n支箭同时射中草船，箭的速度皆为v，方向与船行方向相同．由此，草船的速度会增加吗？这种现象如何解释？(不计水的阻力)提示：不计水的阻力，将船、箭视为一个系统，船与箭的作用过程系统动量守恒，以草船的速度方向为正方向，有m1v1＋nm v＝(m1＋nm)(v1＋Δv)，得Δv＝nmm1＋nm(v－v1)，所以草船的速度会增加nmm1＋nm(v－v1)．(1)系统：相互作用的几个物体所组成的整体．(2)内力：系统内各物体之间的相互作用力．(3)外力：系统外其他物体对系统的作用力．2．对“系统的总动量保持不变”的四点理解(1)系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和；(2)总动量保持不变指的是大小和方向始终不变；(3)系统的总动量保持不变，但系统内每个物体的动量可能在不断变化；(4)系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等，不能误认为只是初、末两个状态的总动量相等．3．动量守恒定律的四个特性。

第1节波的形成和描述学习目标：1.[科学思维]理解机械波的形成和传播． 2.[物理观念]知道什么是横波、纵波． 3.[科学思维]掌握波的图像的意义和应用，能够区分波动图像和振动图像． 4.[科学探究]掌握波长、频率、波速的关系及应用．一、波的形成与传播1．机械波的定义机械振动在介质中传播，形成了机械波．2．机械波的产生条件(1)波源：做机械振动的物体．(2)介质：能传播波的物质．3．传播特点机械波传播时，介质并不随波前进，传播的只是机械振动这种运动形式及其能量．二、波的分类定义标识性物理量实物波形横波质点的振动方向与波的传播方向垂直的波(1)波峰：凸起的最高处(2)波谷：凹下的最低处绳上形成横波纵波质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波(1)密部：质点分布最密的地方(2)疏部：质点分布最疏的地方弹簧上形成纵波1．波的图像(1)波形：在绳子波动的某个时刻拍下照片，就能得到该时刻的波形．(2)图像：在波形上添加一个坐标系，就可以得到该时刻这个波的图像．用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移．(3)简谐波：介质中各质点做简谐运动，波形曲线是正弦(或余弦)曲线．(4)波的图像的物理意义：波的图像描述的是某一时刻各个质点对平衡位置的位移．2．波的特征(1)波的周期和频率：质点完成一次全振动的时间叫作周期，用T表示．介质中的质点每秒完成全振动的次数叫作波的频率，用f表示．两者的关系：T＝1 f.(2)波长：在波动中，沿着波的传播方向，两个相邻的、相对平衡位置的位移和振动方向总是相同的质点间的距离，叫波长，用λ表示．(3)波速：将振动传播的距离与传播时间之比称为波速，波在介质中的传播是匀速传播，波速公式为v＝λ/T或v＝λf.1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)机械波传播的是介质中的质点．(×)(2)机械波传播的是质点的运动形式．(√)(3)波的图像表示介质中质点的运动轨迹．(×)(4)在一个周期内，振动在介质中传播的距离等于一个波长．(√)2．将一个小石子投向平静的湖面中心，会激起一圈圈向外传播的波纹，如果此时水面上有一片树叶，下列对树叶运动情况的叙述正确的是() A．树叶慢慢向湖心运动B．树叶慢慢向湖岸漂去C．在原位置上下振动D．沿着波纹做圆周运动C[波在传播过程中，只传递振动能量和波源所发出的信息，而各质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近振动，故选C.错选B的原因主要是对波的传播特点不能很好地理解．]3．(多选)对于介质中正在传播的一列机械波，下列说法正确的是()A．传播速度等于波中某质点的振动速度B．某质点一个周期内走过的路程等于波长C．波的周期等于波源振动的周期D．波在一个周期内传播的距离等于波长CD[波在介质中匀速传播，质点的振动是变速运动，二者不相等，A错；质点在一个周期内走过的路程等于振幅的四倍，不一定等于波长，B错；波的周期与波源振动的周期始终相等，C对；根据λ＝v T知，D对．]波的形成和传播艺术体操也叫韵律体操，是一种艺术性很强的女子竞赛体操项目.19世纪末20世纪初起源于欧洲．艺术体操表演项目有很多，丝带舞表演就是其中之一，如图所示是一幅丝带舞的表演图．丝带舞讨论：(1)丝带上的各点有没有随波迁移？(2)运动员的手停止抖动后，丝带上的波会立即停止吗？提示：(1)没有．(2)不会．2．机械波的特点(1)机械波传播的是振动形式、能量和信息，介质中各质点本身并不随波传播而迁移，而是在各自的平衡位置附近振动．(2)由于波的形成实际上是从波源开始依次带动介质中的各个质点参与振动，所以各个质点都在做受迫振动，因此各个质点振动的周期(频率)与波源的周期(频率)相同．(3)在不考虑能量损失时，各质点振动的振幅相同，各质点的起振方向都与波源开始振动的方向相同．3．横波和纵波的区别横波纵波概念在波动中，质点的振动方向和波的传播方向相互垂直在波动中，质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上介质只能在固体介质中传播在固体、液体和气体介质中均能传播特征在波动中交替、间隔出现波峰和波谷在波动中交替、间隔出现密部和疏部下首先向上振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成简谐波．由波的形成及图示可知，下列说法中正确的是()A．质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点均做受迫振动B．每个质点开始运动后，在水平方向做匀速运动，在竖直方向做简谐运动C．绳子上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期都相同D．绳子上波的传播过程，也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点的机械能并不守恒ACD[质点1带动质点2是利用绳上质点间的弹力实现的，因此每个质点都做受迫振动，A正确；每个质点开始振动后，只在竖直方向做简谐运动，水平方向不随波迁移，B错误；绳子上每一个质点的起振方向都相同，振动周期等于波源振动周期，C正确；波的传播过程，也是能量的传播过程，虽然每个质点均做等幅振动，但每个质点的机械能并不守恒，D正确．]波动过程介质中各质点的运动特点波动过程介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同，其运动特点可用三句话来描述，即(1)先振动的质点带动后振动的质点．(2)后振动的质点重复前面质点的振动．(3)后振动质点的振动状态落后于先振动的质点．概括起来就是“带动、重复、落后”．[跟进训练]训练角度1机械波的特点1．一列简谐横波在介质内传播，若波源质点突然停止振动，则()A．所有质点立即停止振动B．已经振动的质点将继续振动，未振动的质点不可能再振动C．能量继续向远处传递D．能量立即停止传递C[当波源的振动方向与波的传播方向相互垂直时，称之为横波．当波源突然停止振动时，由于波是使质点间相互带动，并且重复，同时后一个质点比前一个质点滞后，所以离波源近的质点先停止振动，然后才是远的质点停止振动；波的能量仍在质点的振动下传播．最终所有质点将会停止振动，但靠近波源先停止，远离波源后停止振动，故A、D错误，C正确；已经振动的质点继续振动，尚未振动的质点，将在波的能量传播后，会停止振动，故B错误．]训练角度2横波和纵波2．关于横波和纵波，下列说法正确的是()A．振源上下振动形成的波是横波B．振源水平振动形成的波是纵波C．波沿水平方向传播，质点上下振动，这类波是横波D．质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，这类波是纵波C[根据横波和纵波的概念，质点振动方向与波的传播方向垂直为横波，沿同一直线为纵波，并不是上下振动与水平振动的问题，所以A、B选项错误，对于D选项，质点沿水平方向振动，波沿水平方向传播，并不能说明是沿同一直线，故D选项错误，C选项正确．]波的图像一列波的图像如图甲，其中某一点的振动图像如图乙．甲乙(1)如何区分波的图像与振动图像．提示：看图像的横坐标是x还是t.(2)两种图像纵坐标的最大值相同吗？提示：相同．(1)可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移．(2)可以直接看出在波的传播过程中各质点的振幅A.(3)若已知该波的传播方向，可以确定各质点的振动方向；或已知某质点的振动方向，可以确定该波的传播方向．2．波的图像的周期性：在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，不同时刻质点的位移不同，则不同时刻波的图像不同．质点的振动位移做周期性变化，则波的图像也做周期性变化．经过一个周期，波的图像复原一次．3．波的传播方向的双向性：如果只知道波沿x轴传播，则有可能沿x轴正向传播，也可能沿x轴负向传播，具有双向性．4．波的图像与振动图像的比较简谐运动的图像简谐波的图像不同点图像研究对象某个振动质点所有质点研究内容某质点位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图像变化随时间延伸随时间推移一个完整图像所占横坐标的距离表示一个周期T 表示一个波长λ比喻单人舞的录像抓拍的集体舞照片相同点及联系图像形状正弦曲线可获得的信息质点振动的振幅、位移、加速度的方向联系质点的振动是组成波动的基本要素于加速运动过程中，则此时()A．此波沿x轴正向传播B．质点N比质点Q先回到平衡位置C．质点N处于减速运动过程中D．质点Q和质点N运动情况恰好相反B[质点P加速运动，知P向平衡位置振动，即方向向下振动，根据“上下坡法”知，波向左传播，则Q点向上振动，N点向上振动，则可知N点直接到达平衡位置，而Q点先向上再向下，故N点比Q点先回到平衡位置，故A错误，B 正确；因N点向上振动，此时在向平衡位置运动，速度增大，为加速过程，故C 错误；波向左传播，根据“带动法”可知，N点和Q点均向上运动，运动方向相同，故D错误．故选B.]判断质点振动方向或波传播方向的方法(1)带动法：先振动的质点带动邻近的后振动质点，在质点P 靠近波源一方附近的图像上另找一点P ′，若P ′在P 点上方，则P 向上振动，若P ′在下方，则P 向下振动(如图甲所示)．甲乙 丙 丁(2)上下坡法：沿波的传播方向看去，“上坡”处的质点向下振动；“下坡”处的质点向上振动，简称“上坡下、下坡上”(如图乙所示)．(3)同侧法：在波的图像上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点振动方向，并设想在同一点沿水平方向画一个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧(如图丙所示)．(4)微平移法：如图丁所示，实线为t 时刻的波形，作出微小时间Δt (Δt <T 4)后的波形如虚线所示．由图可见t 时刻的质点由P 1(或P 2)位置经Δt 后运动到P 1′(或P 2′)处，这样就可以判断质点的振动方向了．[跟进训练]训练角度1 波的图像的理解3．如图所示为一列沿x 轴负方向传播的简谐波在某一时刻的图像，下列说法中正确的是( )A ．该时刻质点a 和质点d 位移相同，加速度方向相反B．该时刻质点b和质点c位移相同，速度方向也相同C．质点b比质点c先回到平衡位置D．质点a比质点d先回到平衡位置D[题图时刻a、d两质点位移相同，加速度相同，A错．据“上坡下，下坡上”可以判断a、b两质点向上运动，c、d两质点向下运动，所以c比b先回到平衡位置，a比d先回到平衡位置，B、C错，D对．]训练角度2波的图像与振动图像的综合4．(多选)如图甲所示的y－x图线表示一列简谐波在沿x轴方向传播时的波形图，若以图甲所示情况为计时起点，那么图乙所示y－t图线表示的是()甲乙A．当这列波沿x轴正方向传播时，是表示a质点的振动图像B．当这列波沿x轴负方向传播时，是表示a质点的振动图像C．当这列波沿x轴正方向传播时，是表示b质点的振动图像D．当这列波沿x轴负方向传播时，是表示b质点的振动图像AD[根据波的传播方向，确定质点的振动方向，进而画出该点的振动图像．如果这列波沿x轴正方向传播，a点应向上运动，b点应向下运动，这样振动图像表示的是a质点的振动图像；如果这列波沿x轴负方向传播，a点应向下运动，b点应向上运动，振动图像表示的是b质点的振动图像．故A、D正确．]波长、波速和频率地震时，震源的振动会以横波和纵波两种形式向外传播，两种波在地壳中的传播速度并不一样，首先到达地面的是纵波，接着横波传来，所以在震中的人们会先感到上下颠簸，然后又会感到左右摇摆．(1)地震时，在地壳中纵波的速度与横波的速度谁大？(2)同一种波的传播速度取决于什么？提示：(1)纵波的速度大． (2)波的传播速度取决于介质．两个必要条件，缺一不可；在波的图像中，无论从什么位置开始，一个完整的正(余)弦曲线对应的水平距离为一个波长．2．关于波长与周期：质点完成一次全振动，波向前传播一个波长，即波在一个周期内向前传播一个波长．可推知，质点振动14周期，波向前传播14波长；反之，相隔14波长的两质点的振动的时间间隔是14周期．并可依此类推． 3．波速的实质：波的传播速度即波形的平移速度．4．波从一种介质进入另外一种介质，波源没变，波的频率不会发生变化；介质的变化导致了波速和波长的改变．5．波速和波长、频率的决定因素及关系：物理量决定因素 关系周期和频率取决于波源，而与v 、λ无直接关系 v ＝λf 或v ＝λT 波长波长λ则只取决于v 和T ，只要v 、T 其中一个发生变化，λ值必然发生变化 波速 取决于介质的物理性质．它与T 、λ无直接关系 刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期T 大于0.02 s ，则该波的传播速度可能是( )A ．2 m/sB ．3 m/sC ．4 m/sD ．5 m/s思路点拨：(1)对波的传播方向要有两种假设．(2)由于波的周期性可以确定波的周期有多解．但由于题目条件的限制，多解可变为单解或几个解．B [(1)设波向右传播，则在0时刻x ＝4 cm 处的质点往上振动，设经历Δt时间时质点运动到波峰的位置，则Δt＝⎝⎛⎭⎪⎫14＋n T(n＝0,1,2…)即T＝4Δt4n＋1＝0.084n＋1 s(n＝0,1,2，…)．当n＝0时，T＝0.08 s＞0.02 s，符合要求，此时v＝λT＝0.080.08m/s ＝1 m/s；当n＝1时，T＝0.016 s＜0.02 s，不符合要求．(2)设波向左传播，则在0时刻x＝4 cm处的质点往下振动，设经历Δt时间时质点运动到波峰的位置，则Δt＝⎝ ⎛⎭⎪⎫34＋n T(n＝0,1,2，…)，即T＝4Δt4n＋3＝0.084n＋3s(n＝0,1,2，…)．当n＝0时，T＝0.083s＞0.02 s，符合要求，此时v＝λT＝0.080.083m/s＝3 m/s；当n＝1时，T＝0.087s＜0.02 s，不符合要求．综上所述，只有B选项正确．] [跟进训练]训练角度1波长、波速的分析5．(多选)如图所示，某均匀介质中各质点的平衡位置在x轴上，当t＝0时，波源x＝0处的质点S开始振动，t＝0.5 s时，刚好形成如图所示波形，则()A．波源的起振方向向下B．该波的波长为4 mC．该波的波速为6 m/sD．t＝1.5 s时，x＝4 m处的质点速度最大BD[根据图像，由波向右传播可得：质点2点向上振动即波源向上振动，故波源起振方向沿y轴正方向，故A错误；由图可知，T＝2t＝1 s，λ＝4 m，故波速v＝λT＝41m/s＝4 m/s，故B正确，C错误；t＝1.5 s＝112T，波向前传播的距离x＝v t＝6 m，如图所示：x＝4 m处的质点位于平衡位置，速度最大，故D正确．]训练角度2波动的多解问题6．(多选)一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点相距2.1 m．图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线．由此可知()A．此列波的频率一定是10 HzB．此列波的传播速度可能是30 m/sC．此列波的传播速度可能是7 m/sD．此列波的传播速度可能是70 m/sABD[由图读出周期为T＝0.1 s，则此波的频率为f＝1T＝10 Hz，故A正确；若波从a传到b，则所用时间为t＝(0.1n＋0.03)s波速为v＝2.10.1n＋0.03m/s，(n＝0,1,2，…)当n＝0时，波速为70 m/s；若波从b传到a，则所用时间为t＝(0.1n＋0.07)s波速v＝2.10.1n＋0.07m/s(n＝0,1,2，…)当n＝0时，v＝30 m/s；故选项B、D正确，C错误．]1．物理观念：横波、纵波、波长、波速、频率．2．科学思维：波的形成和传播，波动与振动的关系，波的多解问题．3．科学方法：波的图像与振动图像的比较.1．关于机械波，下列说法正确的是()A．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向B．机械波可以在真空中传播C．任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D．振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长D[在横波中质点振动的方向垂直于波传播的方向，在纵波中，质点的振动方向与波传播方向平行，选项A错误；机械波只能借助于介质传播，不可以在真空中传播，选项B错误；波在传播过程中，质点不随波迁移，选项C错误；振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长，选项D正确．] 2．关于横波与纵波，下列说法正确的是()A．纵波的传播方向与质点的振动方向相同，且做变速运动B．横波可以在气体、液体、固体中传播，而纵波只能在固体中传播C．横波一定是水平传播的，纵波一定是竖直传播的D．横波在传播过程中有波峰和波谷，纵波在传播过程中有疏部和密部D[纵波的传播方向与质点的振动方向平行，质点做变速运动，纵波在同一种均匀介质中做匀速运动，故A错误；横波只能在固体中传播，纵波能在气体、液体、固体中传播，选项B错误；横波和纵波都能既在水平方向上传播，也能在竖直方向上传播，选项C错误；横波在传播过程中有波峰和波谷，纵波在传播过程中有疏部和密部，选项D正确．]3．(多选)一列横波某时刻的波形如图所示．则关于质点A的受力，下列说法中正确的是()A．如果波向右传播，则质点A受到向上的作用力B．如果波向右传播，则质点A受到向下的作用力C．如果波向左传播，则质点A受到向上的作用力D．如果波向左传播，则质点A受到向下的作用力BD[无论波向左还是向右传播，回复力始终指向平衡位置，且质点A的回复力是由相邻的质点对质点A的作用力来提供，质点A的受力方向始终向下，故B、D正确．]4.在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一周期内的振动图像如图所示，则该波在第一个周期末的波形图是()D [由波源O 的振动图像可判断出波源的起振方向向下，则介质中各个质点的起振方向均向下，简谐横波沿x 轴正向传播，根据波形的平移法可知，A 、C 两图中波最前列的质点起振方向向上，故A 、C 错误；再由振动图像振幅的变化，可知波源的振幅在增大，故B 错误，D 正确．故选D.]5．如图所示，图甲为某一波动在t ＝1.0 s 时的图像，图乙为参与该波动质点P 的振动图像．甲 乙(1)求该波的波速．(2)画出t ＝3.5 s 时的波形．[解析] (1)由图甲得波长λ＝4 m ，由图乙得周期T ＝1 s ，所以波速v ＝λT ＝4m/s.(2)方法一：平移法由图乙可知1.0 s 时质点P 向－y 方向振动，所以图甲中的波沿x 轴向左传播，传播距离Δx ＝v Δt ＝4×(3.5－1.0) m ＝10 m ＝(2＋1/2)λ所以只需将波形沿x 轴负向平移12λ＝2 m 即可，如图所示．方法二：特殊点法如图所示，在图中取两特殊质点a 、b ，因Δt ＝(3.5－1.0) s ＝212T ，舍弃2T ，取T2，找出a、b两质点振动T2后的位置a′、b′，过a′、b′画出正弦曲线即可．[答案](1)4 m/s(2)见解析莘莘学子，最重要的就是不要去看远方模糊的，而要做手边清楚的事。

第1节光的折射学习目标：1.[科学思维]理解光的折射定律． 2.[物理观念]理解折射率的概念，知道折射率和光速的关系． 3.[科学探究]掌握测定介质折射率的方法． 4.[科学思维]能够用光的折射定律解释光的折射和光的色散现象．一、光的折射定律1．折射定律入射角的正弦与折射角的正弦之比是一个常数．即sin isin r＝n.2．折射率(1)定义光从真空斜射入某种介质发生折射时，入射角i的正弦与折射角r的正弦的比值．用n表示．(2)定义式n＝sin i sin r.二、折射率1．意义：反映介质光学性质的一个物理量，反映了光从空气斜射入介质(或从介质斜射入空气)时偏折的程度．2．折射率与光速的关系某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即n＝cv.3．不同色光的折射率不同颜色的光在同一种介质中的传播速度不相同，折射率也不相同．在同一种介质中，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光，红光的传播速度最大，折射率最小；紫光的传播速度最小，折射率最大．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)入射角变化，折射角也随之变化，但入射角一定大于折射角．(×)(2)光的折射率随入射角的增大而增大．(×)(3)介质的折射率越大，光在这种介质中的传播速度越小．(√)(4)介质的折射率越大，介质的密度也越大．(×)2．插入水中的筷子，水里部分从水面斜着看起来是()A．向上曲折B．向下曲折C．没有变化D．与水对光线的反射有关，难以确定A[由光的折射定律知，水中的筷子所成的像比实际位置浅，则应向上曲折，选项A正确．]3．(多选)关于折射率，下列说法正确的是()A．某种介质的折射率等于光在介质中传播速度v和光在真空中的传播速度c 的比值B．折射角和入射角的大小决定着折射率的大小C．两种介质相比较，折射率小的介质称为光疏介质D．任何介质的折射率都大于1CD[某种介质的折射率等于光在真空中的传播速度c与光在介质中传播速度v的比值，A不对；折射率与折射角和入射角的大小无关，B不对．]光的折射定律和折射率有经验的渔民叉鱼时，不是正对着看到的鱼去叉，而是对着所看到鱼的下方叉，如图所示．你知道这是为什么吗？(1)光从一种介质进入另一种介质时，折射角与入射角的大小关系不要一概而论，要视两种介质的折射率大小而定．(2)当光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时，入射角大于折射角，当光从折射率大的介质斜射入折射率小的介质时，入射角小于折射角．2．折射光路是可逆的在光的折射现象中，光路是可逆的，即让光线逆着原折射光线射到界面上，光线就逆着原来的入射光线发生折射．3．对折射率的理解(1)关于正弦值：当光由真空射入某种介质时，入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的，但正弦值的比值是一个常数．(2)关于常数n：入射角的正弦值跟折射角的正弦值之比是一个常数，但不同介质具有不同的常数，说明常数反映了该介质的光学特性．(3)折射率与光速的关系：光在介质中的传播速度v跟介质的折射率n有关，即n＝cv，由于光在真空中的传播速度c大于光在任何其他介质中的传播速度v，所以任何介质的折射率n都大于1.(4)决定因素：介质的折射率是反映介质的光学性质的物理量，它的大小由介质本身及光的性质共同决定，不随入射角、折射角的变化而变化．【例1】如图所示，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行．此玻璃的折射率为()A.2B．1.5C. 3 D．2C[作出光线在玻璃球体内光路图如图所示：A、C是折射点，B是反射点，OD平行于入射光线，由几何知识得，∠AOD＝∠COD＝60°，则∠OAB＝30°，即折射角r＝30°，入射角i＝60°，根据折射定律有：n＝sin i sin r＝3，故C正确，A、B、D错误．]折射问题的四点注意(1)根据题意画出正确的光路图；(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系，要注意入射角、折射角的确定；(3)利用反射定律、折射定律求解；(4)注意光路可逆性、对称性的应用．[跟进训练]训练角度1求介质的折射率1.利用半圆柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度．在如图所示的光路中，A 为激光的出射点，O为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO过半圆顶点．若某条从A 点发出的与AO成α角的光线，以入射角i入射到半圆弧上，出射光线平行于AO，则此玻璃的折射率为()A.sin isin α B.sin isin(i－α)C.sin αsin i D.sin(i－α)sin iB[根据光路图，由折射定律得n＝sin i sin r，由几何关系得r＝i－α，故n＝sin isin(i－α).故B正确．]训练角度2折射率与传播速度2．一束光由空气射入某介质时，入射光线与反射光线间的夹角为90°，折射光线与反射光线间的夹角为105°，则该介质的折射率及光在该介质中的传播速度为()A.2，2cB.3，2c 2C.3，3cD.2，2c 2D[由反射定律和题意可知，反射角和入射角均为45°，折射角为r＝180°－45°－105°＝30°，则折射率n＝sin 45°sin 30°＝2，所以光在该介质中的速度v＝cn＝c2＝22c，故D选项正确．]光的色散如图所示是一束白光照射到三棱镜上后出现的色散现象，请问玻璃对哪种色光的折射率最大，对哪种色光的折射率最小？提示：由图可知，红光经过棱镜后偏折程度最小，紫光经过棱镜后偏折程度最大，故玻璃对紫光的折射率最大，对红光的折射率最小．率最大．2．由n ＝cv 可知，各种色光在同一介质中的光速不同，红光速度最大，紫光速度最小．3．同一频率的色光在不同介质中传播时，频率不变，光速改变⎝ ⎛⎭⎪⎫v ＝c n ＝λf ，波长亦随之改变．【例2】 如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC ，∠A ＝30°，它对红光的折射率为n 1，对紫光的折射率为n 2，在距AC 边d 处有一与AC 平行的光屏，现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB 边射入棱镜．(1)红光和紫光在棱镜中的传播速度之比为多少？(2)若两种色光都能从AC 面射出，求在光屏MN 上两光点的距离． [解析] (1)v 红＝c n 1，v 紫＝cn 2所以v 红v 紫＝n 2n 1. (2)画出两种色光通过棱镜的光路图，如图所示，由图得sin r 1sin 30°＝n 1 sin r 2sin 30°＝n 2x ＝d (tan r 2－tan r 1)＝d ⎝⎛⎭⎪⎫n 24－n 22－n 14－n 21. [答案] (1)n 2n 1 (2)d ⎝⎛⎭⎪⎫n 24－n 22－n 14－n 21复色光通过三棱镜发生色散的规律如图所示，复色光经过棱镜折射后分散开来，是因为复色光中包含多种颜色的光，同一种介质对不同色光的折射率不同．(1)折射率越大，偏折角也越大，经棱镜折射后，越靠近棱镜的底部．(2)折射率大的，在介质中传播速度小，复色光经三棱镜折射后，靠近顶端的色光的传播速度大，靠近棱镜底端的色光的传播速度小．[跟进训练]3．一束红光和一束紫光以适当的角度射向玻璃砖，玻璃砖为半圆形，如图所示，红光与紫光出射光线都由圆心O点沿OC方向射出，则()A．AO是红光，它穿过玻璃砖所用的时间最少B．AO是紫光，它穿过玻璃砖所用的时间最长C．AO是红光，它穿过玻璃砖所用的时间最长D．AO是紫光，它穿过玻璃砖所用的时间最少A[由图看出两光束的折射角相同，因红光的折射率较小，由折射定律1 n＝sin isin r，故红光的入射角应大于紫光的入射角，故AO为红光；由v＝cn知，红光在玻璃砖中传播速度较大，而在玻璃中两光的光程相等，故红光穿过玻璃砖所需时间短．故选A.]1．物理观念：折射现象、折射率、光的色散．2．科学思维：折射定律．3．科学方法：同种介质对不同色光折射率的比较.1．(多选)井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井(水面在井口之下)，两井底部各有一只青蛙，则()A．枯井中的青蛙觉得井口大些B．水井中的青蛙觉得井口大些C．晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D．晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星AD[作出光路图(如图所示)可知，枯井中的青蛙觉得井口大些，A正确；而晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星，D正确．]2．如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光．如果光束b是蓝光，则光束a可能是()A．红光B．黄光C．绿光D．紫光D[a、b两束单色光穿过平行玻璃砖后，a单色光的侧移量更大，所以玻璃砖对a单色光比b单色光的折射率更大，a单色光比b单色光的频率大，因为b 单色光为蓝光，所以a单色光可能为紫光，D选项正确．]3．如图所示，玻璃棱镜的截面为等腰三角形，顶角a为30°.一束光线垂直于ab面射入棱镜，又从ac面射出．出射光线与入射光线之间的夹角为30°.则此棱镜材料的折射率是()A. 3B.3 2C.33 D.32A[作出法线如图，根据几何关系得入射角i＝θ2＝30°折射角r＝θ1＋30°＝30°＋30°＝60°，由折射定律得折射率n＝sin rsin i＝sin 60°sin 30°＝3.故A项正确，B、C、D三项错误．]4.如图所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ，OP＝OQ＝R，一束单色光垂直OP面射入玻璃体，在OP面上的入射点为A，OA＝R2，此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出，且与x轴交于D点，OD＝3R，求该玻璃体的折射率是多少．[解析]在PQ面上的入射角满足sin θ1＝OAOB＝12，θ1＝30°，由几何关系可得θ2＝60°，折射率n＝sin θ2sin θ1＝ 3.[答案]3莘莘学子，最重要的就是不要去看远方模糊的，而要做手边清楚的事。

姓名，年级：时间：第2节动量守恒定律及其应用学习目标:1。

[物理观念]知道牛顿运动定律和动量守恒定律的关系，能用牛顿运动定律推导动量守恒定律．2。

[科学思维］理解动量守恒定律的确切含义和表达式．会运用动量守恒定律解决实际问题．3。

［科学态度与责任］知道什么是反冲运动,了解它在实际中的简单应用． 4.［科学态度与责任］了解火箭的飞行原理和主要用途．一、动量守恒定律1．动量守恒定律的内容：一个系统不受外力或者所受合外力为0时,这个系统的总动量保持不变．2．动量守恒定律的成立条件(1)系统不受外力的作用．(2）系统受外力作用，但合外力为零．(3)系统受外力的作用,合外力也不为零，但合外力远小于内力．这种情况严格地说只是动量近似守恒，但却是最常见的情况．（4）系统受外力，但在某一方向上合外力为零,则系统在这一方向上，动量守恒．3．动量守恒定律的表达式(1)p＝p′(系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′)．(2）Δp1＝－Δp2(相互作用的两个物体组成的系统，一个物体动量的变化量与另一个物体动量的变化量大小相等、方向相反)．(3）Δp＝0(系统总动量的增量为零)．(4)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和）．4．适用范围：动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一,不仅低速、宏观领域遵循这一规律，高速(接近光速）、微观（分子、原子的尺度)领域也遵循这一规律．二、反冲运动与火箭1．反冲运动根据动量守恒定律，一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分,一部分向某一个方向运动，另一部分向相反方向运动的现象．2．火箭(1)原理：火箭的飞行应用了反冲的原理，靠喷出气流的反作用来获得巨大速度．(2)影响火箭获得速度大小的因素:一是喷气速度,喷气速度越大，火箭能达到的速度越大；二是燃料质量越大，负荷越小，火箭能达到的速度也越大．3．反冲运动的应用和防止（1）灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等都是利用了反冲运动．（2)消防高压水枪、射击步枪等的反冲作用都必须采取措施加以防止．1．思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”）(1）如果系统的机械能守恒，则动量不一定守恒．（√）(2)只要系统内存在摩擦力，动量不可能守恒．(×）（3)做匀速圆周运动的物体动量是守恒的．（×)（4)一切反冲现象都是有益的．2．运送人造地球卫星的火箭开始工作后,火箭做加速运动的原因是（)A．燃料推动空气，空气的反作用力推动火箭B．火箭发动机用力将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭C．火箭吸入空气，然后向后排出,空气对火箭的反作用力推动火箭D．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭B ［火箭的工作原理是利用反冲运动，是火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾喷管迅速喷出时使火箭获得反冲速度，故正确答案为选项B.]3．A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5 kg，速度大小为10 m/s,B质量为2 kg，速度大小为5 m/s，两者相碰后，A沿原方向运动,速度大小为4 m/s，则B的速度大小为( ) A．10 m/s B．20 m/sC．30 m/s D．40 m/sA [以A物体的速度方向为正方向．则v A＝10 m/s，v B＝－5 m/s，p＝p A＋p B＝5×10 kg·m/s＋2×(－5) kg·m/s＝40 kg·m/s。

高中物理鲁科版全套教案学案必修一本节内容§2.2 质点和位移教学目的：1、知道物体运动的快慢即位置变化的快慢可以用平均速度和瞬时速度来描述。

理解平均速度和瞬时速度。

知道瞬时速度的大小简称为速率。

2、初步了解和体会极限思想和方法在建立瞬时速度概念时的作用，知道平均速度和瞬时速度在描述运动快慢方面的区别和联系。

3、知道速度是矢量，速度的方向表示物体运动的方向。

4、知道加速度是用来描述物体运动速度变化经快慢的物理量。

理解加速度的概念。

5、知道加速度是矢量，加速度的方向表示物体速度变化的方向。

理解直线运动中加速度方向与物体运动方向及其加速运动或减速运动之间的联系。

6、通过平均速度和加速度的建立过程，了解和体会比值定义法在科学研究中的作用。

重点难点：1、理解加速度与速度的关系2、掌握加速度的概念和求法3、求平均速度课前预习：一、平均速度：请同学们认真阅读教材22-23页的有关内容，完成以下题目：1.为了大致描述物体在某一段时间（或位移）内运动的快慢和方向，物理学中引入了这个物理量。

2.平均速度是与的比值，通常用来表示。

3.公式4.单位：国际单位为，符号是，常用单位还有：千米每时（km/h），厘米每秒（cm/s）等。

1m/s= km/h= cm/s5.平均速度既有，又有，是（标量或矢量），方向与相同，不一定与相同。

6.注意：（1）做变速运动的物体，不同时间（或不同位移）内的平均速度一般不相等，因此，求出的平均速度必须指明是对哪段时间（或哪段位移）而言的。

（2）平均速度公式适用于一切情况（包括曲线运动）。

7. 平均速度表示做变速运动的物体的平均快慢程度，只能地描述物体地运动快慢。

二、平均速率：1、平均速率是与的比值。

2、公式________ _ __3、是_ ____量，方向（有或无）。

4、平均速度的大小与平均速率的关系是。

只有在运动中，当位移的大小路程时，平均速度的大小才平均速率。

三、瞬时速度与瞬时速率：请同学们认真阅读教材23-24页的有关内容，完成下列问题：1.为了精确描述物体在某时刻（或某位置）的运动快慢和方向，物理学中引入了这个物理量。

鲁教版⾼⼀物理必修⼀全册教案新课标鲁教版⾼⼀物理必修I全部教案⾼⼀物理 1 质点、参考系和坐标系【学习⽬标】1、理解质点的概念，知道它是⼀种科学的抽象，知道科学抽象是⼀种普遍的研究⽅法。

2、理解参考系的选取在物理中的作⽤，会根据实际情况选定参考系。

3、会⽤坐标系描述物体的位置和位置的变化。

【学习重点】1、理解质点的概念；2、从参考系中明确地抽象出了坐标系的概念。

【学习难点】理解质点的概念【知识链接】雄鹰在空中翱翔，⾜球在绿茵场上飞滚，连静静的⼭川也在“坐地⽇⾏⼋万⾥”……，这些场景中哪些物体是在运动的？在物理学中，什么叫运动？我们⼜该如何去描述物体的运动呢？【学习内容】1、雄鹰在空中翱翔，⾜球在绿茵场上飞滚，连静静的⼭川也在“坐地⽇⾏⼋万⾥”……，请同学们思考回答：这些场景中哪些物体是在运动的？在物理学中，什么叫做机械运动？举例说明。

2、宇宙中的⼀切物体都在不停地运动，运动是宇宙间永恒的主题，也是⽇常⽣活中常见的现象，不同的⼈描述物体的运动的⽅式也不尽相同，你能举例说明吗？3、科学家应该怎样描绘物体的机械运动呢？即怎样地描述物体上各点的位置及其随时间的变化呢？请阅读书本Page9-10内容。

（1）地球在绕太阳公转时，地球同时⼜在⾃转，所以地球的各部分离太阳的远近在不断变化。

地球是⼀个庞然⼤物，直径约为12800km，与太阳相距1．5×108km，也就是说地球直径约是它与太阳距离的万分之⼀。

那么如果我们讨论地球的公转时应怎么看待地球？是否要考虑地球各部分的⾃转情况？如果不⽤考虑地球的⾃转情况，我们能否忽略地球的⼤⼩，把它视为⼀个绕太阳公转的点？（2）上述情况中，如果我们忽略地球的⼤⼩和形状把地球看作⼀个点时，那么我们能够忽略地球质量吗？（3）如果研究长途巴⼠由墟沟开往南京的时间，我们是否需要考虑公交车的车轮转动情况？公交车的外表颜⾊？此时，我们忽略公交车的形状及⼤⼩⽽把公交车视为在长长的公路上运动的点吗？如果能，我们能忽略公交车的质量吗？4、在研究某些实际问题时，为了使实际问题简化我们往往会抓住主要⽭盾，忽略次要⽭盾，尽可能把复杂问题简单化，是物理学上经常⽤到的⼀种研究问题的⽅法──科学抽象。

2020-2021学年高中物理新教材鲁科版必修第一册学案：第5章第3节牛顿第二运动定律含解析第3节牛顿第二运动定律学习目标：1。

[物理观念]（1）掌握牛顿第二定律的文字内容和数学表达式．(2)知道单位制、基本单位和导出单位的概念． 2.[科学思维]学会利用牛顿第二定律解决实际问题,并且能够从不同角度解决动力学问题，具有质疑和创新意识． 3.[科学探究］学会通过加速度与力、质量关系的数据探究，归纳各物理量之间可能存在的关系，并能解释相关自然现象．4。

［科学态度与责任］尊重客观规律,坚持实事求是,将牛顿运动定律应用于日常生活实际，能认识牛顿运动定律的应用对人类文明进步的推动作用．阅读本节教材，回答第118页和第120页“物理聊吧”的问题，并梳理必要知识点．教材P118页“物理聊吧”问题提示：不矛盾．无论用多小的力还是很大的力推柜子时,皆因柜子受到平衡力的作用，合力为零,因而加速度为零，柜子始终静止不动．教材P120页“物理聊吧”问题提示：垫高木板一端,使小车不挂重物时能匀速运动，说明小车处于平衡状态,所受合力为零．挂上重物时，当重物质量远小于小车质量，才可以近似认为小车受到的合力约等于重物的重力．一、牛顿第二定律1．内容：物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比,与物体的质量成反比，加速度方向与合外力方向相同．2．表达式：F＝kma。

合质量的单位用kg，加速度的单位用m/s2,且规定质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度所用的力为1 N,这样表达式中的k就等于1，牛顿第二定律表达式可简化为F＝ma。

说明：公式F＝ma中，F一般指合力，a对应的指合加速度．二、力学单位制1．国际单位（1）基本单位：在力学中有米（m)(长度单位)、千克（kg)(质量单位）、秒（s)(时间单位）．（2)导出单位：在力学中利用物理公式从三个基本单位导出的其他单位．2．意义与作用：用公式计算时，所列的等式中不必一一写出每个物理量的单位,只要在计算结果的数据后面写出待求量的单位即可．注意：可以利用单位，反推出公式正确性和计算结果的正确性．1．思考判断（正确的打“√”，错误的打“×”)（1)由牛顿第二定律可知，物体的质量与物体所受合外力成正比，与物体的加速度成反比．(×）（2）物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合外力大小决定，与物体的速度大小无关．(√)(3)物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定，与速度方向无关．(√）(4)在力学问题的分析计算中，只能采用国际单位，不能采用其他单位．(×）(5）力学单位制中，国际单位制的基本单位有千克、米、秒．（√)（6）只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma. (√) 2．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是(）A．牛顿第二定律的表达式F＝ma在任何情况下都适用B．某一瞬时的加速度，不但与这一瞬时的外力有关，而且与这一瞬时之前或之后的外力有关C．在公式F＝ma中,若F为合外力,则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和D．物体的运动方向一定与物体所受合外力的方向一致C［牛顿第二定律只适用于宏观物体在低速时的运动，A错误；F＝ma具有同时性，B错误;如果F＝ma中F是合外力，则a 为合外力产生的加速度,即各分力产生加速度的矢量和，C正确；如果物体做减速运动，则v与F反向，D错误．］3．(多选）下列说法中正确的是()A．质量是物理学中的基本物理量B．长度是国际单位制中的基本单位C．kg·m/s是国际单位制中的导出单位D．时间的单位——小时,是国际单位制中的导出单位AC［质量是力学中的基本物理量，A正确；长度是物理量,不是单位,B错误;kg·m/s是国际单位制中的导出单位,C正确；小时是时间的基本单位，不是导出单位，D错误．]对牛顿第二定律的理解在日常生活中，小巧美观的冰箱贴使用广泛，增加了室内的美感．一磁性冰箱贴贴在冰箱的表面上静止．探究：(1)分析冰箱贴受哪些力？是否有加速度？（2）若把冰箱贴拿在手里，猛一松手，它是否立即有加速度？若有加速度，请指明其方向？提示：(1）冰箱贴受重力和竖直向上的摩擦力，磁力和弹力，它们分别是两对平衡力，合力为零,加速度为零．（2）猛一松手，冰箱贴受重力和空气阻力，合力竖直向下，立即有了竖直向下的加速度．1．牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系，指明了加速度大小和方向的决定因素．2．牛顿第二定律的五点说明A．由F＝ma可知,F与a成正比，m与a成反比B．牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用C．加速度的方向总跟合外力的方向一致D．当外力停止作用时，加速度随之消失思路点拨：理解上述表格中加速度的“五性”是解决该类问题的关键．CD［虽然F＝ma表示牛顿第二定律，但F与a无关，因a 是由m和F共同决定的，即a∝错误!且a与F同时产生、同时消失、同时存在、同时改变;a与F的方向永远相同．综上所述,可知选项A、B错误,C、D正确．］正确理解牛顿第二定律（1)物体的加速度和合力是同时产生的，不分先后，但有因果性，力是产生加速度的原因，没有力就没有加速度．（2)不能根据m＝错误!得出m∝F、m∝错误!的结论，物体的质量m是由自身决定的，与物体所受的合力和运动的加速度无关，但物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力而求得．(3)不能由F＝ma得出F∝m、F∝a的结论,物体所受合力的大小是由物体的受力情况决定的,与物体的质量和加速度无关．［跟进训练]1．根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是（）A．物体加速度的大小跟它的质量、受到的合力无关B．物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C．物体加速度的大小跟它所受的作用力中的任一个的大小成正比D．当物体质量改变但其所受合外力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比［答案］D牛顿第二定律的应用“歼10”战机装备我军后，在各项军事演习中表现优异,引起了世界的广泛关注．如图所示，一架质量m＝5.0×103kg的“歼10”战机，从静止开始在机场的跑道上滑行，经过距离s＝5。

鲁科版高中物理必修1全册教案目录1《绪论--撩开物理学的神秘面纱》2.1《运动、空间和时间》2.2《质点和位移》22.3.1第三节《速度和加速度》（第1课时）2.3.2第三节《速度和加速度》（第2课时）3.1《匀变速直线运动的规律1》3.2匀变速直线运动的实验探究3.3《匀变速直线运动实例－自由落体》4.1《重力与重心》E4.2《形变与弹力》E4.3.1 摩擦力_第1课时（教师版）4.3.2 摩擦力_第2课时（教师版）5.1《力的合成》E5.2《力的分解》E5.3力的平衡（教师版）5.4__平衡条件的应用（教师版）6.1牛顿第一运动定律设计6.2《牛顿第二定律》6.3《牛顿第三定律》6.4《超重和失重》绪论——撩开物理学的神秘面纱一、教学目标知识与技能1．知道物理学的研究内容。

2．了解物理学与自然规律和社会规律的关系。

3．掌握学习物理学的方法。

4．了解高中物理的教材特点。

过程与方法1．通过具体事例了解物理学与自然规律和社会规律的关系。

2．动手做一些物理实验，增强学生的动手能力。

情感、态度与价值观1．观察自然界中的一些普遍现象，培养学生学习的兴趣与激情，感受自然规律的和谐与美妙，养成科学精神与科学态度。

2．了解社会中的前沿科技，培养学生热爱科学、关心科技发展、勇于探索的精神。

二、教学重难点1．使学生养成自主学习物理的能力。

2．让学生掌握一些学习物理的方法。

三、教学课时1课时四、教学手段讨论法，讲授法，多媒体演示法五、教学过程设计1．走进物理世界（一）、物理学与自然规律物理学是一门自然科学，它起始于伽利略和牛顿的年代，经过三个多世纪的发展，它已经成为一门有众多分支、令人尊敬和热爱的基础科学。

在远到宇宙深处，近至咫尺之间，大到广袤苍穹，小到微观粒子的浩瀚而又精细的时空中，物理学研究物质存在的基本形式以及它们的性质和运动规律，因此说物理学是关于“万物之理”的学问并不为过事例展示一满天星斗数不胜数，美丽而神秘。

第4节加速度课标解读课标要求素养要求1.理解加速度的概念,知道速度、速度变化量和加速度三者之间的区别与联系。

2理解加速度的矢量性。

3.掌握比值定义法在形成加速度公式上的思维模式,学会运用公式来推导物理量单位的物理思维方式。

1.物理观念:通过对加速度的学习,促进学生运动的物理观念的形成。

2.科学思维:用类比的方法探究推理,培养学生运用类比的学习方法。

3.科学探究:通过对速度、速度的变化量、速度的变化率三者的比拟分析,提高学生的比拟、分析问题以及解决问题的能力。

4.科学态度与责任:通过具体问题分析,增强学生的交通平安意识。

要点加速度、速度的变化量在物理学中,物体运动速度的变化跟发生这一变化所用时间之比,称为物体运动的加速度❶,用字母a表示。

如果用v0表示物体运动的初速度,v t表示末速度,那么在时间t内物体运动速度的变化❷为v t-v0,加速度a可用定义式a=v t-v0t表示。

加速度的单位由速度和时间的单位确定。

加速度的单位是米/秒2。

加速度是矢量,其方向与速度变化的方向相同。

❶有同学认为,速度变化所用时间越短,加速度一定越大。

这种观点正确吗?提示这种观点是错误的。

由加速度的定义式可知,加速度由速度的变化量和所用时间两个因素共同定义的。

速度变化量越大,假设速度变化所用时间未知,故不能确定加速度一定越大;速度变化所用时间越短,假设速度变化量的大小未确定,故也不能确定加速度一定越大。

❷A、B、C、D四个物体均以恒定加速度运动,经过一段时间后的速度情况如下: 物体A运动的初速度为2m/s,末速度为5m/s;物体B运动的初速度为5m/s,末速度为3m/s;物体C运动的初速度为3m/s,末速度为-5m/s;物体D运动的初速度为-5m/s,末速度为-3m/s;那么物体A、B、C、D速度的变化量分别为多少?哪一个的速度变化量大,为什么?提示根据定义Δv=v t-v0,可知Δv A=3m/s,Δv B=-2m/s,Δv C=-8m/s,Δv D=2m/s,物体C的速度变化量最大,因为速度变化量是矢量,其“+〞“-〞表示速度变化的方向与规定的正方向相同或相反,绝对值才是速度变化量的大小。

2020-2021学年高中物理新教材鲁科版必修第一册学案：第2章第2节位移变化规律含解析第2节位移变化规律学习目标：1。

[物理观念]知道匀变速直线运动位移与时间关系、位移与速度关系，并能应用公式解决实际问题．2。

[科学思维]理解v-t图像与对应时间轴所围面积能代表位移，能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动． 3.[科学探究］掌握用极限方法探究位移公式，研究匀变速直线运动的规律．4。

[科学态度与责任］通过对匀变速直线运动的研究和对实际问题的处理，体验物理规律对生活实际的指导作用．一、匀变速直线运动的位移—时间关系1．在v。

t图像中的表示：做匀变速直线运动的物体的位移对应着v.t图像中的图线和时间轴包围的面积．如图所示,在0～t时间内的位移大小等于梯形的面积．2．位移公式s＝v0t＋错误!at2。

式中v0表示初速度，s表示物体在时间t内运动的位移．说明：微积分思想在匀变速直线运动v-t图像中的应用—-先把过程无限分割微元,以“不变”近似替代“变”，然后再进行累加．二、匀变速直线运动的位移-速度关系1．公式：v错误!－v错误!＝2as。

2．推导:速度公式v t＝v0＋at.位移公式s＝v0t＋错误!at2.由以上两式可得v错误!－v错误!＝2as。

注意：此公式是匀变速直线运动的位移公式，而不是路程公式，利用该公式计算出的是位移而不是路程．1．思考判断（正确的打“√”，错误的打“×”）(1)匀速直线运动表示任意相等的时间内，质点的位移都是相等的．（√）(2)匀速直线运动的v.t图像是一条倾斜直线．(×)(3）公式s＝v0t＋错误!at2既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动．(√) (4）由公式v错误!－v错误!＝2as可知在一定时间t内，运动物体的末速度越大,位移就越大．(×）2．关于公式s＝错误!,下列说法正确的是（)A．此公式只适用于匀加速直线运动B．此公式适用于匀减速直线运动C．此公式只适用于位移为正的情况D．此公式不可能出现a、s同时为负值的情况B［公式s＝错误!适用于匀变速直线运动，既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动，既适用于位移为正的情况，也适用于位移为负的情况，选项B正确,选项A、C错误; 当物体做匀加速直线运动,且规定初速度的反方向为正方向时，a、s就会同时为负值，选项D错误．］3。

鲁科版高一物理必修一教案-全册2.1《运动、空间和时间》教案教材分析由于本部分内容初中有所涉及但不够深入，所以在这部分内容处理上，时间分配少一些，但侧重知识的应用。

通过运动形式的对比引入，剖析大量运动与静止的相对性的生活实例来展开，扩展学生的视野，提高学生物理的兴趣，通过大量的生活和社会实例，在原认识的基础上进行再认识。

教学目标1、知识与技能：(1)、知道运动有多种类型，机械运动是一种简单的运动形式(2)、知道参考系的概念,知道对同一物体选择不同的参考系时,观察的结果可能不同,通常选择参考系时,要考虑研究问题的方便;在比较不同物体的运动情况时,必须选择同一参考系才有意义.(3)、知道时间和时刻的概念以及它们的区别.知道时间的法定计量单位及其符号.2、过程与方法：(1)、学会用坐标系来描述物体的空间位置(2)、学会用时间数轴来描述物体运动过程的时间和时刻3、情感态度与价值观：关注科学技术的新进展，关注物理学与其他学科的联系，培养爱国注意情感教学重点、难点：1、参考系的概念,及学会合理选择参考系判断物理的运动情况2、学会用坐标系来描述物体的空间位置3、学会用时间数轴来描述物体运动过程的时间和时刻教学准备：多媒体教学方法：讲授法、谈话法、演示法课时安排：1课时教学过程(一)、课程的引入：结合课本内容，在学生自行阅读的基础，教师引入本章内容并简要讲解本章的学习要求(二)教学内容1、机械运动和参考系：(1)、各种运动：(2)、机械运动的定义：(3)、参考系的概念：教学过程：(4)、参考系的确定方法2、空间位置的描述3、时间的描述(三)本节小结：1、学会合理选择参考系判断物理的运动情况2、学会用坐标系来描述物体的空间位置3、学会用时间数轴来描述物体运动过程的时间和时刻(四)课堂练习(可相互讨论)：教学反思本节教学，不仅关注知识的习得，更关注知识的形成过程，让学生在正确理解知识的同时，体会如何进行问题的探究，在教学过程中注重学生的学习兴趣、主动参与的态度，关注学科间的渗透，辨证思想的渗透。

第2章匀变速直线运动第1节速度变化规律课标解读课标要求素养要求1.掌握匀变速直线运动的概念。

2.掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式。

3.理解匀变速直线运动v-t图像的特点。

1.科学思维:培养学生的逻辑推理能力,数形结合的能力,应用数学知识解决物理问题的能力。

2.科学探究:引导学生研究图像、寻找规律得出匀变速直线运动的概念。

3.科学态度与责任:应用匀变速运动速度公式分析和解决生产生活中有关实际问题。

要点一匀变速直线运动定义物理学中,将物体加速度保持不变❶的直线运动称为匀变速直线运动。

要点二匀变速直线运动速度公式当物体做直线运动时,根据加速度的定义可得v t=v0+at❷,这个公式描述了做匀变速直线运动的物体速度随时间变化的规律,通常称为匀变速直线运动的速度公式。

要点三速度-时间图像根据v-t图像,我们可直观了解物体运动速度随时间变化的规律,可较准确地判断某时刻物体的运动速度或物体到达某速度所需要的时间,还可求出物体的加速度❸。

❶(1)加速度保持不变是什么意思?(2)速度的方向可以改变吗?提示(1)加速度的大小和方向均保持不变。

(2)可以,匀变速直线运动的加速度大小和方向一定不变,但速度的方向有可能改变。

例如:物体先做匀减速运动,速度为零时反向做匀加速运动。

❷(1)指出公式中各物理量的物理意义及适用条件?(2)公式为矢量式,如何确定方向?提示(1)v0、v t分别表示物体的初、末速度,a为物体的加速度,且a为恒量,at就是物体运动过程中速度的变化量。

假设计算出v t为正值,那么表示末速度方向与初速度的方向相同;假设v t为负值,那么表示末速度方向与初速度的方向相反。

(2)公式v t=v0+at是矢量式,习惯上规定初速度的方向为正方向。

①假设加速度方向与正方向相同,那么加速度取正,假设加速度方向与正方向相反,那么加速度取负值。

②假设计算出v t为正值,那么表示末速度方向与初速度的方向相同;假设v t为负值,那么表示末速度方向与初速度的方向相反。

第2节质点和位移学习目标：1.[物理观念]知道质点、位移、矢量、标量的概念，并会应用． 2.[科学思维]理解质点是理想化模型，会根据具体实例掌握将物体看成质点的条件．理解并会应用s-t图像． 3.[科学探究]学会从实际问题的角度理解位移与路程的区别和联系，理解矢量与标量． 4.[科学态度与责任]理解理想化模型的建立是抓住主要因素忽略次要因素的科学思想．阅读本节教材，回答第20页“物理聊吧”并梳理必要知识点．教材P20问题提示：教科书能否视为质点，要看书本大小对所研究问题的影响能否忽略．第一种情况能看成质点．书本大小对研究的问题没有影响．第二种情况不能看成质点．如果看成质点就无法研究了．一、质点1．定义：物理学上用来代替物体的具有质量的点．2．物体视为质点的条件：物体的大小、形状及物体上各部分运动的差异等因素对所研究的物理问题的影响可以忽略．3．物理意义：质点是没有大小和形状，而具有质量的点，因此质点是一个理想化模型，并不真实存在．但引入质点的概念，可以简化物理问题，方便研究．质点是一个理想化模型，实际上并不存在.二、位移1．位移(1)定义：由初位置指向末位置的有向线段．(2)物理意义：描述运动物体的位置的变化．2．标量和矢量(1)标量：只有大小，没有方向．(2)矢量：既有大小，又有方向．注意：位置坐标与坐标原点的选取有关，但位移与坐标原点的选取无关．3．位移—时间图像(1)意义：描述物体运动的位移随时间变化的规律．(2)建立：常用横坐标表示时间，用纵坐标表示相对于起始位置的位移．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)小物体在任何情况下都可看成质点．(×)(2)球形物体可看成质点，其他形状的物体不能看成质点．(×)(3)物体沿直线向某一方向运动时，发生的位移在数值上等于路程．(√)(4)位移和路程是两个不同的概念，无论什么情况都不能说位移就是路程．(√) 2．下列关于质点的说法中正确的是()A．质点就是一个体积很小的球B．只有很小的物体才能视为质点C．质点不是实际存在的物体，只是一种理想化模型D．大的物体不可以被视为质点C[质点不是实际存在的物体，更不是小球，它是实际物体的近似，是一种理想化模型．某些情况下大的物体也可以被视为质点．]3．(多选)关于矢量和标量，下列说法中正确的是()A．矢量是既有大小又有方向的物理量B．标量是既有大小又有方向的物理量C．位移－10 m比5 m小D．－10 ℃比5 ℃的温度低AD质点无人机的研发，激发了年轻人的极大兴趣．某次李明操控无人机测试中往返飞行了200 km.探究：研究飞行路程时无人机能否看成质点？研究无人机所在位置时能否看成质点？研究无人机转弯时的飞行姿态时能否看成质点？提示：能，能，不能．在物理学中，突出问题的主要因素，忽略次要因素，通过对事物的抽象，建立理想化的“物理模型”，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法．2．质点的三个特点(1)没有大小和形状．(2)具有物体的全部质量．(3)是一种理想化的物理模型，实际生活中并不存在．【例1】在图中，你认为哪些对象可以视为质点？甲．绕太阳公转时的地球乙．自行车运动员在直线冲刺丙．因绕太阳公转而引起四季变化时的地球思路点拨：[解析]当研究地球绕太阳公转时，由于地球的大小相对于日、地之间的距离，完全可以忽略，可看作质点；自行车运动员直线冲刺阶段，比赛关注的是其冲刺速度，可以将运动员看作质点；当研究不同地区季节变化、昼夜变化时，地球本身的形状和大小处于主要因素，不能将地球看作质点．[答案]甲、乙可看作质点，丙不可以看作质点物体能否看作质点的判断方法(1)确定问题的性质，即题中关注的要素是什么，分析、求解的物理量是什么．(2)假设物体的形状、大小被忽略，思考要求解的物理量、关注的要素是否受影响．若不受影响，物体就能被看成质点；若受影响，则物体不能被看成质点．[跟进训练]1．研究下列问题时，可以把研究对象看作质点的是()A．研究火车在平直轨道上运行时车轮的转动B．乒乓球比赛中，研究运动员发出的旋转球的运动C．研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作D．用GPS确定打击海盗的“武汉舰”在大海中的位置D[研究火车在平直轨道上运行时车轮的转动时，不能把火车看成质点，否则就没有车轮的转动了，故A错误；乒乓球比赛中，运动员发出的旋转球不能视为质点，否则就没有旋转了，故B错误；研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时，航天员的大小和形状不能忽略，不能把翟志刚看成质点，故C错误；用GPS确定“武汉舰”在大海中的位置时，舰的大小和形状可以忽略，可以把“武汉舰”看成质点，故D正确．]2．(多选)下列说法正确的是()A．不能把运转中的地球视为质点，而可以把原子核视为质点B．计算公交车通过路旁的一根电线杆的时间时，可以把公交车视为质点C．研究“神舟十号”绕地球运行周期时，可以把它视为质点．研究“神舟十号”与“天宫一号”交会对接过程，则不能把它视为质点D．研究在平直的赛道上飞驰的F1赛车的速度时，可以把赛车视为质点CD[当研究地球的公转时，由于地球的直径比地球与太阳之间的距离要小得多，可以忽略不计，可以把地球视为质点(忽略地球的自转)；当研究地球的自转引起的昼夜交替等现象时，就不能忽略地球的大小和形状，当然就不能把地球视为质点；研究电子绕原子核的运动情况时，因为原子核的半径只相当于原子半径的万分之一，可以把原子核视为质点；但若研究有关原子核结构的问题时，就不能把原子核视为质点，A错误．计算公交车通过路旁的一根电线杆的时间时，公交车的长度不能忽略，故不能把公交车视为质点，B错误．研究“神舟十号”绕地球运行周期时，其大小远小于轨道半径，可以忽略不计，可以把“神舟十号”视为质点；在“神舟十号”与“天宫一号”交会对接过程中，它的飞行状态、形状、结构等，是不可忽略的因素，因此它不能被视为质点，C正确．在平直的赛道上飞驰的赛车，尽管车轮在转动，但我们研究的是赛车的速度，对整个赛车的运动来讲，车轮的转动不是研究的主要问题，可以把赛车视为质点，D正确．]位移和路程有甲、乙、丙三名旅客都是从北京到重庆，他们分别沿三条不同的路线到达．探究：他们的位移是否相同？他们的路程是否相等？提示：位移是初位置到末位置的有向线段．因为他们的初、末位置相同，所以位移相同．路程是轨迹长度，由图可以看出他们的路程不相等．(1)由图像上的坐标可知质点在某时刻的位置、在某一位置时的时刻．(2)图像与s轴的交点的纵坐标值，表示零时刻的位置．(3)图像与t轴的交点的横坐标值，表示位移为零的时刻．(4)图像斜率表示质点运动的速度，斜率的大小表示速度的大小，斜率的正、负表示物体速度的方向．即：①斜率为正表示物体向正方向运动．②斜率为负表示物体向负方向运动．(5)两图像的交点表示两物体同时处在同一位置(即相遇)．3．s-t图像的两点提醒(1)s-t图像描述的是质点的位移随时间变化的规律，而不是质点运动的轨迹．(2)s-t图像只能描述直线运动，而不能描述曲线运动．【例2】某人沿着半径为R的水平圆周跑道跑了1.75圈，下列关于他的路程和位移的说法正确的是()A．路程和位移的大小均为3.5πRB．路程和位移的大小均为2RC．路程为3.5πR，位移的大小为2RD．路程为0.5πR，位移的大小为2R思路点拨：①位移是矢量，为从初位置指向末位置的有向线段．②路程是标量，为轨迹的长度．C[如图所示，该人沿跑道由A经1.75圈运动到B点，此过程中位移大小s ＝2R，路程大小l＝1.75×2πR＝3.5πR，故选项C正确．]解决位移与路程问题的一般方法(1)以某物体为研究对象，选择一个研究过程．(2)找出研究过程的初位置和末位置，则由初位置指向末位置的有向线段就是位移．(3)画出物体在运动过程中的运动轨迹示意图，则实际路径的总长度就是路程．【一题多变】如果该人跑两圈，那么路程、位移各为多少？[解析]该人跑两圈，从A点回到A点，路程大小：l＝2×2πR＝4πR位移为0.[答案]4πR0[跟进训练]3．(多选)如图所示是做直线运动的甲、乙物体的位移—时间图像，由图像可知()A．甲运动的时间比乙早t1sB．当t＝t2时，两物体相遇C．当t＝t2时，两物体相距最远D．当t＝t3时，两物体相距s0mABD[由图像可知，甲从t＝0开始运动，乙从t1时刻开始运动，A对；在s-t图像中，两图像的交点表示两物体相遇，B对，C错；当t＝t3时，甲在原点，乙在距离原点s0米处，故D对．]1．物理观念：质点、位移、矢量、标量等概念．2．科学思维：质点模型的建立，位移与路程的比较．3．科学方法：理想化模型法，抽象思维的方法、图像法.1．(多选)下列说法正确的是()A．研究“神舟十号”飞船绕地球飞行时，飞船可看作质点B．研究子弹穿过一张薄纸的时间时，子弹不可看作质点C．研究火车通过路旁的一根电线杆的时间时，火车可看作质点D．研究电子绕原子核的运动情况时，电子可看作质点ABD[“神舟十号”飞船的尺寸比飞船到地球的距离小得多，可以把飞船抽象为一个点；子弹、火车的长度分别比一张纸的厚度和电线杆的直径大得多，因此不可抽象为一个点；电子的大小比电子到原子核的距离小得多，故可把电子抽象成一个点，A、B、D正确，C错误．]2．关于路程和位移的关系，下列说法正确的是()A．物体沿直线向某一方向运动时，通过的路程就是位移B．物体沿直线向某一方向运动时，通过的路程等于位移的大小C．物体通过的路程不为零，位移也一定不为零D．物体的位移为零，路程也一定为零B[位移是有向线段，是矢量，而路程是标量，二者是不同概念，A错误．当物体做单向直线运动时，位移大小与路程相等，B正确．位移大小和路程无直接关系，路程不为零，但可能是运动物体又回到出发点，位移为零，即C、D均错误．]3．一位同学从操场中心A点出发，先向北走了6 m到达C点，然后向东走了8 m到达B点，可以算出A、B两点间的距离为10 m，如图所示，则该同学的位移大小和路程分别是()A．10 m,14 m B．14 m,10 mC．10 m,10 m D．14 m,14 mA[该同学从A点出发，经过C点到达B点，初位置和末位置的直线距离为10 m，则位移的大小为10 m，运动轨迹的长度s＝6 m＋8 m＝14 m，则路程为14 m．选项A正确．]4．(多选)如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的s-t图像．下面说法正确的是()A．甲、乙两物体的出发点相距s0B．甲、乙两物体都做匀速直线运动C．甲物体比乙物体早出发的时间为t1D．甲、乙两物体向相同方向运动ABC[由s-t图像知，t＝0时，甲的位置为x＝s0，乙的位置为x＝0，故甲、乙出发点相距s0；s-t图线的斜率表示速度，甲、乙两物体的s-t图线都是倾斜直线，故两物体都做匀速直线运动；甲从t＝0时刻开始出发，乙在0～t1这段时间内保持静止，故甲比乙早出发的时间为t1；甲的斜率为负值，说明速度方向与规定正方向相反，乙的斜率为正值，说明速度方向与规定正方向相同，故甲、乙两物体的运动方向相反，综上所述，A、B、C三个选项正确．]5.(新情景题)2019年女排世界杯赛，中国队十一连胜，成功卫冕，为70年国庆献上大礼．如图在一次比赛中，(1)研究落在边线内外时，排球能否看成质点？(2)确定运动员在球场上的位置时，球员能否看成质点？(3)从发球到第一次接球，这过程中路程和位移大小是否相等？[解析](1)(2)物体能否看成质点，要看研究对象大小、形状对研究的问题能否忽略．(1)不能，(2)能．(3)位移大小是初位置指向末位置的线段长度，而路程是弧线长度，故它们不相等．[答案](1)不能(2)能(3)不相等莘莘学子，最重要的就是不要去看远方模糊的，而要做手边清楚的事。

姓名，年级：时间：第1节科学探究：力的合成学习目标:1.［物理观念］知道共点力、合力、分力的概念．理解平行四边形定则，知道它是矢量运算的普遍法则．2。

［科学思维]理解合力随分力间夹角的变化情况,知道合力的取值范围，会用作图法和计算法求合力．3。

［科学探究]掌握力的等效替代方法，能用图形分析，寻找规律,形成初步结论，能与猜想进行对比,知道交流的重要性．4。

[科学态度与责任］通过对力的合成规律的探究，能体会物理学研究中科学假设的重要性，做到实事求是，体会物理学技术应用在生产生活中的作用及意义．阅读本节教材,回答第94页“物理聊吧”的问题，并梳理必要知识点．教材P94“物理聊吧”问题提示：(1）夹角越小合力越大，夹角越大合力越小，合力方向不断改变．（2）不是，夹角为0时最大，夹角为180°时最小．（3）夹角为0°时，合力大小为它们大小之和，方向与任何一个分力的方向相同．夹角为180°时，合力大小为它们大小之差，方向与较大分力方向相同．一、共点力的合成1．共点力：如果几个力同时作用在物体上的同一点，或者它们的作用线相交于同一点,我们就把这几个力称为共点力．2．合力：几个共点力共同作用所产生的效果可以用一个力来代替，这个力称为那几个力的合力．3．力的合成:求几个力的合力的过程称为力的合成．注意：合力与分力的效果必须相同．二、共点力合成的平行四边形定则1．平行四边形定则：两个共点力合成时,以表示互成角度的两共点力的有向线段为邻边作平行四边形，则两邻边间的对角线所对应的这条有向线段就表示这两个共点力的合力的大小和方向，如图所示．2．多个力的合成方法：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，直到把所有外力都合成为止,最后得到的结果就是这些力的合力．说明：两分力为邻边,它们之间对角线代表合力大小和方向．1．思考判断（正确的打“√”，错误的打“×”）（1）作用在同一物体上的几个力一定是共点力．（×）(2）两个共点力共同作用的效果与其合力作用的效果相同．(√）(3）两个力的合力一定大于其中任意一个分力．（×)（4)多个共点力求合力时，平行四边形定则也适用．（√）2．下列说法正确的是（)A．两个共点力共同作用的效果与其合力单独作用的效果相同B．合力作用的效果与物体受到的每一个力的作用效果都相同C．把物体受到的几个力的合力求出后，则物体只受一个力D．性质不同的力可以合成，作用在不同物体上的力也可以合成A [几个力共同作用的效果与某一个力单独作用的效果相同,这一个力称为那几个力的合力，所以A正确，B错误；合力和它的分力是力的作用效果上的一种等效替代关系，而不是力的本质上的替代，故C 错误；进行合成的几个力,性质可以相同，也可以不同，但必须是作用在一个物体上的共点力，故D错误．]3．两个共点力的大小均为10 N，如果要使这两个力的合力大小也是10 N，则这两个共点力间的夹角应为（）A．30°B．60°C．90°D．120°D ［对于两个夹角为120°的等大的共点力而言，其合力大小与分力相等,并且合力与两分力的夹角均为60°。

2.5自由落体运动【学习目标】1、用理想化的方法比较重力与空气阻力的大小，识别自由落体运动2、通过实验探究，知道自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动3、知道自由落体运动加速度的方向和大小，知道不同地点的重力加速度不一样4、根据匀变速直线运动规律，得到自由落体的运动规律5、运用自由落体运动规律解决有关实际问题重点：掌握自由落体运动的特点与规律难点：1、知道不同地点重力加速度不同2、运用自由落体运动规律解决实际问题【知识回顾】1、什么是匀变速直线运动？特点是什么？2、匀变速直线运动有哪些规律？【课上探究】在生活中，常会见到物体从高处落下，一片树叶、一个苹果……当苹果和树叶同时从同一高度落下时，苹果下落的快，先着地，于是人们根据自己的生活经验，很容易得出“重的物体比轻的物体下落的快”的结论，这也是古希腊哲学家亚里士多德的观点。

这个观点对吗？若用纸片代替树叶，用力搓成团再和苹果同时由同一高度释放，结果会是怎样呢？学习活动一、探究自由落体运动的特点实验1：纸片和硬币同时下落，实验现象是什么？实验2：揉成团的纸片和硬币的同时下落，实验现象是什么？思考：影响物体下落快慢的因素是什么？猜想：什么情况下，两物体下落的可能一样快？实验验证：真空管实验（此处可看微视频1真空管实验）总结1：自由落体运动的特点例1、判断下列说法正确的是（）A．初速度为零的下落运动就是自由落体运动B．物体做自由落体运动，下落过程中的运动情况与物体的质量无关C．空气阻力影响物体下落的快慢D．重的物体比轻的下落得快学习活动二、探究自由落体运动的性质右图为小球做自由落体运动的频闪照片，已知频闪的时间间隔为s301，数据的单位是cm。

（此处可看微视频2自由落体运动频闪照片）问题1：根据右图数据计算S 是否相等？问题2：判断小球做自由落体运动的性质是什么？问题3：计算小球做自由落体运动的加速度a为多少？问题4：自由落体运动的加速度叫做什么加速度？用什么表示？方向向哪？一般情况下，我们计算时取多少？在估算时取多少？问题5：阅读课本47页表格思考自由落体运动的加速度在地球上的不同地区是否相同？有怎样的规律？总结2：自由落体运动的性质例2、关于自由落体运动的加速度g，下列说法正确的是（）A．同一地点轻重不同物体的g值一样大B．重物体的g值大C．g值在地球地面的任何地方都一样大D．赤道处的g值小于南北两极处的g值学习活动三、探究自由落体运动的规律根据自由落体运动特点与性质及匀变速直线运动的规律，推导自由落体运动的规律：例3、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2s听到石头落地声，由此可知井深约为（不计声音传播时间，重力加速度g取10m/s2）A．10m B．20m C．30mD．40m 【课堂练习】1、1971年7月26号发射的阿波罗—15号飞船首次把一辆月球车送上月球，美国宇航员科特驾驶月球车行驶28千米，并做了一个落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤，如图所示，出现的现象是（）A．羽毛先落地，铁锤后落地B．铁锤先落地，羽毛后落地C．铁锤和羽毛都做自由落体运动，重力加速度为9.8 m/s2D ．铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地2、关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动B．加速度等于重力加速度的运动就是自由落体运动C．在自由落体运动中，不同质量的物体运动规律相同D．物体做自由落体运动位移与时间成正比3、物体自由下落的总时间为5 s，g=10m/s2，则物体下落5s末的速度和下落的总高度分别为（）A．25m/s，25mB．50m/s，25mC．25m/s，125mD．50m/s，125m4、一个物体从45m高的地方静止释放，做自由落体运动，g=10m/s2，到达地面时的速度为（）A．10m/sB．20m/sC．30m/sD．40m/s5、甲、乙两物体所受的重力之比为1 : 2，甲，乙两物体所在的位置高度之比为2 : l，它们各自做自由落体运动，则（）Ot甲Ot 乙Ot丙Ot丁A ．下落过程中的加速度之比是1 : 2B ．下落过程中时间之比是1 : 2C ．落地时的速度之比是1 : 1D ．落地时的速度之比是1:26.如图所示，甲、乙、丙、丁是以时间t 为横轴的图像，下面说法正确的是（ ）A ．图甲可能是自由落体运动的位移—时间图像B ．图乙可能是自由落体运动的加速度—时间图像C ．图丙可能是自由落体运动的速度—时间图像D ．图丁可能是匀速直线运动的速度—时间图像7.物体从某一高度自由下落，第1 s 内就通过了全程的一半，物体还要下落多少时间才会落地A.1 sB.1.5 sC.2 s D.（2-1）s8．一个物体从高h 处自由落下，其时间达到落地时间一半时，离地面的高度为 ( )A ．21h B ．41h C ．h 43 D ．121h9．在一根轻绳的两端各拴一个小球，一人用手拿着绳上端的小球站在三层楼的阳台上，放手让小球自由下落，两个球相继落地的时间差为△t ，如果站在四层楼的阳台上，同样放手让小球自由下落，则两球相继落地的时间差将会( )A ．不变B ．变大C ．变小D ．由于层高不知，无法比较【课外拓展性实验】 测量反应时间从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间．两位同学合作，用刻度尺可测人的反应时间：如图（1），甲捏住尺的上端，乙在尺的下部作握尺的准备（但不与尺接触），当看到甲放开手时，乙立即握住尺，若乙作握尺准备时，手指位置如图（2），而握住尺的位置如图（3），应用本节课所学知识计算乙同学的反应时间约为多少？（g 取10m/s 2）参考答案：例1 BC 例2A 例3 B课堂练习：1.D 2.C 3.D 4.C 5. D 6.C 7.D 8.C 9.C40。