人教版高一第一章 运动的描述1.2节讲解
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物理必修一知识点总结补充:直线运动的图象1、从S—t图象中可求:⑴、任一时刻物体运动的位移⑵、物体运动速度的大小直线或切线的斜率........大小⑴、图线向上倾斜表示物体沿正向作直线运动;图线向下倾斜表示物体沿反向作直线运动..⑵、两图线相交表示两物体在这一时刻相遇⑶、比较两物体运动速度大小的关系看两物体S—t图象中直线或切线的斜率........大小2、从V—t图象中可求:⑴、任一时刻物体运动的速度⑵、物体运动的加速度a>0....表示减速........;a<0...表示加速⑴、图线纵坐标的截距表示.........0V...时刻的速度即初速度........t=0⑵、图线与横坐标所围的面积表示........;在t.轴下......在t.轴上方的位移为正....相应时间内的位移方的位移为负...............................某段时间内的总位移等于各段时间位移的代数和⑶、两图线相交表示两物体在这一时刻速度相同⑷、比较两物体运动加速度大小的关系补充:匀速直线运动和匀变速直线运动的比较补充:速度与加速度的关系.........1、速度与加速度没有必然的关系;即:⑴速度大;加速度不一定也大;⑵加速度大;速度不一定也大;⑶速度为零;加速度不一定也为零;⑷加速度为零;速度不一定也为零..2、当加速度a与速度V方向的关系确定时;则有:⑴若a与V方向相同.........;V..都增大....时;不管..a.如何变化⑵若a与V方向相反....;V..都减小.......a.如何变化....时;不管★思维拓展:有大小和方向的物理量一定是矢量吗如:电流强度。
1.2 运动的描述从容说课机械运动的现象很普遍,学生也非常熟悉.因此,教材中首先出示了一组有趣的图片,引起学生学习的兴趣;列举了许多机械运动的例子,说明了运动的普遍性;通过课文内容使学生体验类似的场景,说明了运动和静止的相对性,介绍了参照物的概念.教学中教师应引导学生结合身边实例通过分析思考,理解运动物体的共同特点(即它们位置的改变),掌握机械运动的概念,通过学生简单的实验及对实验的分析,说明运动和静止的相对性,进而理解参照物的概念,并能根据指定的参照物判断物体的运动和静止,会根据物体的运动情况判断参照物,获得应用物理知识解决实际问题的能力.教学目标一、知识目标1.知道什么是机械运动,知道机械运动是宇宙中最普遍的现象.2.知道物体的运动和静止是相对的.3.知道参照物的概念.4.会根据指定的参照物判断物体的运动或静止;会根据物体的运动情况判断参照物.二、能力目标体验物体运动和静止的相对性,获得应用物理知识解决问题的能力.三、德育目标认识运动是宇宙中的普遍现象,运动和静止是相对的,建立辩证唯物主义世界观.教学重点机械运动,物体运动或静止的判断.教学难点参照物的概念及参照物的判断.教学方法观察讨论法:通过对生活中实际事例的观察,分析运动物体的共同特点,掌握机械运动的概念.实验法:通过简单的实验和对实验的分析理解参照物的概念.教具准备投影仪、录像机及录像资料.课时安排1课时教学过程一、引入新课请同学们观看高台跳水比赛的录像资料,并请一位同学用章首语作解说词配合图象解说.[师]各种各样的体育活动都不仅仅是一项运动,同时也都是一门科学.学好关于运动的科学,不仅能深入认识体育,还能深入地了解自然.从今天开始同学们就要开始学习关于运动的科学.二、新课教学1.机械运动[师]请同学们看课本图11.1-1中的三幅漂亮的图片,能回答图下面的问题吗?(同学们会热烈讨论)[投影]·哈雷彗星·喜马拉雅山是从古老的大海里升起来的[想想议议][师]请同学们根据书中图片和看到的录像资料讨论:哈雷彗星、喜马拉雅山、奔驰的猎豹,它们有没有共同点?共同点是什么?[生]它们有共同的地方,就是它们都在运动.[师]同学们还能举出一些运动的例子吗?[生]从家里到学校或从学校回家都是运动.[生]老师讲课时在讲台上或教室里的走动也是运动.[生]假期旅游时乘坐汽车或火车都是运动.[师]同学们说得非常好,运动的例子实在是太多了.能讲讲你们是怎么来判断物体是不是运动的呢?[生]如果物体从这个“地方”到了另一个“地方”就是运动了,如果一直呆在一个地方不动就没有运动.[师]同学们讲得非常通俗.你们说的“地方”就是“位置”.天空中飞行的飞机、火箭;地面上奔驰的火车、汽车;江河海洋中航行的船只、舰艇;行走的人、流动的水、游动的鱼、飞翔的鸟等等都在运动,为什么能说它们都在运动呢?[生]说这些物体都在运动是因为它们的位置在不断地变化.[板书]在物理学里,我们把物体位置的变化叫做机械运动2.参照物[师]运动是宇宙中的普遍现象.既然运动是普遍的,为什么又常常说房屋、桥梁是静止的,河水、船只等是运动的?[实验]请同学们将书本放在课桌上,把钢笔放在书本上,用手缓慢地推动书本,使书本载着钢笔沿桌面向前移动,思考下面问题:[投影](1)书本相对于桌面的位置有无变化?(2)钢笔相对于书本的位置有无变化?(3)钢笔相对于桌面的位置有无变化?[生]书本相对于桌面的位置发生了变化;钢笔相对于书本的位置没有变化;钢笔相对于桌面的位置发生了变化. [师]请同学们根据机械运动的概念来判断书本和钢笔的运动情况.[生]书本和钢笔相对于桌面的位置发生了变化,说明书本和钢笔是运动的.[生]钢笔相对于书本的位置没有发生变化,说明钢笔是静止的.[师]一个说钢笔是运动的,另一个又说钢笔是静止的,他们矛盾吗?请同学们讨论.[生]如果以桌面作标准,书本和钢笔就都是运动的.如果以书本作标准,钢笔就是静止的.[生]选择作标准的物体不一样,同一个物体的运动情况就不一样,因此他们并不矛盾.[师]大家分析得很好,还有类似的例子吗?[生]有.比如老师站在讲台上,如果以教室的墙壁作标准,老师就是静止的,如果选择太阳作标准,老师就是运动的,因为老师站在地球上不动,但地球在绕着太阳转动.[生]我们大家都一样,如果以坐在教室中的椅子作标准是静止的,如果以太阳作标准都是运动的.[生]旅游坐车的时候,如果以车厢作标准,坐着的人是静止的,如果以路边的树或大楼作标准,车内的人就是运动的.……[师]同学们讲得都很好.可见,说物体是运动的还是静止的,要看是以哪个物体作标准.[板书]在研究机械运动时,所选的作为“标准”的物体叫参照物(reference object).[想想议议][师]请同学们每人都来描述某一物体的运动情况,看看各是以什么物体作为参照物的.[生]放学后和同学一起回家时,以同学为参照物,我就是静止的,以房子为参照物,我就是运动的.[生]在河堤上行走时,以自己在水中的倒影为参照物,则自己是静止的,以河岸为参照物,则自己和影子都是运动的.[生]一个人在公路上行走,如以路旁的树木作参照物,他是从西向东走,这时如果从他身后开过一辆汽车,以汽车为参照物时,这个人就是在从东向西走.……[师]太棒了,自己祝贺一下吧!3.运动和静止的相对性[师]从上面同学们的分析可以看出,选择不同的物体作参照物,物体的运动和静止的情况不同.这就是运动和静止的相对性.[生]是不是只要说到物体的运动情况,都是相对于某一参照物而言的?[生]参照物应该怎样选择呢?[师]两位同学提出的问题非常好.同学们可以互相讨论,看能不能有满意的答案.[生]第一个问题是肯定的.因为运动和静止是相对的,所以,说一个物体运动情况是什么,肯定是相对于某一个作为标准的参照物来说的.[生]选择参照物时,不能选被研究的物体个身作参照物,因为这样选的话.这个物体永远处于静止状态.[生]刚才大家说到参照物中有人、有车、有树木、有房屋、还有人的影子等,什么都有.所以,我认为参照物的选择是任意的.[生]因为我们词论的物体大部分是在地面上运动的,所以—般应选样地面或固定在地面上的物体作参照物,这样研究问题方便.[生]我认为如果选样地面或固定在地面上的物体作参照物时,参照物可以不提.比如说“公路上行驶的汽车”,不用说”以地面为参照物,汽车在运动”.[生]我觉得选择参照物时,应该看怎样选择研究问题更方便.比如研究客车是不是运动,最好选择地面或路旁的树木、房屋作参照物;如果要研究人在车厢里是否运动,就该选择车上的坐椅或固定在车上不动的物体作参照物.……[师]同学们表现得太棒了!老师还要补充一点,研究问题的时候,选择好参照物后,就可以先假定参照物是不动的,然后再看被研究的物体相对于参照物的运动情况.比如课本P22图11.1-4中丙图,“乘坐电梯向外观看,有什么感觉?”[生]乘这样的电梯向上运动时,以电梯为参照物,假设电梯不动,楼房就在向下运动;如果乘电梯向下时,楼房就向上运动.[生]如果老师从讲桌的一端运动到另一端,以老师为参照物的话,假定老师不动,可以认为是讲桌沿老师的反方向运动.[师]大家说得非常正确,以后的学习中同学们一定还会碰到很多的例子.现在请同学们观察教材图11.1-3及图11.1-4甲、乙,大家互相交流讨论,说一说对于不同的参照物,各个物体是运动还是静止.[投影][师]清同学们看一则有趣的故事.第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2000米的高空飞行的时候,发现脸旁有一个小东西,飞行员以为是昆虫,敏捷地一把抓了过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗德国子弹.这名法国飞行员怎么会有这么大的本领呢? [生]如果我是那名飞行员,电可以抓住那颗子弹.因为尽管飞机和子弹都在飞,但对飞行员来说那颗子弹是静止的.三、小结[师]请同学们一起来小结本节内容.1.机械运动.2.参照物、运动和静止的相对性.3.怎样选择参照物?四、动手动脑学物理1.放在行李架上的物品相对于火车头、车厢的座椅是静止的:相对于路边的树木、房屋是运动的.若以乘客为参照物,要看乘客是坐在椅子上静止还是在运动.如果以坐在椅子上的乘客为参照物,则行李架上的物品是静止的.若以正在车厢内走动的乘客为参照物,则行李架上的物品电可以认为是运动的.2.地球同步通信卫星也叫同步轨道通信卫星,它绕地球转动一周的时间与地球自转一周所用的时间相同,且它的运动方向和地球自转的运动方向也相同,所以相对于地面上的任一点的位置都不改变,因此,地面上的人从任一观察点去看卫星都是静止不动的.同步卫星绕地球转动一周大约需要21小时,确切地说是23小时56分.3.如果以电视为参照物,运动员可以近似地认为是不动的.但看电视时人们根据经验自然会选择运动员周围固定在地面上不动的物体作参照物,因此能看到运动员是运动的.五、板书设计机械运动:在物理学里,把物体位置的变化叫做机械运动 运动和静止的相对性:选择不同的物体作参照物时,物体的运动或静止的情况不同.参照物概念:在研究机械运动时,所选的作为“标准”的物体叫参照物 参照物的选择:(1)不要将研究物体的本身选作参照物(2)参照物的选择是任意的(3)一般选地面或地面上静止的物体作参照物《运动的描述》说课稿一、说教材:教材地位:“运动的描述”这一节看似简单,但它却深深影响运动、运动和力、机械能的学习,因而理解本节的内容对后面的学习起着重要的铺垫作用。
第一章运动的描述第2节时间位移教学目标:【知识与技能】1.使学生掌握时间间隔和时刻的区别和联系。
2.使学生理解位移的概念,明确路程与位移的区别。
3.让学生知道什么是标量和矢量,知道位移是矢量,路程是标量。
4.学生能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间间隔、位置和位移。
【过程与方法】1.联系实际引出时间、时刻、位移、路程等,让学生学会将抽象问题形象化。
2.采用新知识后紧跟习题讲解和演练的方法巩固学生记忆。
3.采用结构式小结,使学生印象深刻。
【情感态度与价值观】1.通过时间和位移的学习,要让学生了解生活与物理的关系。
2.使学生深刻感受知识是相互关联、相互补充的。
教学重点:1.时间间隔和时刻的概念以及它们之间的区别和联系。
2.位移和路程的区别。
教学难点:1.帮助学生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。
教学过程:【复习导入】上一节课咱们学习了机械运动、质点、参考系和坐标系,下面一起回顾昨天的内容……这节课我们就开始学习描述物体运动的物理量。
【时间】首先我们来看描述物体运动的物理量——时间。
高中阶段我们把时间分为两类:第1类,就是时刻。
什么是时刻?【时刻】例:早上8:30上课,这个8:30,就是一个时刻,在个别教材上也称之为时间点。
【时间间隔】例:一节课是45分钟,这个40分钟就是一个时间间隔。
在其他教材上也称之为“时间段”、或“一段时间”。
【提问】区分以下情形哪些是时刻、哪些是时间间隔。
【时间轴】上节课咱们学习了坐标轴,同样,时间我们也可以用坐标轴来表示,如果时间用坐标轴来表示,我们就称之为时间轴。
时间是无法倒流的,所以时间轴是没有负半轴的,一定要注意。
这里面有对时间的其他几种描述方法,咱们来看一下:①“第1秒内”,在时间轴上我们应该怎么表示?它其实就是0~1这一段时间。
那第2秒内我们该怎么表示呀?它其实就是1~2这一段时间。
【提问】第3秒内我们该怎么表示?第4秒内又该怎么表示?注意:“第4秒”和“第4秒内”,是一回事。
第一章运动的描述
1.质点、参考系和坐标系2.时间和位移
一.能力目标:
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。
4.认清时刻与时间的区别和联系。
5.掌握位移和路程两个概念。
6.知道什么是矢量和标量。
7.理解匀速直线运动和变速直线运动的概念。
8.知道什么是位移-时间图象以及如何用图象来表示位移与时间的关系。
二.知识点:
(一)机械运动
1.定义:物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动,简称运动。
2.运动的绝对性和静止的相对性:宇宙中的一切物体都在不停地运动,无论是巨大的天体,还是微小的原子、分子,都处在永恒的运动之中。
运动是绝对的,静止是相对的。
(二)物体和质点
1.定义:用来代替物体的有质量的点。
2.对质点的理解:实际生活中不存在这样的物体,为了研究问题的方便,我们忽略了对所研究的问题影响不大的次要因素,是一种理想化的物理模型,主要应该综合以下两个方面进行分析判断:
①物体的形状、大小在所研究的问题中是否属于次要的或可以忽略的因素,如果可以忽略就可以把物体看做一个质点。
②研究物体的平动问题时,物体上的各点的运动情况都相同,研究物体上的某一点的运动可以代表整体的运动情况,物体可以当成质点处理;研究物体的翻转、旋转等转动问题时,物体上的各点运动情况不同,一般不能把物体当质点处理。
质点不一定是很小的物体,很大的物体也可简化为质点。
同一个物体在不同的问题中有时可以看作质点,有时又不能看作质点,要具体问题具体分析。
[例1]下列研究对象能视为质点的是
A.高速转动着的砂轮
B.从北京开往上海的火车
C.沿圆形轨道绕地球运动的人造地球卫星
D.从斜面上滑下的木块
解析:A.砂轮转动时,砂轮各部分的运动情况和砂轮的大小、形状有关,故砂轮不能视为质点。
B.和从北京到上海的距离相比,火车长度、形状都可以忽略,故能将火车视为质点。
C.卫星本身大小比卫星到地球的距离小得多,故人造卫星能视为质点。
D.从斜面上滑下的木块,其各部分的运动情况相同,故可以把木块视为质点
答案:BCD
(三)参考系
定义:为了研究物体的运动,选来作为标准而假定不动的物体叫参考系。
①对同一物体的运动,所选参考系不同,对它的运动描述就可能不同。
②参考系的选取可以是任意的,以研究问题的方便而定,地面上物体的运动,一般选地面或相对于地面不动的物体为参考系。
[例2]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.河岸和流水答案:A
(四)坐标系
定义:为了定量的描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
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。
[例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
解析:根据坐标系的定义:为了定量的描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
这句话可知A、B、D正确
(五)时刻和时间间隔
1.时刻和时间间隔可以在时间轴上表示出来。
时间轴上的每一点都表示一个不同的时刻,时间轴上一段线段表示的是一段时间间隔。
2.要注意严格区分时间和时刻。
例如,“5秒末”“5秒时”“第5秒初”“第5秒末”等指的都是时刻而不是时间,“第5秒初”和“第4秒末”指的是同一时刻,即时间轴上t=4秒这一点。
“5秒内”“前5秒内”“后5秒内”“第5秒内”指的是时间而不是时刻。
“5秒内”“前5秒内”“后5秒内”的时间长度均为5秒,但“第5秒内”的时间长度则只有1秒。
[例4]以下计时数据表示时间的是()A.中央电视台新闻联播节目每日19时开播
B.焦点访谈节目每次播出大约20分钟
C.校运动会女子100m赛跑的最好成绩是13s
D.我国实行每周工作40小时劳动制度
解析:中央电视台新闻联播19时开始是指的是该节目播出的开始,所以指时刻;焦点访谈节目每次播出大约20分钟,是指从节目开始到结束的时间间隔;赛跑的最好成绩是13s,是指起跑到终点的时间间隔;每周工作40小时劳动制度,是指一周内各段时间间隔的累计。
答案:BCD
(六)路程和位移
1.路程:质点实际运动轨迹的长度,它只有大小没有方向,是标量。
2.位移:是表示质点位置变动的物理量,有大小和方向,是矢量。
它是用一条自初始位置指向末位置的有向线段表示,位移的大小等于质点始末位置间的距离,位移的方向由初位置指向末位置,位移只取决于初末位置,与运动路径无关。
3.位移和路程的区别:一般来说,路程总是大于或等于位移的大。
只有质点做方向不变的直线运动时大小才等于路程。
[例5]关于质点的位移和路程,下列说法正确的是A.位移和路程都是描述质点位置变化的物理量
B.质点的位移是直线,路程是曲线
C.位移是矢量,路程是标量;路程就是位移的大小
D.位移不会比路程大
解析:位移是描述质点位置变化的物理量,路程是质点实际轨迹的长度;位移是矢量,可以用初位置指向末位置的有向线段来表示;路程是标量,是质点实际运动轨迹的长度。
质点的运动轨迹可以是直线,也可以是曲线;当质点做单项直线运动时,路程等于位移的大小,其他情况下路程总是大于位移的大小。
答案:D
(七)矢量和标量
既有大小又有方向的物理量叫做矢量,例如位移、力等;只有大小没有方向的物理量叫做标量,例如时间、温度、质量等。
(八)匀速直线运动
定义:物体在一条直线上运动,如果在任意相等的时间里位移相等,这种运动称为匀速直线运动。
(九)变速直线运动
定义:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内位移不相等,这种运动叫变速直线运动。
[例6]关于匀速直线运动的描述,正确的是A.位移的大小和路程相等
B.任意选取两段不同的时间进行研究,位移和时间的比值一定相同
C.只要做直线运动的物体在任意相等时间里的位移相等,这种运动就是匀速直线运动
D.速度的方向可能与位移方向相反
解析:匀速直线运动的特点是:物体做直线运动,且任意相等时间里物体的位移相等;匀速直线运动中物体运动方向不改变,位移大小和路程相等;匀速直线运动的物体位移和时间的比值是恒定不变的速度方向与物体的位移方向相同。
答案:ABC
(十)、位移—时间图象(s-t图):
1.表示位移和时间的关系的图象,叫位移-时间图象,简称位移图象。
描述物体运动的位移随时间的变化规律。
2.坐标轴的含义:横坐标表示时间,纵坐标表示位移。
由图象可知任意一段时间内的位移或发生某段位移所用的时间。
3.匀速直线运动的s-t图:
①匀速直线运动的s-t图象是一条倾斜直线。
②s-t图象中斜率(倾斜程度)大小表示物体运动快慢,斜率(倾斜程度)越大,速度越快。
③s-t图象中直线倾斜方式(方向)的不同,意味着两直线运动方向相反。
④s-t图象中,两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。
⑤s-t图象若平行于t轴,则表示物体静止。
⑥s-t图象并不是物体的运动轨迹,二者不能混为一谈。
⑦s-t图只能描述直线运动。
5.变速直线运动的s-t图象为曲线。