運(yùn)動(dòng)的描述復(fù)習(xí)教案

1、 第一講運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)基_本_概_(tái)念參考系想一想如圖111所示，已知旗桿靜止不動(dòng)，則風(fēng)向向哪個(gè)方向？能否判斷甲、乙火炬的運(yùn)動(dòng)方向？圖111提示：旗桿靜止不動(dòng)，旗向左展開(kāi)，則風(fēng)向向左，甲火炬火焰向左偏，甲火炬可能靜止，可能向右運(yùn)動(dòng)，也可能向左運(yùn)動(dòng)，但向左運(yùn)動(dòng)的速度小于風(fēng)速，乙火炬一定向左運(yùn)動(dòng)。記一記1參考系的定義在描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，假定不動(dòng)，用來(lái)做參考的物體。2參考系的四性(1)標(biāo)準(zhǔn)性：選作參考系的物體都假定不動(dòng)，被研究的物體都以參考系為標(biāo)準(zhǔn)。(2)任意性：參考系的選取原則上是任意的。(3)統(tǒng)一性：比較不同物體的運(yùn)動(dòng)應(yīng)選擇同一參考系。(4)差異性：對(duì)于同一物體選擇不同的參考系結(jié)果一般不

2、同。試一試1漢語(yǔ)成語(yǔ)中有一個(gè)“形影不離”的成語(yǔ)，意思是人的身體和影子分不開(kāi)，形容關(guān)系密切，經(jīng)常在一起。在晴天的早上，某同學(xué)在操場(chǎng)上跑步，下列說(shuō)法正確的是()A以地面為參考系，影子是靜止的B以地面為參考系，影子是運(yùn)動(dòng)的C以人為參考系，影子是靜止的D以人為參考系，影子是運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)想一想2012年9月8日在國(guó)際田聯(lián)鉆石聯(lián)賽布魯塞爾站的比賽中，27歲的美國(guó)人梅里特以12秒80創(chuàng)造了新的110米欄世界紀(jì)錄，被譽(yù)為欄上魔術(shù)師。如圖112所示為110米欄比賽中梅里特的瞬間照，那么，梅里特在飛奔的110米中，能否被看成質(zhì)點(diǎn)？若梅里特的教練貝姆要分析其跨欄動(dòng)作要領(lǐng)，還能否將梅里特看做質(zhì)點(diǎn)？圖112提示：梅里特在

3、飛奔的110米中，能被看做質(zhì)點(diǎn)，但教練分析其動(dòng)作要領(lǐng)時(shí)，不能將其看做質(zhì)點(diǎn)。記一記1質(zhì)點(diǎn)的定義用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。它是一種理想化模型。2物體可看做質(zhì)點(diǎn)的條件研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的形狀和大小對(duì)研究結(jié)果的影響可以忽略。3物體可視為質(zhì)點(diǎn)主要有以下三種情形(1)物體各部分的運(yùn)動(dòng)情況都相同時(shí)(如平動(dòng))。(2)當(dāng)問(wèn)題所涉及的空間位移遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體本身的大小時(shí)，通常物體自身的大小忽略不計(jì)，可以看做質(zhì)點(diǎn)。(3)物體有轉(zhuǎn)動(dòng)，但轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)所研究的問(wèn)題影響很小(如研究小球從斜面上滾下的運(yùn)動(dòng))。試一試2下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法中，正確的是()A只要是體積很小的物體都可以看成質(zhì)點(diǎn)B只要是質(zhì)量很小的物體都可以看成質(zhì)點(diǎn)C質(zhì)量很大

4、或體積很大的物體都一定不能看成質(zhì)點(diǎn)D由于所研究的問(wèn)題不同，同一物體有時(shí)可以看做質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)不能看做質(zhì)點(diǎn)位移和路程想一想如圖113所示，某質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)出發(fā)沿直線到達(dá)C點(diǎn)后，再返回到B點(diǎn)靜止，已知AC100 m，BC30 m，則整個(gè)過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)的位移和路程各為多大？圖113提示：整個(gè)過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)的位移為ABACBC70 m，路程為ACBC130 m。記一記定義區(qū)別聯(lián)系位移位移表示質(zhì)點(diǎn)位置的變化，可用由初位置指向末位置的有向線段表示(1)位移是矢量，方向由初位置指向末位置；路程是標(biāo)量，沒(méi)有方向(2)位移與路徑無(wú)關(guān)，路程與路徑有關(guān)(1)在單向直線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小等于路程(2)一般情況下，位移的大小小于路

5、程路程路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度試一試3湖中O點(diǎn)有一觀察站，一小船從O點(diǎn)出發(fā)向東行駛4 km，又向北行駛3 km，則在O點(diǎn)的觀察員對(duì)小船位置的報(bào)告最為精確的是()A小船的位置變化了7 kmB小船向東北方向運(yùn)動(dòng)了7 kmC小船向東北方向運(yùn)動(dòng)了5 kmD小船的位置在東偏北37°方向，距離O點(diǎn)5 km處速度和加速度想一想如圖114所示為汽車的速度表，其示數(shù)表示汽車的平均速度還是瞬時(shí)速度？若汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度由圖甲變?yōu)閳D乙歷時(shí)8 s，則此過(guò)程汽車速度變化量為_(kāi) km/h，汽車的加速度為_(kāi) m/s2。圖114 記一記1速度(1)平均速度：定義：運(yùn)動(dòng)物體的位移與所用時(shí)間的比值。定義式：v。

6、方向：跟物體位移的方向相同。(2)瞬時(shí)速度：定義：運(yùn)動(dòng)物體在某位置或某時(shí)刻的速度。物理意義：精確描述物體在某時(shí)刻或某位置的運(yùn)動(dòng)快慢。速率：物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度的大小。2加速度(1)定義式：a， 單位是m/s2。(2)物理意義：描述速度變化的快慢。(3)方向：與速度變化量的方向相同。(4)根據(jù)a與v方向間的關(guān)系判斷物體在加速還是減速。3速度、速度變化量和加速度的比較比較項(xiàng)目速度速度變化量加速度物理意義描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量，是狀態(tài)量描述物體速度改變的物理量，是過(guò)程量描述物體速度變化快慢和方向的物理量，是狀態(tài)量定義式vvvtv0a單位m/sm/sm/s2方向與位移x同向，即物體運(yùn)動(dòng)的方向由v

7、vtv0或a的方向決定與v的方向一致，由F的方向決定，而與v0、vt方向無(wú)關(guān)關(guān)系三者無(wú)必然聯(lián)系，v很大，v可以很小，甚至為0，a也可大可小，也可能為零試一試4.圖115是火箭點(diǎn)火升空瞬間時(shí)的照片，關(guān)于這一瞬間的火箭的速度和加速度的判斷，下列說(shuō)法正確的是()圖115A火箭的速度很小，但加速度可能較大B火箭的速度很大，加速度可能也很大C火箭的速度很小，所以加速度也很小D火箭的速度很大，但加速度一定很小對(duì)質(zhì)點(diǎn)概念的理解(1)質(zhì)點(diǎn)是對(duì)實(shí)際物體的科學(xué)抽象，是研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)抓住主要因素、忽略次要因素、對(duì)實(shí)際物體進(jìn)行的近似，是一種理想化的模型，質(zhì)點(diǎn)在現(xiàn)實(shí)中是不存在的。(2)一個(gè)物體能否看做質(zhì)點(diǎn)，并非依物體自

8、身大小來(lái)判定，而是要看物體的大小、形狀在所討論的問(wèn)題中是否可以忽略。若可以忽略，即使物體很大，也能看做質(zhì)點(diǎn)。相反，若物體的大小、形狀不可以忽略，即使物體很小，也不能看做質(zhì)點(diǎn)。(3)質(zhì)點(diǎn)與幾何中的“點(diǎn)”不同。質(zhì)點(diǎn)是對(duì)實(shí)際物體進(jìn)行科學(xué)抽象的模型，具有質(zhì)量，只是忽略了物體的大小和形狀；幾何中的點(diǎn)僅僅表示空間中的某一個(gè)位置。例1(2012·宣州模擬)以下情景中，加著點(diǎn)的人物或物體可看成質(zhì)點(diǎn)的是()A研究一列火車通過(guò)長(zhǎng)江大橋所需的時(shí)間B乒乓球比賽中，運(yùn)動(dòng)員發(fā)出的旋轉(zhuǎn)球C研究航天員翟志剛在太空出艙揮動(dòng)國(guó)旗的動(dòng)作D用GPS確定打擊海盜的“武漢”艦在大海中的位置嘗試解題把物體看做質(zhì)點(diǎn)的條件是：物體的

9、大小或形狀對(duì)研究的問(wèn)題沒(méi)有影響，或者對(duì)研究問(wèn)題的影響可以忽略時(shí)，物體就可以看做質(zhì)點(diǎn)。火車的長(zhǎng)度相對(duì)于長(zhǎng)江大橋的長(zhǎng)度不可以忽略，因此研究火車通過(guò)長(zhǎng)江大橋所需的時(shí)間，不能把火車看成質(zhì)點(diǎn)；要接住“旋轉(zhuǎn)球”，必須研究乒乓球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不能把乒乓球看成質(zhì)點(diǎn)；研究航天員翟志剛在太空出艙揮動(dòng)國(guó)旗的動(dòng)作時(shí)，不能把翟志剛看成質(zhì)點(diǎn)；用GPS確定“武漢”艦在大海中的位置時(shí)，可以把“武漢”艦看成質(zhì)點(diǎn)。故應(yīng)選D。答案D平均速度與瞬時(shí)速度(1)平均速度與瞬時(shí)速度的區(qū)別與聯(lián)系：區(qū)別：平均速度與位移和時(shí)間有關(guān)，表示物體在某段位移或某段時(shí)間內(nèi)的平均運(yùn)動(dòng)快慢程度；瞬時(shí)速度與位置或時(shí)刻有關(guān)，表示物體在某一位置或某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)快慢程

10、度。聯(lián)系：瞬時(shí)速度是運(yùn)動(dòng)時(shí)間t0時(shí)的平均速度。(2)平均速度與平均速率的區(qū)別：平均速度的大小不能稱為平均速率，因?yàn)槠骄俾适锹烦膛c時(shí)間的比值，它與平均速度的大小沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系。例2一質(zhì)點(diǎn)沿直線Ox方向做變速運(yùn)動(dòng)，它離開(kāi)O點(diǎn)的距離x隨時(shí)間t變化的關(guān)系為x(52t3) m，它的速度隨時(shí)間t變化的關(guān)系為v6t2 m/s，該質(zhì)點(diǎn)在t0到t2 s間的平均速度和t2 s到t3 s間的平均速度的大小分別為()A12 m/s39 m/sB8 m/s38 m/sC12 m/s19.5 m/s D8 m/s13 m/s審題指導(dǎo)第一步：抓關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)獲取信息v6t2 m/s質(zhì)點(diǎn)做非勻變速直線運(yùn)動(dòng)t0到t2 st2 s

11、到t3 s平均速度對(duì)應(yīng)的時(shí)間第二步：找突破口根據(jù)平均速度定義式v可知，只要求出對(duì)應(yīng)時(shí)間段t時(shí)間內(nèi)的位移x，即可求出平均速度大小。嘗試解題當(dāng)t0時(shí)，x15 m，t2 s時(shí)，x221 m，所以x1x2x116 m，得18 m/s；t3 s時(shí)，x359 m，所以x2x3x238 m，則238 m/s，故選B。求解平均速度的一般步驟和應(yīng)注意的問(wèn)題(1)一般解題步驟：明確研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。根據(jù)已知條件和待求量之間的關(guān)系表示對(duì)應(yīng)過(guò)程的位移和時(shí)間。應(yīng)用平均速度公式結(jié)合位移關(guān)系或時(shí)間關(guān)系列方程求解。(2)兩個(gè)應(yīng)注意的問(wèn)題：平均速度的大小與物體不同的運(yùn)動(dòng)階段有關(guān)，求解平均速度必須明確是哪一段位移或哪一段時(shí)間內(nèi)

12、的平均速度。是平均速度的定義式，適用于所有的運(yùn)動(dòng)。加速度與速度的關(guān)系(1)速度的大小與加速度的大小無(wú)關(guān)。(2)速度增大或減小與加速度的增大或減小無(wú)關(guān)。(3)速度的增大或減小是由速度與加速度的方向關(guān)系決定的。例3對(duì)于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()A質(zhì)點(diǎn)的加速度為零，則速度為零，速度變化也為零B質(zhì)點(diǎn)速度變化率越大，則加速度越大C質(zhì)點(diǎn)某時(shí)刻的加速度不為零，則該時(shí)刻的速度也不為零D質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度越大，它的速度變化越大審題指導(dǎo)(1)加速度即為速度的變化率。(2)加速度的大小與物體的速度及速度變化量無(wú)必然聯(lián)系。嘗試解題質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度為零時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度變化為零，但速度不一定為零，A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)速度變化

13、率即為加速度，B正確；質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的加速度不為零，其速度可能為零，如自由落體的物體在開(kāi)始下落的瞬間，C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)的速度變化va·t，即速度的變化由質(zhì)點(diǎn)的加速度和時(shí)間共同決定，D錯(cuò)誤。答案B對(duì)加速度大小和方向的進(jìn)一步理解(1)選取原則：,選取參考系時(shí)，應(yīng)以觀測(cè)方便和使運(yùn)動(dòng)的描述盡可能簡(jiǎn)單為原則，一般應(yīng)根據(jù)研究對(duì)象和研究對(duì)象所在的系統(tǒng)來(lái)決定。(2)不特殊說(shuō)明，一般以地球?yàn)閰⒖枷怠?典例一船夫劃船逆流而上，駕船沿河道逆水航行，經(jīng)過(guò)一橋時(shí)，不慎將心愛(ài)的酒葫蘆落入水中，被水沖走，但一直劃行至上游某處時(shí)才發(fā)現(xiàn)，便立即返航經(jīng)過(guò)1小時(shí)追上葫蘆時(shí)，發(fā)現(xiàn)葫蘆離橋5 400 m遠(yuǎn)，若此船向上游和向下游航行

14、時(shí)相對(duì)靜水的速率是相等的，試求河水的速度。常規(guī)解法設(shè)船在靜水中的速度為v舟，酒葫蘆從落水到發(fā)現(xiàn)的時(shí)間為t1，返航追上葫蘆的時(shí)間為t23 600 s，以地面為參考系，船逆流時(shí)相對(duì)地面的速度為v舟v水，順流而下的速度為v舟v水，則有：(v舟v水)t15 400 m(v舟v水)t2，v水(t1t2)5 400 m，以上兩式聯(lián)立可解得：t1t23 600 s。v水0.75 m/s。巧思妙解以河水作為參考系，船相對(duì)于水向上游和向下游的速度相同，而葫蘆相對(duì)于水靜止(其速度與水速相同)，因此船返航經(jīng)過(guò)1小時(shí)追上葫蘆，葫蘆落水后，船向上游也一定經(jīng)過(guò)1小時(shí)，可知，葫蘆順流而下走5 400 m用時(shí)2小時(shí)，故河水的速度v水 m/s0.75 m/s。答案0.75 m/