高一物理必修一第一章測試題+答案

1、章運動的描述第一節(jié) 質(zhì)點 參考系和坐標系【教學目標】1 理解質(zhì)點的概念知道它是一種科學抽象，知道物體在什么情況下可以看作質(zhì)點，知道這種科學抽象是一種普遍的研究方法。2 知道參考系的概念知道對同一物體選擇不同的參考系時，觀察的結(jié)果可能不同，通常選擇參考系時，要考慮研究問題的方便。3 學會在參考系上建立坐標系來定量確定物體位置以及位置的變化?！局攸c難點】重點：對質(zhì)點概念的理解，物體可以看作質(zhì)點的條件；研究實際問題時，如何選取參考系。難點：什么情況下可以將物體看作質(zhì)點?！窘虒W過程】自然界的一切物體都在不停地運動，江河奔流不息， 鳥兒自由飛翔， 車輛高速行駛，火箭發(fā)射， 天體運轉(zhuǎn)，電子繞核運動物體的空

2、間位置隨時間的變化， 稱為機械運動， 簡稱運動。 按物體上各部分的運動情況是否相同可以將運動分為平動（物體上各點的運動情況都相同）和轉(zhuǎn)動（物體上各點以某一點為軸運動） ；按照物體的運動軌跡又可以將運動分為直線運動和曲線運動。 在物理學中， 研究物體做機械運動規(guī)律的分支叫做力學。為了描述物體的運動，我們首先要來學習幾個相關的概念。 （板書課題）（一）物體和質(zhì)點“質(zhì)點”的引入： 自然界中大多數(shù)物體的運動是比較復雜的。 比如： 鴿子在天空中飛翔時，身體各部分的運動情況并不一樣， 身體向前飛行時， 翅膀還在上下拍動； 人在向前奔跑的時候， 不僅軀干在向前運動， 手臂也在前后擺動。 要準確地描述這些物體

3、的運動顯得比較困難。 但我們一定要將物體各部分運動情況都描述清楚嗎？不一定。 當我們要研究鴿子或人的運動快慢的時候， 可以忽略翅膀和手臂的運動，將它們“濃縮”為一個只有質(zhì)量沒有形狀和大小的點，而這對我們所要研究的問題并沒有太大的影響。為了使研究的問題簡化，可以，將物體看成一個只有質(zhì)量而沒有大小和形狀的點。1質(zhì)點：用來代替物體的有質(zhì)量而沒有形狀和大小的點。2.質(zhì)點是一個理想模型，實際并不存在。但不同于幾何中的點（閱讀課本P11左下角）3視作質(zhì)點的條件：物體的大小和形狀對所研究的問題的影響可忽略不計。例 1： 在下述問題中，能夠把研究對象當作質(zhì)點的是（ ）A.研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周所需的時間B.研

4、究地球的自轉(zhuǎn)運動C.研究在平直公路上飛馳的汽車的速度D.研究火車通過長江大橋所需的時間E.正在進行花樣溜冰的運動員F.研究比賽時乒乓球的旋轉(zhuǎn)例 2： 下列關于質(zhì)點的說法中，正確的是（ ）A.只要是體積很小的物體都可看成質(zhì)點B.只要是質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點C.只有低速運動的物體才可看成質(zhì)點，高速運動的物體不可看做質(zhì)點D.由于所研究的問題不同，同一物體有時可以看做質(zhì)點，有時不能看做質(zhì)點（舉例： 研究地球公轉(zhuǎn)時， 可以把地球視為質(zhì)點； 而研究地球的自轉(zhuǎn)時， 就不能將地球視為質(zhì)點。 火車行駛）注意：物體能否看作質(zhì)點不是看物體的大小，而是要根據(jù)具體的問題來確定。（學生舉例）“質(zhì)點”不是幾何中的點。（

5、二）參考系“參考系”的引入： 平常，我們看到房屋、樹木是靜止的，但汽車里的乘客卻發(fā)現(xiàn)路邊的房屋、樹木是向后退的。為什么人們的看法會存在這樣的差異呢？地面上的人以地面為標準，房屋、樹木相對于地面靜止；乘客以汽車為標準，房屋、樹木相對于汽車后退。上述事例說明：運動具有相對性。所以，要描述一個物體的運動首先必須選定某個其他物體做參考，我們稱這個物體為參考系（ “參考系”是“參照物”的科學名稱） 。1定義：為了描述一個物體的運動而選定的用來作為參考的物體。對于同一物體，選取的參考系不同，物體的運動情況也可能不同。（P12圖1.1-4）2參考系的選擇參考系的選擇理論上是任意的， 但在實際問題中， 應以研

6、究問題方便為原則， 常取地面為參考系。提問： 研究地面物體的運動，一般以地面為參考系；研究月亮或人造衛(wèi)星的運動，應選取地球為參考系；研究行星的運動，應選取太陽為參考系。例： 甲、乙、丙三架觀光電梯，甲中乘客看一高樓在向下運動；乙中乘客看甲在向下運動；丙中乘客看甲、乙都在向上運動，由此可判斷這三架電梯相對于地面的運動情況可能是（ C D ）A.甲向下、乙向下、丙向下 B .甲向下、乙向下、丙向上C.甲向上、乙向上、丙向上 D .甲向上、乙向上、丙向下過渡： 我們在選定了參考系以后，就可以來描述物體的運動情況。如何更準確地來描述物體的位置及位置變化呢？比如說你正沿著筆直的水泥路從學校大門向教學樓走

7、來，如果問你的準確位置，你可以怎樣描述呢？一般說來，為了定量地描述物體的位置變化，需要在參考系上建立適當?shù)淖鴺讼?，用坐標值來表示物體的位置。（三）坐標系如果物體在一直線上運動（即在一維空間運動） ，則需建立直線坐標系， （例如汽車在平直的公路上行駛） ； 畫圖說明如果物體在一平面內(nèi)運動（即在二維空間運動） ，則需建立平面直角坐標系， （例如溜冰運動員在冰面上滑行） ；如果物體在三維空間內(nèi)運動，則需建立三維直角坐標系， （飛行表演中的飛機） 。GPS）第二節(jié) 時間和位移【教學目標】1知道時間和時刻的概念以及它們之間的區(qū)別和聯(lián)系。2理解位移的概念以及它與路程的區(qū)別。3初步了解矢量和標量?！局攸c難點

8、】重點：對位移概念的理解，知道時間與時刻、位移和路程的區(qū)別。難點：某段時間在時間軸上的表示；位移的概念及其理解?！窘虒W過程】（一）時刻和時間間隔1時間軸上的一點表示某一時刻，時間軸上的一段表示一段時間。例： 在時間軸上標出下列時刻或時間：第 1s 末、第 2s 初第1s、第2s前3s、后2s2國際單位：秒（s ） ，其它單位：小時（ h） 、分鐘（ min）3實驗室中常用秒表、打點計時器、頻閃照相的方法測量時間。（二）位置、位移和路程1 位置： 運動物體在某時刻處在空間的某個點。坐標軸上的某一點即表示位置。2位移：表示物體（質(zhì)點）位置變化的物理量，用從初位置指向末位置的有向線段來表示。位移是矢

9、量，大小等于初末位置之間的距離，方向是由初位置指向末位置。位移由物體的初末位置決定，與物體的運動軌跡無關。3路程：物體運動軌跡的長度4 位移和路程的關系位移的大小一般小于路程，只有在單向直線運動中兩者相等。（三）矢量和標量1.矢量特點：既有大小，又有方向如：力、速度等注意：求解矢量時，大小和方向均要表示清楚。運算法則：平行四邊形定則2標量特點：只有大小，沒有方向 如：時間、質(zhì)量等運算法則：代數(shù)運算法則R思考與討論1 （P15）體會矢量和標量運算法則的區(qū)別。（四）直線運動的位置和位移質(zhì)點做直線運動，我們可以先建立一個直線坐標系，物體（質(zhì)點）的位置和位移可以在坐標系中表 不出來。（畫圖說明）1 .

10、位置：Xa= - 2mi Xb= 3ml2 .位移：:x =x - x初A -B: Ax = xBxA=5m8 一A: Ax = xAxB= -5m位移Ax的“ +”含義：矢量Ax的“ +”表示方向，不表示大小?！?十 ”表示矢量的方向與所選的正方向相同；“一”表示與所選的正方向相反。例：P16, T4。（五）位移和時間的關系第三節(jié)運動快慢的描述一一速度【教學目標】1 .理解速度的概念，知道速度是矢量。2 .掌握平均速度和平均速率、瞬時速度和瞬時速率的概念和區(qū)別。重重點難點】重點：速度的概念，由平均速度通過極限的思維方法引出瞬時速度。難點：對瞬時速度的理解，怎樣由平均速度引出瞬時速度?！窘虒W過

11、程】引入：自然界中的一切物體都在運動，不同物體的運動程度，快慢往往不同，那么如何來比較物體運動 的快慢呢？（一）速度“速度”的引入：運動會上，要比較哪位運動員跑得快，可以用什么方法？通過相同的位移比較時間的 長短。若運動的時間是相等的，我們可以根據(jù)位移的大小來比較。如果運動的位移、所用的時間都不一 樣，又如何比較呢？在物理學中，我們引入速度這個物理量來描述物體運動的快慢。1 .定義：位移Ax與發(fā)生這個位移所用時間At的比值（比值定義法）。7 =絲.4描述物體運動快慢的物理量。2 .國際單位：m/s或m- s-1,其他單位：km/h等3 .速度是矢量，方向與運動方向相同。在勻速直線運動中，速度保

12、持不變。如果物體做變速直線運動，速度的大小不斷改變，根據(jù)v = qx t求得的則表示物體在At時間內(nèi)的平均快慢程度，稱為平均速度。（二）平均速度和瞬時速度1 .平均速度：x公式：v =（嚴格按公式計算）二t平均速度是矢量，方向即位移的方向。 對于變速直線運動，各段的平均速度一般并不相同，求 平均速度必須指明“哪段時間”或“哪段位移”。求平均速度必須指明“哪段時間”或“哪段位移”。過渡：平均速度只能粗略的描述物體運動的快慢，為了精確地描述做變速直線運動的物體運動的快慢， 我們可以將時間At取得非常小，接近于零，這是求得的速度值就應該是物體在這一瞬時的速度，稱 為瞬時速度。2 .瞬時速度定義：物體

13、在某一時刻（或某一位置）的速度。瞬時速度簡稱速度，方向為物體的運動方向。在日常生活中，人們對“速度”這一概念并不一定明確指出是“平均速度”還是“瞬時速度” ，我 們應根據(jù)上下文去判斷?！捌骄俣取睂氖且欢螘r間，“瞬時速度”對應的是某一時刻。（舉例說明）3 .瞬時速率：瞬時速度的大小，簡稱速率。例：課本P18汽車速度計上指針所指的刻度是汽車的瞬時速率。（三）平均速率：物體運動的路程與所用時間的比值。與“平均速度的大小”完全不同。【典型例題】典例1:下列對各種速率和速度的說法中，正確的是（）A.平均速率就是平均速度B.瞬時速率是指瞬時速度的大小 C.勻速直線運動中任意一段時間內(nèi)的平均速度都等于

14、其任一時刻的瞬時速度D.勻速直線運動中任何一段時間內(nèi)的平均速度都相等典例2: 一輛汽車沿平直的公路行駛，若前一半位移的平均速度是 vi,后一半位移的平均速度是V2, 求全部路程的平均速度；若汽車前一半時間的平均速度是V1,后一半時間的平均速度是V2,求全部路 程的平均速度。（2學；"v2）總結(jié)：平均速度不是速度的平均值，應嚴格按照定義來計算。典例3:人乘自動扶梯上樓，如果人站在扶梯上不動，扶梯將人送上樓去需用 30s。若扶梯不動，某人 沿扶梯走到樓上需20s。試計算這個人在扶梯開動的情況下仍以原來的速度向上走，需要多長時間才能 到樓上？ （ 12s）第四節(jié) 實驗：用打點計時器測速度【

15、教學目標】1 . 了解兩種打點計時器的結(jié)構和工作原理，學會安裝和使用。2 .理解根據(jù)紙帶測量速度的原理，學會粗略測量瞬時速度。3 .理解速度一時間圖象的意義，掌握描點法畫圖象的方法。重重點難點】重點：1 .打點計時器的使用。2 .由紙帶計算物體運動的瞬時速度。3 .畫物體的速度一時間圖象。難點：1.對紙帶數(shù)據(jù)的處理。2.圖象的畫法及對圖象理解?！窘虒W過程】 （一）打點計時器電磁打點計時器原理：被交變磁場磁化的振片在永久磁鐵的作用下振動，振針打在復寫紙上使紙帶上打出一系列的點。電火花計時器原理：電磁打點計時器電火花計時器電源電壓46V的交流電220V的交流電電源頻率頻率為50Hz,每隔0.02s

16、打一個點特點紙帶運動時受到的阻力小，比電磁打 點計時器實驗誤差小（二）練習使用打點計時器（步驟詳見課本P22）R思考與討論1注意：1.電源電壓要符合要求：2 .實驗前要檢查打點的穩(wěn)定性和清晰程度，必要時要進行調(diào)節(jié)或更換器材。3 .應先接通電源，待打點穩(wěn)定時再拉動紙帶。4 .手拉紙帶時，速度應快一些，以防止點跡太密集。（三）用打點計時器測量瞬時速度測量方法：某點E的瞬時速度可以粗略地由包含 E點在內(nèi)的兩點間的平均速度來表示。說明：理論上講如果這兩點離E點越接近（即At越短），這個平均速度越接近E點的瞬時速度，但是實際操作時距離太小會使 測量誤差增大，應該根據(jù)實際情況選取這兩個點。（四）用圖像表示

17、速度（直線運動）為了更直觀地反映物體的運動情況，我們可以用 v-t圖象來表示速度隨時間的變化規(guī)律。1 . v-t圖象的畫法以速度v為縱軸，時間t為橫軸建立直角坐標系，根據(jù)計算出的不同時刻對應的瞬時速度值， 在坐 標系中描點，最后用平滑曲線把這些點連接起來就得到了一條能夠描述速度v與時間t關系的圖象。思考：怎樣畫出速度一時間圖象？為什么要用平滑的曲線“擬合”？2 . v-t圖象的信息（在第二章總結(jié)）任一時刻速度的大小和方向速度的變化情況及相應的時間例：（P26:問題與練習T3）要求：根據(jù)v-t圖象敘述物體的運動情況?！镜湫屠}】典例1: |一同學在使用打點計時器時,紙帶上點不是圓點而是一些短線，

18、這可能的原因是（ D ）A.接在直流電源上B .電源電壓不穩(wěn)C.電源頻率不穩(wěn)D.打點針壓得過緊典例2: |電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器,根據(jù)打點計時器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量是（AB ）A.時間間隔 B .位移 C .平均速度D .瞬時速度典例3:標用打點計時器測定小車速度的實驗中得到一條紙帶, 如圖所示，從比較清楚的點開始，每五 個打印點取一個計數(shù)點，分別表明0、1、2、3，量的0與1兩點間白距離si = 30mm 2與3兩點間的 距離為S3 = 48mmi則小車在0與1兩點間的平均速度vi= 0.3 m/s ,在2與3兩點間的平均速度V3 =0.48 m/

19、s ,據(jù)此可判斷小車做 加速 運動。總結(jié)：注意每兩個計數(shù)點間的時間間隔。典例4:打點計時器的電源頻率為50Hz時，振針每隔0.02 s 打一個點。現(xiàn)用打點計時器測定物體 的速度，當實際的電源頻率低于50Hz時，如果仍按50Hz來計算，則測得的速度值將比真實值偏大。總結(jié)：根據(jù)公式分析哪些量的變化對結(jié)果帶來怎樣的影響。典例5:【作業(yè)】1 . P26:問題與練習T1、T2。2 .預習下一節(jié)。第五節(jié)速度變化快慢的描述一一加速度【教學目標】1 .理解加速度的概念，能利用加速度的公式進行定量計算。2 .知道加速度是矢量以及方向的判定。知道速度、速度改變量與加速度的區(qū)別。3 .知道什么是勻變速直線運動。能從

20、勻變速直線運 v-t圖象理解加速度的意義。【重點難點】重點：1.理解加速度的概念。了解變化率的含義。2.利用圖象來分析加速度的相關問題。難點：加速度的矢量性?！窘虒W過程】引入：勻速直線運動是一種最簡單的運動形式，誰的速度變化快？（一）加速度概念的引入：為了描述物體運動速度變化的快慢，可以用速度的變化量與發(fā)生這一變化所用的時間的 比值來表示，我們把這個比值稱為加速度。1.定義：速度的變化量與發(fā)生這一改變所用時間的比值。即速度的變化率。公式：a = - = v-曳（強調(diào) Av =vt -v0,且為矢量）t&（學生根據(jù)公式導出加速度的單位、加速度的矢量性）2 .單位：m/s； m- s-23

21、 .加速度是矢量，方向與速度的變化量方向相同。在直線運動中，速度的方向始終在一條直線上，速度的“ 十 ”“一”即表示的方向。若取初速度Vo的方向為正方向。在加速直線運動中vt>vo, a>0表示a方向與v方向相同；在減速直線運動中vtvvo, a<0表示a方向與v方向相反。結(jié)論：a與v方向相同一加速直線運動；a與v方向相反一減速直線運動。典例1：過渡：在變速直線運動中，加速度也可能發(fā)生變化，即物體的速度有時增大得快，有時增大得慢。因此 加速度也有平均加速度與瞬時加速度之分。4 .勻變速運動：加速度不變的運動叫勻變速運動。 在這種運動中，平均加速度與瞬時加速度相等。（勻加速直線

22、運動勻變速直線運動勻變速運動勻減速直線運動、勻變速曲線運動典例3:5. v、Av與a的區(qū)別速度：v描述物體運動的快慢和方向，對應于某一時刻。.4速度的變化：Av=v -v0,描述速度變化的大小和變化的方向，對應于某一過程。加速度：a ,即速度的變化率，反映速度變化的快慢和方向。. ：ta與v、Av三者的大小無必然關系速度大，加速度不一定大；加速度大，速度不一定大；速度變化量大，加速度不一定大；加速度為零, 速度可以不為零；速度為零，加速度可以不為零。典例4：（二）v-t圖像與加速度通過v-t圖像不但能夠了解物體運動的速度隨時間變化的情況，還能求出物體的加速度。典例5:【典型例題】典例1: |下列關于加速度的描述中,正確的是（ AD ）A.加速度