高一物理学案(必修一全册)

1高中物理必修一学案高一物理组2一、质点、参考系和坐标系［要点导学］１．质点：在某些情况下，在研究物体的运动时，不考虑其_______，把物体看成是一个具有_______的点，这样的物体模型称为“质点”。２．参考系：为了研究物体的运动，被选来_______的其他物体称为“参考系”。通常在研究地面上物体的运动时，如果不声明参考系，则默认以_______为参考系。３．坐标系：为了定量研究运动，必须在参考系上建立_______，这样才能应用数学工具来研究运动。［范例精析］例1在研究火车从上海站到苏州或南京站的运动时间（通常只须精确到“分”），能不能把火车看成质点？在研究整列火车经过一个隧道的时间（通常精确到“秒”），能不能把火车看成质点？由此你得出什么看法？例2敦煌曲子词中有一首：“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”．请用物理学知识解释“山走来”和“山不动，是船行”。你由此又得到什么看法？3［能力训练］1、在描述一个物体的运动时，选来作为的另一个物体叫做参考系。电影“闪闪的红星”中有歌词：“小小竹排江中游，巍巍群山两岸走”，描述竹排的运动是以为参考系的，描述群山的运动是以为参考系的。2、一个皮球从2m高处落下，与地面相碰后反弹跳起0.5m，则此过程中皮球通过的路程为m，位移为m，该球经过与地面多次碰撞后，最终停在地面上，则在整个运动过程中，皮球的位移是m．3、下列说法中指时刻的有（）A．学校每天上午8点整开始上课B．学校每节课40minC．某次测验时间是100min钟D．考试9︰40结束4、下列说法中，正确的是（）A．质点一定是体积极小的物体B．当研究一列火车全部通过桥所需的时间时，可以把火车视为质点C．研究自行车的运动时，因为车轮在转动，所以无论研究哪方面问题，自行车都不能视为质点D．地球虽大，且有自转，但有时仍可被视为质点5、下列关于位移和路程的说法，正确的是（）A．位移是矢量，路程是标量，但位移的大小和路程总是相等B．位移描述直线运动，路程描述曲线运动C．位移仅取决于始末位置，而路程取决于实际运动路线D．在某一运动过程中，物体经过的路程总大于或等于物体位移的大小反思：4二、时间和位移［要点导学］1．如果用一条数轴表示时间，则时刻t就是时间轴上的_______，时间间隔Δt就是时间轴上的_______。2．位移：从初位置到末位置的_______，叫做位移。它是表示位置变动（变化）的物理量。物体只有作单一方向的直线运动时，位移大小才_______路程，一般情况下位移大小_______路程。3．如果是直线运动，则位移Δx和初、末位置坐标x1、x2的关系十分简单：_______。［范例精析］例1：分清几个概念和说法。以后，我们在研究运动时，常常会要求出“物体在1秒末、2秒末（或第1秒末、第2秒末）的速度及位置”，也会要求“物体在1秒内、2秒内（或第1秒内、第2秒内）的位移和平均速度”。请问：（1）其中哪个表示时刻、哪个表示时间间隔？（2）“1秒内”和“第1秒内”的位移（以及平均速度）是同一概念吗？“2秒内”和“第2秒内”的位移（以及平均速度）是同一概念吗？（3）“第2秒末的速度”与“第2秒内的平均速度”相同吗？5［能力训练］1．下列说法中，关于时间的是（），关于时刻的是（）A．学校上午8点开始上第一节课，到8点45分下课B．小学每节课只有40分钟C．我走不动了，休息一下吧D．邢慧娜获得雅典奥运会女子10000m冠军，成绩是30分24秒36２．一列火车从上海开往北京，下列叙述中，指时间的是（）A．火车在早上6点10分从上海出发B．列车共运行了12小时C．列车在9点45分到达中途的南京站D．列车在南京停了10分钟3.关于位移和路程，下列四种说法中正确的是（）A．位移和路程在大小上总相等，只是位移有方向，是矢量，路程无方向，是标量B．位移用来描述直线运动，路程用来描述曲线运动C．位移取决于物体的始末位置，路程取决于物体实际通过的路线D．位移和路程是一回事4.如图1-2-2所示，物体沿着两个半径均为R的半圆弧由A点运动到C点，A、B、C三点在同一直线上．在此过程中，物体位移的大小是，方向为，物体通过的路程为．反思：6三、运动快慢的描述——速度［要点导学］1．速度的物理意义是“描述物体______________的物理量”，定义是_____________________之比”。速度是_______量。2．上面式子所给出的其实是“平均速度”。对于运动快慢一直在变化的“非匀速运动”（又叫变速运动），如果要精确描述物体每时每刻运动的_______程度，就必须引入“_______”这个概念。3．速度是矢量，与“速度”对应的还有一个“速率”的概念。按书上的说法，速率（瞬时速率）就是______________。它是一个_______量。在发生一段极小的位移时，位移的大小和路程_______，所以瞬时速度的大小就_______瞬时速率。［范例精析］例1．一辆汽车以20m/s的速度沿平直公路从甲地运动到乙地，又以30m/s的速度从乙地运动到丙地。已知甲、乙两地间的距离与乙、丙两地间的距离相等，求汽车从甲地开往丙地的过程中的平均速度。［能力训练］1．下列速度值指的是平均速度的大小还是瞬时速度的大小？A．某同学百米赛跑的速度约为9m/s，答：；B．运动员百米赛跑的冲线速度为12m/s，答：；C．汽车速度计指示着的速度为60km/h，答：；D．子弹离开枪口时的速度为600m/s，答：。2．速度有许多单位，在国际单位制里速度的单位是m/s，但汽车速度常用km/h作单位，1m/s=km/h，1km/h=m/s。高速公路上某类汽车的限速为120km/h=m/s。73．质点沿x轴正方向运动，在t=2时刻它的位置坐标为x1=－4m，t=6s时刻它的位置坐标为x2=6m，则在这段时间内质点的位置变化Δx=m，平均速度v=m/s。4．对于做变速直线运动的物体，有如下几句话A．物体在第2s内的速度是4m/sB．物体在第3s末的速度是4m/sC．物体在通过某一点的速度是8m/sD．物体在通过某一段位移时的速度是8m/s在以上叙述中，表示平均速度的是，表示瞬时速度．5．一个运动员在百米赛跑中，测得在50m处的瞬时速度为6m/s，16s末到达终点时的瞬时速度为7.5m/s，则全程内的平均速度的大小为（）A．6m/sB．6.25m/sC．6.75m/sD．7.5m/s6．某人骑自行车，开始用100s的时间行驶了400m，接着又用100s的时间行驶了600m，关于他骑自行车的平均速度的说法中正确的是（）A．他的平均速度是4m/sB．他的平均速度是5m/sC．他的平均速度是6m/sD．他在后600m的路程中的平均速度是6m/s反思：8五、速度变化快慢的描述——加速度［要点导学］1．加速度的物理意义：反映_________________________物理量。加速度的定义：_____________________比值，即_______加速度是______量。加速度的方向与速度方向并_______相同。2．加速度与速度是完全不同的物理量，加速度是_______。所以，两者之间并不存在“速度大加速度也大、速度为0时加速度也为0”等关系，加速度和速度的方向也没有必然相同的关系，加速直线运动的物体，加速度方向与速度方向_______；减速直线运动的物体，加速度方向与速度方向_______。3．在“速度-时间”图像中，加速度是_______。速度图线越陡，加速度越_______；速度图线为水平线，加速度为_______。［范例精析］例1试举出下列实例：（1）速度很大而加速度较小，甚至为0；（2）速度很小而加速度很大；（3）加速度为0而速度不为0；（4）速度为0而加速度不为0。（5）速度方向与加速度方向相反。例2．篮球以6m/s的速度竖直向下碰地面，然后以4m/s速度竖直向上反弹，碰地的时间为0.2秒。（1）求篮球在这0.2秒内的速度变化Δv。（2）有的同学这样计算球的加速度：a=(v2－v1)/t=（4－6）/0.2m/s2=－10m/s2。他的方法对吗？为什么？正确的是多少？9［能力训练］1．下列关于加速度的说法中正确的是（）A．加速度表示物体运动的快慢B．加速度表示物体速度变化的快慢C．物体运动速度越大，其加速度越大D．物体运动速度为零，其加速度一定也为零2．物体的加速度为2m/s2，表示这物体（）A每秒运动2mB每经过1秒，其速度增大2m/s2C每经过1秒，其速度增大2m/sD每经过1秒，其速度增大2m3．下列关于速度和加速度的说法中，正确的是（）A．物体运动的速度改变越大，它的加速度一定越大B．物体运动的加速度为零，它的速度也一定为零C．物体运动的速度改变越小，它的加速度一定越小D．加速度的大小是表示物体运动速度随时间变化率的大小4．一个小球以3m/s的速度水平向右运动，碰到墙壁后经过0.1s后以2m/s的速度沿同一直线反弹。则小球在这段时间内的平均加速度为（）A．10m/s2，方向向右B．10m/s2，方向向左C．50m/s2，方向向右D．50m/s2，方向向左5．汽车以108km/h的速度行驶，急刹车后6s停止运动，那么急刹车过程中汽车的加速度为多大？急刹车后2s时刻汽车的速度是多大？反思：10二．匀变速直线运动的速度与时间的关系[要点导学]1．沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做_______；在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间均匀增加，这个运动叫做________________；如果物体的速度随着时间均匀减小，这个运动叫做___________________。2．对于匀变速直线运动，其加速度是恒定的，由加速度的定义式a=Δv/Δt可得：vt=v0+at(1)此式叫匀变速直线运动的速度公式，它反映了匀变速直线运动的速度随时间变化的规律，式中v0是_________________，vt是___________________。(2)速度公式中，末速度vt是时间t的一次函数，其函数图象是一条倾斜的直线，斜率为_________，纵轴上的截距为_________。若以v0方向为正方向，匀加速直线运动的图象如图2-2-1所示；匀减速直线运动的图象如图2-2-2所示。图象“越陡”表示速度变化越快，___________越大。(3)从静止开始的匀加速直线运动，即v0=0，则vt=at，速度与时间成正比，其图象经过_______。[范例精析]例1：物体做匀加速直线运动，已知加速度为2m/s2，那么（）A．在任意时间内，物体的末速度一定等于初速度的2倍B．在任意时间内，物体的末速度一定比初速度大2m/sC．在任意一秒内，物体的末速度一定比初速度大2m/sD．第ns的初速度一定比第（n-1）s的末速度大2m/s[能力训练]1．物体做匀加速直线运动，初速度v0=2m/s，加速度a=0.1m/s2，则第3s末的速度为_______m/s，5s末的速度为__________m/s。112．质点从静止开始作匀加速直线运动，经5s速度达到10m/s，然后匀速度运动了20s，接着经2s匀减速运动到静止，则质点在加速阶段的加速度大小是多少？在第26s末的速度大小是多少？3．质点在直线上作匀变速直线运动，若在A点时的速度是5m/s，经3s到达B点速度是14m/s，若再经4s到达C点，则在C点的速度是多少？4．一物体做直线运动的速度方程为vt=2t+4.(1)说明方程中各字母或数字的物理意义.(2)在图2-2-9中画出物体运动的v-t图象.反思：12四．匀变速直线运动的速度与位移的关系[要点导学]1．位移公式匀变速度直线运动物体的位移公式为_____________________。2．对匀变速直线运动位移公式:的理解（1）式中共有四个物理量，仅就该公式而言，知三求一；（2）式中x、v0、a是_______量，在取初速度v0方向为正方向的前提下，匀加速直线运动a取正值，匀减速直线运动a取______，计算的结果x0，说明位移的方向与初速度方向______，x0