高三物理总复习)第一章第1讲描述运动基本概念匀速直线运动

第一章直线运动四年考情根据近四年高考试卷分析可知“匀变速直线运动的规律”是本章的次重点考查知识点；“自由落体运动和竖直上抛运动”、“运动的图像追击与相遇”是本章的非重点考查知识点；“描述运动基本概念匀速直线运动”、“运动图示图表频闪照片、信息分析”是一般考查知识点．①“匀变速直线运动规律”10－31－计算，考查对粗糙斜面上物体进行受力分析，运用运动学公式计算物体加速度；11－26－实验，考查测定小车加速度的实验，运用动动学公式，求小车加速度；11－31－计算，对物体进行受力分析，再运用运动学公式计算物体在粗糙平面的动摩擦因数及求力的方向改变后力的最短作用时间，其考查特色侧重考查运动过程的分析及运用运动学公式计算速度、加速度、位移和时间的关系，题型以计算为主，难易度为B，分值比例3%左右．②“运动的图像追击与相遇”10－18－多选，考查根据对vt图像的理解和动能定理来判断质点速度、位移和合外力做的功；11－19－多选，考查vt图像与牛顿运动定律结合应用；12－23－填空，考查对st图像的分析及平均速度和瞬时速度的计算，其考查特色侧重考查图像的特点及根据图像获取有效信息运用图像(st，vt，at)解决具体问题，题型以选择、填空为主，难易度为B，分值比例2%左右．③“自由落体运动和竖直上抛运动”10－11－单选，由牛顿第二定律与运动学公式判断竖直上抛运动中物体上升和下落过程中的速度、加速度和时间的变化情况；12－10－单选，以小球上抛运动为背景，考查匀变速直线运动临界极限问题．其考查特色为以匀变速直线运动的相遇问题出现，侧重考查竖直上抛运动中速度与加速度变化情况的判断，题型以选择题为主，难易度为B，分值比例2%左右．教案(01)——描述运动基本概念匀速直线运动考点解读考点解读学习水平题目分布质点物理模型知道质点A位移和路程理解位移和路程的区别知道矢量和标量BA平均速度瞬时速度理解变速直线运动的平均速度知道瞬时速度BA教学目标1．理解质点、位移、路程、时间、时刻、瞬时速度、平均速度等概念．2．掌握匀速直线运动的基本规律．教师归纳一、思想方法1．理想化的定义：理想化方法是一种科学抽象，是研究物理学的重要方法，它根据所研究问题(一般都是十分复杂，涉及诸多因素)的需要和具体情况，确定研究对象的主要因素和次要因素，保留主要因素，忽略次要因素，排除无关干扰，从而简明扼要地揭示事物的本质．理想化方法包括理想实验方法和理想模型方法．(1)理想实验方法：理想实验又叫假想实验或思想上的实验，它是人们在思想中塑造的一种理想实验，是逻辑推理的一种特殊形式，在实际中并不能进行．伽利略用著名的理想斜面实验发现了力与运动的关系，指出运动不需要力来维持．(2)理想模型可分为对象模型、条件模型和过程模型．①对象模型：用来代替研究对象实体的理想化模型，如质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷以及卢瑟福的核式模型等都属于对象模型．是对实物的一种理想简化．②条件模型：把研究对象所处的外部条件理想化建立的模型叫做条件模型．如光滑表面、轻杆、轻绳、均匀介质、匀强电场和匀强磁场都属于条件模型．③过程模型：实际的物理过程中诸多因素作用，忽略次要因素的作用，只考虑主要因素引起的变化过程叫做过程模型．是对干扰因素的一种简化．如：自由落体运动；另外匀速直线运动、匀变速直线运动、抛体运动、匀速圆周运动、简谐振动、弹性碰撞、等温过程、绝热过程、稳恒电流都属于过程模型．2．等效替代法：在变速运动中的平均速度是用一个数值为平均速度的匀速直线运动来替代一段时间内的变速运动．3．假设法：假设法是解决物理问题的一种重要方法．用假设法解题，一般是依题意从某一假设入手，然后运用物理规律得出结果，再进行适当讨论，从而找出正确答案．在判断一些似是而非的物理现象，一般常用假设法．4．极限法：也叫临界(或边界)条件法．一些物理的运动状态变化过程中，往往达到某个特定的状态(临界状态)时，有关的物理量将要发生突变，此状态叫临界状态，有临界值．如果题目中出现如“最大、最小、至少、恰好、满足什么条件”等一类词语时，一般都有临界状态，可以利用临界条件值作为解题思路的起点，设法求出临界值，再作分析讨论得出结果．此方法是一种很有用的思考途径，能准确地分析物理过程．5．逆向思维法：逆向思维法是把运动的“末状态”当作“初状态”，而把物体的运动逆时间顺序倒过来考虑．6．相对运动法：对于纯运动学问题，即不涉及物体间的相互作用力的问题．位移、速度、加速度必须是相对于同一参考系．这个参考系可以是静止的物体，也可以是匀速运动或加速运动的物体．参考系的选取应以处理问题方便为原则．不同参考系的选取，对运算的最终结果没有影响，但运算的繁简程度有很大差异．二、匀速直线运动匀速直线运动的图像对于图像要注意理解它的物理意义，即对图像的纵、横轴表示的是什么物理量，图线的斜率、截距代表什么意义都要搞清楚．形状完全相同的图线，在不同的图像(坐标轴的物理量不同)中意义会完全不同．下表是对形状一样的st图和vt图意义上的比较．(1)位移－时间图像(st图)(2)速度－时间图像(vt图)．st图vt图①表示物体做匀速直线运动(斜率表示速度v)②表示物体静止③表示物体向反方向做匀速直线运动④交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时的位移⑤t1时刻物体位移为s1①表示物体做匀加速直线运动(斜率表示加速度a)②表示物体做匀速直线运动③表示物体做匀减速直线运动④交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度⑤t1时刻物体速度为v1(图中阴影部分面积表示①质点在0～t1时间内的位移)分类剖析(一)运动基本概念理解例1一个质点沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C(如图)，则它的位移和路程分别为()A．4R；2πRB．4R向东；2πR向东C．4πR向东；4RD．4R向东；2πR【解析】位移大小等于AC，方向由A指向C；路程等于沿两个半圆计算的弧长，无方向．答案为D.例2长为L的队伍匀速前进，通讯兵从队伍的排尾前进2L距离赶到排头传达命令后立即返回，当通讯兵回到排尾时，队伍已行进距离43L，则通讯兵的位移是________，路程是________．【解析】示意图是研究物理问题的直观手段．画好示意图是解题的优秀的思维品质．如图是队伍和通讯兵运动的草图，再根据位移和路程的概念，不难得出通讯兵的位移是43L，路程是83L.(二)匀速直线运动的图像例3某物体的位移图像如图所示．若规定向东为位移的正方向，试求：物体在OA、AB、BC、CD、DE各阶段的速度．【解析】物体在t＝0时刻，开始从原点出发向东行驶做匀速直线运动，历时2s；接着的第3s～第5s内静止；第6s内继续向东做匀速直线运动；第7s～第8s内匀速反向西行，至第8s末回到出发点；在第9s～第12s内从原点西行做匀速直线运动．由st图得各阶段的速度如下：OA段：v1＝s1t1＝62m/s＝3m/s(向东)；AB段：v2＝0；BC段，v3＝s3t3＝61m/s＝6m/s(向东)；CD段，v4＝s4t4＝－122m/s＝－6m/s(向西)；DE段，v5＝s5t5＝－44m/s＝－1m/s(向西)；【点评】从图中可知，经t＝12s后，物体位于原点向西4m处，即在这12s内物体的位移为－4m.而在这12s内物体的路程为(12＋12＋4)m＝28m.由此可见，物体不是做单向匀速直线运动时，位移的大小与路程不相等．(三)平均速度的理解例4甲乙两车沿平直公路通过同样的位移．甲车在前半段位移上以v1＝40km/h的速度运动，后半段位移上以v2＝60km/h的速度运动；乙车在前半段时间内以v1＝40km/h的速度运动，后半段时间以v2＝60km/h的速度运动，则两车在整个位移中的平均速度大小的关系是()A．甲＝乙B．甲＞乙C．甲＜乙D．因不知位移和时间无法比较【解析】设总位移为s，则甲车运动时间为t甲＝s2v1＋s2v2＝v1＋v22v1v2s，所以甲车的平均速度为v甲－＝st甲＝sv1＋v22v1v2s＝2v1v2v1＋v2＝2×40×6040＋60＝48(km/h)设乙车运动总时间为t乙，则乙车的总位移为s＝v1t乙2＋v2t乙2＝v1＋v22t乙，所以乙车的平均速度为v乙－＝st乙＝v1＋v22＝40＋602＝50(km/h)正确答案为C.【点评】变速运动的平均速度必须根据定义式v－＝st计算，它不等于速度的平均．这点可要细心啊