新人教版高一物理必修一全册学案(1) 2

物理必修一全册学案第一章运动的描述§1.1质点、参考系和坐标系【学习目标】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。【课前预习】1．机械运动物体相对于其他物体的变化，也就是物体的随时间的变化，是自然界中最、最的运动形态，称为机械运动。是绝对的，是相对的。2．质点我们在研究物体的运动时，在某些特定情况下，可以不考虑物体的和，把它简化为一个，称为质点，质点是一个的物理模型。3．参考系在描述物体的运动时，要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于它的位置是否随变化，以及怎样变化，这种用来做的物体称为参考系。为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的。【课堂练习】1．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2．下列关于质点的说法中，正确的是（）A．质点就是质量很小的物体B．质点就是体积很小的物体C．质点是一种理想化模型，实际上并不存在D．如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时，即可把物体看成质点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4．在以下的哪些情况中可将物体看成质点（）A．研究某学生骑车由学校回家的速度B．对这名学生骑车姿势进行生理学分析C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹D．研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面【课后练习】5．在下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（）A．研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少B．研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化C．一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D．正在进行花样溜冰的运动员6．坐在美丽的校园里学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”时，我们感觉是静止不动的，这是因为选取作为参考系的缘故，而“坐地日行八万里”是选取作为参考系的。7．指出以下所描述的各运动的参考系是什么？（1）太阳从东方升起，西方落下；（2）月亮在云中穿行；（3）汽车外的树木向后倒退。8．一物体从O点出发，沿东偏北30度的方向运动10m至A点，然后又向正南方向运动5m至B点。（sin30°=0.5）（1）建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹；（2）依据建立的坐标系，分别求出A、B两点的坐标。【能力拓展】9．在二战时期的某次空战中，一英国战斗机驾驶员在飞行中伸手触到了一颗“停”在驾驶舱边的炮弹，你如何理解这一奇怪的现象？【本课小结】本课时学习了质点、参考系、坐标系三个基本概念，质点是重点，是理想化模型，是一种科学抽象。判断物体能否视为质点的依据在于研究问题的角度，跟物体本身的形状、大小无关。因此，分析题目中所给的研究角度，是学习质点概念的关键。运动是绝对的，运动的描述是相对的；对同一运动，不同参考系描述形式不同。一般选大地为参考系。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。§1.2时间和位移【学习目标】1．认清时刻与时间的区别和联系。2．掌握位移和路程两个概念。3．知道什么是矢量和标量。4．能够在数轴上表示位置和位移。【课前预习】1．时刻和时间间隔时刻和时间间隔既有联系又有区别，在表示时间的数轴上，时刻用表示，时间间隔用表示，时刻与物体的相对应，表示某一瞬间；时间间隔与物体的相对应，表示某一过程（即两个时刻的间隔）。2．路程和位移路程是物体运动轨迹的，位移是用来表示物体（质点）的的物理量，位移只与物体的有关，而与质点在运动过程中所经历的无关，物体的位移可以这样表示：从到作一条有向线段，有向线段的长度表示位移的，有向线段的方向表示位移的。3．矢量和标量既有又有的物理量叫做矢量，只有大小没有方向的物理量叫做。矢量相加与标量相加遵守不同的法则，两个标量相加遵从的法则，矢量相加的法则与此不同。【课堂练习】1．以下的计时数据，指时间间隔的是（）A．学校每天7：30准时上课B．每节课45minC．数学考试9：40结束D．周末文艺晚会18：40开始2．如图所示，一物体沿3条不同的路径由A运动到B，则沿哪条路径运动时的位移较大（）A．沿1较大B．沿2较大C．沿3较大D．都一样大3．下列关于位移和路程的说法，正确的是（）A．位移和路程总是大小相等，但位移是矢量，路程是标量B．位移是描述直线运动的，路程是描述曲线运动的C．位移只取决于始末位置，而路程还与实际运动的路线有关D．物体的路程总大于或等于位移的大小4．一质点向东运动了300m，又向南运动了400m，则质点通过的路程为，位移的大小为。【课后练习】5．下列关于矢量（位移）和标量（温度）的说法中，正确的是（）A．两运动物体的位移大小均为30m，这两个位移不一定相同B．做直线运动的两物体的位移X甲=3m，X乙=-5m，则X甲＞X乙C．温度计读数有正有负，其正负号表示方向D．温度计读数的正负号表示温度高低，不能说表示方向6．一质点绕半径为R的圆周运动了一周，则其位移大小为，路程是。若质点运动了431周，则其位移大小为，路程是。此运动过程中最大位移是________，最大路程是_________。7．从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，在与地面相碰后弹起，上升到高为2m处被接住，则这一段过程中（）A．小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为7mB．小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为7mC．小球的位移为3m，方向竖直向下，路程为3mD．小球的位移为7m，方向竖直向上，路程为3m【能力拓展】8．我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行。下面是“神州5号”飞船在飞行中所记录的一些数据，请分别说出哪些是指时刻的？哪些是指时间的？15日09时0分“神州5号”飞船点火，经9小时40分50秒，在15日18时40分50秒我国宇航员杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国国旗，再经11小时42分10秒，于16日06时23分飞船在内蒙古中部地区成功着陆。9．中学的垒球场的内场是一个边长为16.77m的正方形，在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒，如图所示。一位击球员击球后，由本垒经一垒、二垒直跑到三垒。他运动的路程是m，位移是m，位移的方向。【本课小结】本节重点是理解并能计算物体运动过程中的路程和位移，最根本的方法是掌握其定义，领悟二者的物理意义及其区别与联系，学完本节请填写下表中内容。路程位移定义性质单位联系§1.3运动快慢的描述--------速度【学习目标】1．知道质点在直线运动中，位移可以用坐标的变化来表示。2．掌握速度的概念。3．掌握平均速度和瞬时速度的概念，会求平均速度。4．了解速率的概念。【课前预习】1．坐标与坐标的变化量物体沿直线运动，并以这条直线为x坐标轴，这样，物体的位置就可以用来表示，物体的位移就可以通过坐标的Δx=x2－x1来表示，Δx的大小表示位移的，Δx的正负表示位移的。2．速度表示质点运动和的物理量。（1）定义：质点的位移跟发生这段位移所用时间的。（2）定义式：v=。（3）单位：、、等。（4）矢量性：速度的大小用公式计算，在数值上等于单位时间内物体位移的大小，速度的方向就是物体的。3．平均速度（1）定义：在变速运动中，运动质点的位移和所用时间的比值，叫做这段时间内的平均速度，平均速度只能地描述运动的快慢。（2）理解：在变速直线运动中，平均速度的大小跟选定的时间或位移有关，不同或不同内的平均速度一般不同，必须指明求出的平均速度是哪段或哪段内的平均速度。4．瞬时速度（1）定义：运动质点在某一或某一的速度叫做瞬时速度。（2）理解：①直线运动中，瞬时速度的方向与质点经过某一位置时的相同。②瞬时速度与时刻或位置对应，平均速度跟或对应。③当位移足够小或时间足够短时，认为平均速度就等于。④在匀速直线运动中，和瞬时速度相等。5．速率速度的叫做速率，只表示物体运动的，不表示物体运动的，它是量。【课堂练习】1．如图，物体从A运动到B，用坐标表示A、B位置并表示出A、B位置的变化量。2．下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是（）A．平均速度txv，当t充分小时，该式可表示t时刻的瞬时速度B．匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度C．瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动D．只有瞬时速度可以精确描述变速运动3．下面几个速度中表示平均速度的是，表示瞬时速度的是。A．子弹出枪口的速度是800m/sB．汽车从甲站行驶到乙站的速度是20m/sC．火车通过广告牌的速度是72km/hD．人散步的速度约为1m/s4．下列关于速度的说法中正确的是（）A．速度是描述物体位置变化的物理量B．速度是描述物体位置变化大小的物理量C．速度是描述物体运动快慢的物理量D．速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量【课后练习】5．下列说法正确的是（）A．平均速度就是速度的平均值B．瞬时速率是指瞬时速度的大小C．火车以速度v经过某一段路，v是指瞬时速度D．子弹以速度v从枪口射出，v是平均速度6．一物体沿直线运动。（1）若它在前一半时间内的平均速度为v1，后一半时间的平均x/m-3-2-1B4321A0第1题图速度为v2，则全程的平均速度为多大？（2）若它在前一半路程的平均速度为v1，后一半路程的平均速度为v2，则全程的平均速度多大？7．一辆汽车以速度v行驶了32的路程，接着以20km/h的速度跑完了余下的路程，若全程的平均速度是28km/h，则v是（）A．24km/hB．35km/hC．36km/hD．48km/h8．短跑运动员在100m比赛中，以8m/s的速度迅速从起点冲出，到50m处的速度是9m/s，10s末到达终点的速度是10.2m/s，则运动员在全程中的平均速度是()A．9m/sB．10.2m/sC．10m/sD．9.1m/s【能力拓展】9．一架飞机水平匀速地在某同学头顶上飞过，当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来的时候，发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上，据此可估算出此飞机的速度约为声速的倍。【名师小结、感悟反思】掌握某一物理量的最根本方法是紧扣定义，因此准确把握各物理量的确切含义、区分是标量还是矢量，是学习本节的关键。速率瞬时速度（精确）平均速度（粗略）速度注意：平均速率不是平均速度的大小，时间路程平均速率。§1.4实验：用打点计时器测速度【学习目标】1．学会使用打点计时器，能根据纸带研究物体的运动情况。2．能根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度。3．能够根据纸带粗略测量物体的瞬时速度。4．认识v-t图象，能根据图象分析物体运动情况。5．了解误差和有效数字。【课前预习】1．仪器构造（1）下图为电磁打点计时器的构造图，图中标出了几个主要部件的代号，它们的名称分别是：1、2、3、4、5、6、7、8、9、（2）下图为电火花计时器的构造图2．仪器原理电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定内发生的仪器，它使用电源，由学生电源供电，工作电压在以下，当电源的频率是50Hz时，它每隔打一个点，通电前把纸带穿过，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面，接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，便振动起来，带动其上的上下振动。这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸片在纸带上留下一行小点，如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的。电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似，这种计时器工作时，纸带运动受到的阻力比较，实验误差也就比较。3．速度时间图象（v-t图象）用来描述随变化关系的图象。4．偶然误差是指由因素造成的，用的方法可以减小偶然误差。系统误差是由、造成的，特点是多次重复测量的结果总是真实值，呈现单一倾向。5．相对误差等于。6．有效数字是指带有一位的近似数字。【课堂练习】1