2019-2020学年高中物理 第一章 运动的描述 章末优化总结课件 教科版必修1

章末优化总结01核心素养规律归纳02热点素养分类聚焦章末过关检测规律总结归纳核心素养构建1.质点：用来代替物体的只有质量，没有大小和形状的点，是理想模型．2.参考系：为描述物体的运动被选为参考的物体．3.坐标系：定量描述物体的位置和位置变化．4.时间间隔与时刻：时刻指某一瞬时，时间间隔指两时刻之间的间隔．物理观念：质点、参考系、坐标系、时间和时刻、位移、速度、加速度、匀变速直线运动、位移—时间图像、速度—时间图像、自由落体运动、自由落体加速度规律总结归纳核心素养构建5.位移：从初位置指向末位置的有向线段．6.速度：描述物体运动快慢和运动方向，公式为v＝ΔxΔt(位移的变化率)．7.加速度：表示物体速度变化快慢，公式为a＝ΔvΔt(速度的变化率)，方向与速度变化量的方向相同．8.匀变速直线运动的规律科学思维：(1)理想化模型质点的建立(2)数形结合法在位置坐标、时间描述及速度—时间图像中的应用(3)极限法在求瞬时速度和瞬时加速度中的应用规律总结归纳核心素养构建(1)基本公式速度公式vt＝v0＋at位移公式x＝v0t＋12at2(2)推论速度与位移的关系式v2t－v20＝2ax平均速度v＝v0＋vt2＝vt2中间位置的速度vx2＝v20＋v2t2(3)逐差相等Δx＝x2－x1＝x3－x2＝…＝aT2(4)比值定义法在建立速度、加速度等概念中的应用(5)匀变速直线运动速度与时间关系的推导(6)匀变速直线运动位移与时间关系的推导(7)匀变速直线运动的推论(8)匀变速直线运动中的比例关系规律总结归纳核心素养构建9.自由落体运动(1)特点：v0＝0，a＝g(只在重力作用下)(2)规律速度公式：vt＝gt位移公式：h＝12gt2速度与位移的关系式：v2t＝2gh10.两类图像(1)x­t图像：直线的斜率表示速度．(2)v­t图像：直线的斜率表示加速度，图线与时间轴包围的面积表示位移.(9)位移—时间图像的物理意义及运动信息的应用(10)逆向思维法的应用科学探究：探究小车速度随时间变化的规律、测重力加速度的方法科学态度与责任：刹车类问题、可逆运动问题、汽车行驶安全问题素养1物理观念——描述物体的运动的基本概念的形成、提炼及升华[典例1]钓鱼岛自古就是我国固有的领土，它到温州的直线距离为356km，中国海警船2018年9月第17次进入我钓鱼岛12海里海域执法，若某天我国海监船为维护我国对钓鱼岛的主权，早上8：00从温州出发去钓鱼岛巡航，航行了480km，历时8时20分到达钓鱼岛．下列说法中正确的是()A．8：00是指时间间隔B．8时20分是指时刻C．该海监船位移大小为480km，路程为356kmD．确定船在海上的位置时，尽管海监船比较大，但还可以将它看成质点[解析]早上8：00从温州出发，其中8：00指的是一个时间点，因此为时刻，故A错误；历时8时20分，用了一段时间，为时间间隔，故B错误；位移是从初位置到末位置的有向线段，大小为356km，路程为轨迹的实际长度，为480km，故C错误；该海监船在海上航行时，确定位置时其大小可以忽略不计，故可以将该海监船看成质点，故D正确．[答案]D1．(多选)下列说法正确的是()A．瞬时速度可看作时间趋于无穷小时的平均速度B．平均速度即为速度的平均值C．瞬时速度是物体在某一时刻或在某一位置时的速度D．加速度的方向就是速度的方向解析：瞬时速度可看作时间趋于无穷小时的平均速度，A正确；平均速度是位移与时间的比值，不一定是速度的平均值，B错误；瞬时速度是物体在某一时刻或在某一位置时的速度，C正确；加速度的方向与速度方向不一定相同，D错误．答案：AC素养2科学思维——描述物体的运动的模型构建及数学方法的应用[典例2]学习物理除了知识的学习外，还要了解物理学家对物理规律的发现，领悟并掌握处理物理问题的思想方法．关于以上两点，下列叙述正确的是()A．理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，例如质点、位移是理想化模型B．速度是运用比值定义的物理量，由v＝xt可知，v与x成正比，v与t成反比C．加速度是运用比值定义的物理量，定义式为a＝ΔvΔt，但a与Δv、Δt无直接关系D．在不需要考虑物体的大小和形状时，用点来代替物体的方法叫微元法[解析]位移不是理想化模型，A错误；v与x、t无直接关系，B错误；a与Δv、Δt无直接关系，C正确；质点的研究方法属于理想模型法，D错误．[答案]C[方法技巧]两种物理思想方法概括(1)科学的抽象思想——物理模型的建立为了研究问题的方便，抓住主要因素，忽略次要因素，从实际问题中抽象出物理模型，把实际复杂的问题简化处理．如质点就是一个理想模型，尽管质点实际并不存在，但这种思维方法会给我们带来很大的方便，在今后的学习中还会建立更多的理想模型．如点电荷、弹簧振子等．(2)比值定义法①比值法定义物理量，是物理学中通常的做法，以后我们还会不断地学到．在本章中速度和加速度都是运用比值来定义的物理量，因此要注意在学习过程中深刻理解运用比值定义物理量的含义．②速度用来描述位移变化的快慢．我们用位移变化量除以完成该位移变化量所用的时间，该比值反映物体运动的快慢，物理学中将该比值定义为速度，用公式表示为v＝ΔxΔt.③加速度a用来描述速度变化的快慢．我们用速度变化量除以完成该速度变化量所用的时间，该比值反映速度变化的快慢，物理学中将该比值定义为加速度，用公式表示为a＝ΔvΔt.2．甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶．在t＝0到t＝t1的时间内，它们的v­t图像如图所示．在这段时间内()A．汽车甲的平均速度比乙大B．汽车乙的平均速度等于v1＋v22C．甲、乙两汽车的位移相同D．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大解析：因为图像与坐标轴所夹的面积表示物体的位移，因此在0～t1时间内，甲车的位移大于乙车的位移，根据v＝xt可知，甲车的平均速度大于乙车的平均速度，选项A正确，C错误；因为乙车做非匀变速运动，故不能用v1＋v22计算平均速度，选项B错误；图线切线的斜率表示物体运动的加速度，据图知，甲、乙两车的加速度均逐渐减小，选项D错误．答案：A素养3科学探究——探究性试验的设计及方法、规律的应用[典例3]研究小车匀加速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两点之间还有4个点未画出．(1)某同学的部分实验步骤如下：A．测量完毕，关闭电源，取出纸带B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔上述实验步骤的正确顺序是________(填字母代号即可)．(2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T＝________s.(3)计数点6对应的瞬时速度大小计算式为v6＝________(用题中字母表示)．(4)为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a＝________.[解析](1)做实验时应该遵循先安装器材，然后进行实验，因此实验步骤的正确顺序为：DCBA.(2)打点的时间间隔为0.02s，每相邻两点之间还有4个记录点未画出．则相邻两计数点间的时间间隔为0.1s.(3)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则计数点6的瞬时速度v6＝x5＋x62T.(4)根据Δx＝aT2得：a＝x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x39T2.[答案](1)DCBA(2)0.1(3)x5＋x62T(4)x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x39T2[规律总结]实验探究“三环节”(1)根据安装器材、进行实验、数据处理的顺序排列操作步骤．(2)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出计数点的瞬时速度．(3)根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小车的加速度．3．某同学在做研究匀变速直线运动规律的实验时，获取了一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个点(未标出)，计数点间的距离如图所示．由于粗心，该同学忘了测量3、4两个计数点之间的距离(电源频率为50Hz)．求：(1)打下计数点6时的瞬时速度的大小v6＝______m/s.(保留三位有效数字)(2)利用逐差法处理数据，可得加速度a＝______m/s2.(保留三位有效数字)(3)计数点3、4之间的距离是x34＝________cm.(保留三位有效数字)解析：(1)每相邻两计数点间还有4个打点未标出，则周期T＝0.02×5s＝0.1s；时间中点的速度等于该过程中的平均速度，v6＝x572T＝3.88＋4.372×0.1×10－2m/s≈0.413m/s.(2)根据匀变速直线运动规律的推论，结合逐差法，得滑块的加速度为：a＝x47－x0312T2≈0.496m/s2(3)依据相等时间内，位移之差相等，即x24－x02＝x46－x24解得x24＝x46＋x022＝3.39＋3.88＋1.40＋1.892cm＝5.28cm，因此x34＝2.88cm.答案：(1)0.413(2)0.496(3)2.88素养4科学态度与责任——匀变速直线运动规律在生活中实际问题的应用[典例4]某一长直的赛道上，有一辆F1赛车，前方400m处有一安全车以20m/s的速度匀速前进，这时赛车从静止出发以4m/s2的加速度追赶．(1)求赛车出发3s末的瞬时速度大小．(2)赛车何时追上安全车？(3)追上之前与安全车最远相距多少米？(4)当赛车刚好追上安全车时，赛车手立即刹车，使赛车以4m/s2的加速度做匀减速直线运动，问两车再经过多长时间第二次相遇？(设赛车可以从安全车旁经过而不发生相撞)[解析](1)赛车在3s末的速度为：v1＝a1t1＝4×3m/s＝12m/s.(2)设赛车追上安全车的时间为t2，有赛车的位移等于安全车的位移即v0t2＋400m＝12a1t22，代入数据解得：t2＝20s此时的速度为：v＝a1t2＝80m/s(3)当两车速度相等时，相距最远，设经历的时间为t3则有：v0＝a1t3,代入数据得t3＝5s则相距的最远距离为：Δx＝v0t3＋400m－12a1t23＝450m.(4)赛车停下的时间为t5＝va2＝804s＝20s，通过的距离为xmax＝v22a2＝800m相同时间内安全车前进的距离为x＝v0t5＝400mxmax，所以赛车停止后安全车与赛车再次相遇，所用时间为t6＝xmaxv0＝40s[答案](1)12m/s(2)20s(3)450m(4)40s4．酒后驾车严重威胁交通安全，其主要原因是饮酒后会使人的反应时间(从发现情况到实施操作制动的时间)变长，造成反制距离(从发现情况到汽车停止的距离)变长．假定汽车以20m/s的速度匀速行驶，刹车时汽车的加速度大小为10m/s2，正常人的反应时间为0.5s，饮酒人的反应时间为1.5s，试问：(1)驾驶员正常的反制距离是多少米？(2)饮酒的驾驶员的反制距离比正常时多了多少米？解析：(1)在反应时间内汽车做匀速直线运动的距离为：x1＝v0t1＝20×0.5m＝10m.由已知条件得：2ax2＝v2－v20，代入数据解得：汽车做匀减速运动的距离：x2＝0－2022×－10m＝20m驾驶员正常的反制距离：x1＋x2＝30m.(2)饮酒的驾驶员的反应时间比正常多1s，所以反制动距离比正常人多：Δx＝v0Δt＝20×1m＝20m.答案：(1)30m(2)20m