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,高中物理课件,灿若寒星整理制作,高中物理课件灿若寒星整理制作,必修,1,第一章运动的描述,1,、,1,运动学的基本概念匀速直线运动,必修1第一章运动的描述1、1运动学的基本概念匀速直线运动,一、基本概念,1,、机械运动：一个物体相对于另一个物体的改变叫机械运动,简称。它包括平动、转动和振动等运动形式。,位置,运动,运动是绝对的，静止是相对的。,2,、参考系：为了研究物体的运动而假定为的物体叫参考系，同一个物体由于选择的参考系，观察的结果往往是不同的，所以研究运动时，必须指明，通常取作为参考系。,不动,不同,参考系,大地,3,、质点：用来代替物体的有质量的点叫质点。它是一种。物体能简化成质点的条件是：在研究的问题中，物体只做平动，或物体的对研究物体运动无影响，才可以把物体简化为质点。,理想化模型,形状和大小,一、基本概念1、机械运动：一个物体相对于另一个物体的改变叫机,4,、路程和位移,（,1,）路程：物体的长度，是标量。,（,2,）位移：描述物体变化的物理量，是从物体运动的指向的有向线段，是矢量。,位移大小,:,位移方向：,如果物体做,单方向直线运动,，则,位移大小,就等于,路程,。,运动轨迹,位置,初位置,末位置,初位置到末位置的距离,由初位置指向末位置,4、路程和位移（1）路程：物体的长度，是标量。（2）位移：描,5,、时刻与时间,时刻指的是某一瞬时，在时间轴上用一个点来表示。对应的是位置、速度、动量、动能等量。时间是两个时刻间的间隔，在时间轴上用一段长度来表示。对应的是位移、路程、冲量、功等量。,状态,过程,初始时刻零时刻,第,3,秒末第,4,秒初,第,1,秒,前,2,秒,第,3,秒,后,2,秒,5、时刻与时间时刻指的是某一瞬时，在时间轴上用一个点来表示。,6,、速度和速率,（,1,）平均速度：运动物体的位移和所用时间的比值，叫做这段时间内的平均速度，即，平均速度是矢量，其方向跟的方向相同。,速度,:,是描述物体运动方向和运动的物理量,快慢,位移,（,2,）瞬时速度：运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫瞬时速度。瞬时速度精确描述物体在某一时刻（或某一位置）的运动快慢。,（,3,）速率：瞬时速度的叫速率。是标量。,大小,（,4,）平均速率：物体在某段时间内通过的与所用时间的比值，叫做这段时间内的平均速率，它是标量，它并不是平均速度的大小。,路程,在变速运动中，随,x,或,t,选取的不同而不同，它只能粗略地描述这段位移上或这段时间内运动的快慢程度。,6、速度和速率（1）平均速度：运动物体的位移和所用时间的比值,7,、加速度,是描述速度变化的物理量，是矢量。,是速度变化和所用时间的比值,加速度,a,的方向与速度变化,v,的方向相同。,快慢和方向,当,a,与,v,方向相同时加速当,a,与,v,方向相反时减速,重力加速度,g,：物体只受而产生的加速度方向：大小,:,不同位置,g,的数值一般不同,重力,竖直向下,7、加速度是描述速度变化的物理量，是矢量。是速度变化和所用时,8,、匀速直线运动,物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内相等，这种运动就叫做匀速直线运动。,位移,议一议：若物体在第,1,秒内的位移为,1m,，第,2,秒内的位移为,1m,，第,3,秒内的位移为,1m,，依次类推。这个物体的运动时匀速直线运动吗？,答：不一定。定义中的“相等时间”应理解为：,任意的相等时间,。,匀速直线运动的特点：,速度时刻保持不变,。,匀速直线运动中，物体的位移与时间成正比，即,x,=,vt,8、匀速直线运动物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内相等,二、概念理解,1,、对质点概念的深入理解,一个物体能否看作质点，并非依物体自身大小来判断，而是要看物体的大小、形状在所讨论的问题中是属于主要因素还是次要因素。若属次要因素，即使物体很大，也能看作质点。,例：在研究地球公转问题中，地球就可以看作质点。,相反，若物体的大小、形状属于主要因素，即使物体很小，也不能看作质点。,例：研究乒乓球的弧旋球技术中，乒乓球就不能看作质点。,一个物体能否看作质点是相对的。,例：研究火车从广州开往北京的时间，可以把火车看成质点；但如果是研究火车通过一座桥的时间，就不能把火车看成质点了。,二、概念理解1、对质点概念的深入理解一个物体能否看作质点，并,例：下列物体中，可当作“质点”的有（）,A,、做花样滑冰的运动员,B,、远洋航行的巨轮,C,、环绕地球的人造卫星,D,、转动着的砂轮,BC,例：下列物体中，可当作“质点”的有（）BC,2,、位移与路程的区别，平均速度与平均速率的区别,关于平均速度的大小与平均速率,（,1,）当物体做单向直线运动时，二者才相等,（,2,）当物体做直线运动，但方向有改变时，由于路程大于位移的大小，这时平均速度的大小要小于平均速率。,（,3,）物体做曲线运动时，位移的大小要小于路程，故平均速度的大小要小于平均速率。,例,1,：如图所示，三个物体甲、乙、丙相对于同一质点沿同一直线作直线运动的位移图像，在时间,t,1,内，,（,1,）三者位移关系,（,2,）三者路程关系,（,3,）三者平均速度关系,（,4,）三者平均速率关系,甲,=,乙,=,丙,甲,=,乙,=,丙,甲,乙,=,丙,甲,乙,=,丙,2、位移与路程的区别，平均速度与平均速率的区别关于平均速度的,例,2,一实心的长方体，三边长分别是,a,、,b,、,c,（,a,b,c,），如图所示有一质点，从顶点,A,沿表面运动到长方体的对角,B,，求：（,1),质点的最短路程（,2),质点的位移大小,A,B,a,b,c,解析：将长方体的上表面向前翻转,90,0,跟其前表面在同一平面内，,A,、,B,的连线是直线时，质点通过的路程最短质点的位移就是过,A,、,B,的长方体的对角线。,（,1,）,(2,）,例2一实心的长方体，三边长分别是a、b、c（abc），,3,、速度,v,、速度的变化量,v,、加速度,a,加速度不是速度的增加，加速度是描述速度变化快慢与变化方向的物理量，也叫速度的变化率,（,1,）,a,的大小是由,v,和,t,两个因素共同决定的，,a,与,v,、,v,大小无关。,（,2,）从本质上讲，加速度是由作用在物体上的合外力和物体的质量两个因素决定的。,（,3,）,a,的方向一定与,v,的方向相同，也一定与物体所受合外力的方向相同；而与速度方向没有必然的联系。,可见，速度、速度的变化量和速度变化率（即加速度）为三个不同的物理量，没有直接关系。,3、速度v、速度的变化量v、加速度a加速度不是速度的增加，,例：以下说法中正确的是（）,A,、物体速度越大，加速度一定越大,B,、物体速度变化越快，加速度一定大,C,、物体加速度不断减小，速度一定越来越小,D,、物体在某时刻速度为零，加速度也一定为零,B,例：以下说法中正确的是（）B,三、题型分析,1,、对平均速度公式的理解,例,1,：一个物体作直线运动，前一半路程的平均速度为,v,1,，后一半路程的平均速度为,v,2,，则全程的平均速度为多少？,解：,例,2,：一个朝着某方向做直线运动的物体，在时间,t,内的平均速度为,v,，紧接着,t,/2,时间内的平均速度为,v,/2,，则物体在这段时间内的平均速度为多少？,解：,三、题型分析1、对平均速度公式的理解例1：一个物体作直线运动,2,、位移、速度、加速度的矢量性问题,例,1,、一物体做匀变速直线运动，某时刻的速度大小为,4m/s,，,1s,后速度的大小变为,10m/s,，则在这,1s,内该物体（）,A,、位移大小可能小于,4m,B,、位移大小可能大于,10m,C,、加速度的大小可能小于,4m/s,2,D,、加速度的大小可能小于,10m/s,2,AD,例,2,、篮球以,10m/s,的速度水平地撞击篮板后以,8m/s,的速度反向弹回，球与板的接触时间为,0.1s,，则篮球在水平方向的平均加速度为,m/s,2,，方向为。,180,与,8m/s,方向相同,2、位移、速度、加速度的矢量性问题例1、一物体做匀变速直线运,3,、巧选参考系，解决运动的相对性问题,例,1,、,太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象，这些条件是（）,A,、时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速率必须较大,B,、时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速率必须较大,C,、时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速率必须较大,D,、时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速率不能太大,C,解决此类问题,可设身处地,(,把你所处的环境比作题中环境,),地想,.,3、巧选参考系，解决运动的相对性问题例1、太阳从东边升起，西,例,2,、一游艇匀速沿河流逆水航行，在某处丢失一个救生圈，丢失后经,t,秒才发现，于是游艇立即返航去追赶，结果在丢失点下游距丢失点,s,处追上。设水流速度恒定，游艇往返的划行速率不变，游艇调头的时间不计，求水速。,解析,：以水流为参考系。则救生圈静止不动，游艇往返速率不变，故返航追上救生圈的时间也为,t,秒，从丢失到追上的时间为,2t,秒。,在,2t,秒内，救生圈运动了,s,，故水速,例2、一游艇匀速沿河流逆水航行，在某处丢失一个救生圈，丢失后,例,3,、一列长为,l,的队伍，行进速度为,v,1,，通讯员从队尾以速度,v,2,赶到排头，又立即以速度,v,2,返回队尾，求这段时间里队伍前进的距离。,解析,：若以队伍为参考系，则通讯员从队尾赶到排头这一过程中，相对速度为（,v,2,-,v,1,）；再从排头返回队尾的过程中，相对速度为（,v,2,+,v,1,）。则,整个运动时间,则队伍在这段时间相对地面前进的距离,s,为,例3、一列长为l的队伍，行进速度为v1，通讯员从队尾以速度v,例,1,、一辆实验小车可沿水平地面,(,图中纸面,),上的长直轨道匀速向右运动,有一台发出细光束的激光器装在小转台,M,上,到轨道的距离,MN,为,d,=10m,如图所示,转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描,扫描一周的时间为,T,=60s,光速转动方向如图中箭头所示,当光速与,MN,的夹角为,45,时,光速正好射到小车上,如果再经过,t,=2.5s,光束又射到小车上,则小车的速度为多少？（结果保留两位数字,),L,1,L,2,解,:,代入数据得,:,v,1,=1.7m/s,v,2,=2.9m/s,4,、匀速直线运动的应用,例1、一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向,例,1,、如图，图,A,是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图。测速仪发出并接收超声波脉冲信号。根据发出和接收的时间差，测出被测物体的速度。图,B,中,P,1,、,P,2,是测速仪发出的超声波信号，,n,1,、,n,2,分别是,P,1,、,P,2,由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，,P,1,、,P,2,之间的时间间隔,t,=1.0s,，超声波在空气中传播速度,v,=340m/s,，若汽车是匀速行驶的,则根据图,B,可知,汽车接收到,P,1,、,P,2,两个信号之间的时间内前进的距离是多少米？汽车的速度是多少米,/,秒？,例1、如图，图A是高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图。,解析,:,理解题意,P,1,n,1,这段时间,t,1,表示什么时间,?P,2,n,2,这段时间,t,2,表示什么时间,?,汽车接收到第一列波时,距波源距离,:,汽车接收到第二列波时,距波源距离,:,在接收到上述两列波之间行驶的距离,:,上述式子中,:,综上可得,:,汽车在发生上述,17m,位移所用时间为两次接收到波之间的时间,:,汽车运动的速度,:,解析:理解题意P1n1这段时间t1表示什么时间?P2n2这段,1,、天文观测表明，几乎所有远处的恒星（或星系）都在以各自的速度背离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度（称为退行速度）越大；也就是说，宇宙在膨胀，不同星体的退行速度,v,和它们离我们的距离,r,成正比，即,v=Hr,式中,H
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