物理必修课件 第一章第一讲 描述运动的基本概念.ppt
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1、考考点点点点击击1.2.3.4.参考系、质点参考系、质点位移、速度和加速度位移、速度和加速度匀变速直线运动及其公式、图象匀变速直线运动及其公式、图象实验一:研究匀变速直线运动实验一:研究匀变速直线运动考考情情播播报报1.对基本概念如位移、速度、加速度主要融合在综对基本概念如位移、速度、加速度主要融合在综合题中考查合题中考查.2.匀变速直线运动公式、规律的应用,可单独考查,匀变速直线运动公式、规律的应用,可单独考查,也可与其他知识如牛顿运动定律、电场中的带电也可与其他知识如牛顿运动定律、电场中的带电粒子的运动、电磁感应现象等知识结合起来,进粒子的运动、电磁感应现象等知识结合起来,进行综合考查行综
2、合考查.3.对对x xt t、v vt t图象的理解和应用,常以选择题的图象的理解和应用,常以选择题的形式考查形式考查.1.本章的概念和规律较多,复习时要侧重于搞清知识的来本章的概念和规律较多,复习时要侧重于搞清知识的来龙去脉,及它们间的内在联系,注意领会物理学中研究龙去脉,及它们间的内在联系,注意领会物理学中研究问题的方法,如:构建模型方法问题的方法,如:构建模型方法(质点质点)、数学方法、数学方法(解析解析法与图象法法与图象法)、实验方法等、实验方法等.2.将本章物理规律及将本章物理规律及vt图象应用于实际问题中,是近几图象应用于实际问题中,是近几年高考突出体现的命题方向,因此,复习时要注
3、意体会年高考突出体现的命题方向,因此,复习时要注意体会将实际问题模型化,从而找出适用的物理规律的解题将实际问题模型化,从而找出适用的物理规律的解题思路思路.一、参考系和坐标系一、参考系和坐标系1.参考系参考系(1)定义:在描述机械运动时,假定不动,用来做定义:在描述机械运动时,假定不动,用来做的的物体物体.(2)选取:选取:可任意选取,但选取的参考系不同,结论往可任意选取,但选取的参考系不同,结论往往往,即物体的运动和静止都是,即物体的运动和静止都是的的.通常以通常以作为参考系作为参考系.参考参考不同不同相对相对地面地面2.坐标系坐标系(1)建立目的:为了定量地描述物体的建立目的:为了定量地描
4、述物体的及及,需要在需要在参考系上建立的坐标系参考系上建立的坐标系.(2)常见坐标系:直线坐标系、常见坐标系:直线坐标系、坐标系和三维坐标系等坐标系和三维坐标系等.位置位置位置的变化位置的变化平面平面2.物体可看做质点的条件:研究物体的运动时,物体的物体可看做质点的条件:研究物体的运动时,物体的形状和形状和对研究结果的影响可以忽略对研究结果的影响可以忽略.二、质点二、质点1.定义:用来代替物体的有定义:用来代替物体的有的点的点.它是一种理想化它是一种理想化模型模型.质量质量大小大小三、时刻和时间间隔三、时刻和时间间隔时时刻刻时间间时间间隔隔区区别别(1)在在时间轴时间轴上用上用 表表示示(2)
5、时时刻与物体的刻与物体的 相相对应对应,表示某一瞬,表示某一瞬时时(1)在在时间轴时间轴上用上用 表示表示(2)时间间时间间隔与物体的隔与物体的 相相对应对应,表示某一,表示某一过过程程联联系系两个两个时时刻的刻的 即即为时间间为时间间隔隔点点位置位置线线段段位移位移间间隔隔日常生活中提到的时间有时指时刻,有时指时日常生活中提到的时间有时指时刻,有时指时间间隔,但在物理学中时间只表示两时刻的间隔间间隔,但在物理学中时间只表示两时刻的间隔.四、位移和路程四、位移和路程位移位移路程路程意义意义区别区别联系联系位移表示质点位移表示质点的变化,的变化,可用由可用由指向指向的的有向线段表示有向线段表示路
6、程是质点路程是质点的的长度长度(1)位移是矢量,位移是矢量,方向由方向由指向指向;路程是标量,没路程是标量,没有方向有方向(2)位移与路径无位移与路径无关,路程与路径关,路程与路径有关有关(1)在单向直线运在单向直线运动中,位移的大动中,位移的大小小路程路程(2)一般情况下,一般情况下,位移的大小位移的大小路程路程位置位置初位置初位置末位置末位置初位置初位置末位置末位置等于等于小于小于运动轨迹运动轨迹五、速度和速率五、速度和速率1.平均速度平均速度(1)定义:运动物体的定义:运动物体的与发生这个位移所用时间的比值与发生这个位移所用时间的比值.(2)定义式:定义式:(3)方向:跟物体方向:跟物体
7、的方向相同的方向相同.(4)物理意义:表示物体运动的平均快慢程度物理意义:表示物体运动的平均快慢程度.位移位移位移位移2.瞬时速度瞬时速度(1)定义:运动物体在定义:运动物体在或或的速度的速度.(2)物理意义:精确描述物体在某时刻或某位置的运动快慢物理意义:精确描述物体在某时刻或某位置的运动快慢.4.平均速率:平均速率:物体在某段时间内通过的物体在某段时间内通过的与所用时间的与所用时间的比值比值.3.速率:速率:物体运动的瞬时速度的物体运动的瞬时速度的.某位置某位置某时刻某时刻大小大小路程路程1.速率表示物体运动速度的大小,但平均速率并不表速率表示物体运动速度的大小,但平均速率并不表示物体运动
8、的平均速度的大小示物体运动的平均速度的大小.2.物理学中的速度有时指平均速度,有进指瞬时速度,物理学中的速度有时指平均速度,有进指瞬时速度,应根据上下文来正确判断应根据上下文来正确判断.六、加速度六、加速度1.定义:定义:在变速运动中,物体速度的变化量跟所用时间在变速运动中,物体速度的变化量跟所用时间的比值的比值.2.定义式:定义式:a4.方向:方向:a的方向与的方向与v的方向的方向.(从加速度的产生上从加速度的产生上来说,加速度的方向与合外力的方向来说,加速度的方向与合外力的方向)相同相同相同相同3.物理意义:物理意义:描述物体速度变化的描述物体速度变化的.快慢快慢加速度描述速度变化的快慢,
9、其中包括速度的大加速度描述速度变化的快慢,其中包括速度的大小,也包括速度的方向的改变小,也包括速度的方向的改变.1.质点是只有质量而无大小和形状的点;质点占有位置质点是只有质量而无大小和形状的点;质点占有位置但但不占有空间不占有空间.2.质点是对实际物体科学的抽象,是研究物体运动时,抓质点是对实际物体科学的抽象,是研究物体运动时,抓住主要因素,忽略次要因素,对实际物体进行的近似,住主要因素,忽略次要因素,对实际物体进行的近似,是一种理想化模型,真正的质点是不存在的是一种理想化模型,真正的质点是不存在的.3.物体可被看做质点的几种情况物体可被看做质点的几种情况(1)平动的物体通常可视为质点,如水
10、平传送带上的物体随平动的物体通常可视为质点,如水平传送带上的物体随传送带的运动传送带的运动.(2)有转动但相对平动而言可以忽略时,也可以把物体视为有转动但相对平动而言可以忽略时,也可以把物体视为质点质点.如汽车在运行时,虽然车轮转动,但我们关心的是如汽车在运行时,虽然车轮转动,但我们关心的是汽车整体的运动快慢,故汽车可看成质点汽车整体的运动快慢,故汽车可看成质点.(3)同一物体,有时可看成质点,有时不能同一物体,有时可看成质点,有时不能.物体本身的物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时,不能把物体大小对所研究问题的影响不能忽略时,不能把物体看做质点,如研究火车过桥的时间时就不能把火车看做质
11、点,如研究火车过桥的时间时就不能把火车看做质点,但研究火车从北京到上海所用时间时就看做质点,但研究火车从北京到上海所用时间时就可把火车看做质点可把火车看做质点.1.物体能否看成质点并非以体积的大小为依据,体积大的物体能否看成质点并非以体积的大小为依据,体积大的物体有时也可看成质点,体积小的物体有时不能看成物体有时也可看成质点,体积小的物体有时不能看成质点质点.2.质点并不是质量很小的点,它不同于几何图形中的质点并不是质量很小的点,它不同于几何图形中的“点点”.即把物体看成质点时,可以忽略物体的大小和形状,但即把物体看成质点时,可以忽略物体的大小和形状,但不能忽略物体的质量不能忽略物体的质量.1
12、.2008年年8月月24日北京奥运会正式落下帷幕,中国代表日北京奥运会正式落下帷幕,中国代表团以团以51枚金牌、枚金牌、21枚银牌和枚银牌和28枚铜牌的骄人战绩位枚铜牌的骄人战绩位列奖牌榜第一位,创造了中国代表团历次参加奥运列奖牌榜第一位,创造了中国代表团历次参加奥运会的最好成绩会的最好成绩.下列几种奥运比赛项目中的研究对象下列几种奥运比赛项目中的研究对象可视为质点的是可视为质点的是()A.在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支持在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支持地面过程中的转动情况时地面过程中的转动情况时B.帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时帆船比赛中确定帆船在大海中的位置时C
13、.跆拳道比赛中研究运动员动作时跆拳道比赛中研究运动员动作时D.铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中飞行时间时铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中飞行时间时解析:解析:物体能否被视为质点,关键是看物体的形状和大小对物体能否被视为质点,关键是看物体的形状和大小对研究结果影响的大小研究结果影响的大小.在研究撑杆跳高比赛中运动员手中的在研究撑杆跳高比赛中运动员手中的支撑杆的转动情况和跆拳道比赛中运动员的动作时,若将支撑杆的转动情况和跆拳道比赛中运动员的动作时,若将“支撑杆支撑杆”和和“运动员运动员”看做质点,研究也将无法进行了看做质点,研究也将无法进行了.但但帆船比赛中的帆船的大小、被投掷后在空中运动的铅球的
14、大帆船比赛中的帆船的大小、被投掷后在空中运动的铅球的大小,对研究结果的影响可以忽略不计,因此可以看做质点小,对研究结果的影响可以忽略不计,因此可以看做质点.故故A、C错误,错误,B、D正确正确.答案:答案:BD1.对参考系的理解对参考系的理解(1)运动是绝对的,静止是相对的运动是绝对的,静止是相对的.一个物体是运动的还是静一个物体是运动的还是静止的,都是相对于参考系而言的止的,都是相对于参考系而言的.(2)参考系的选取可以是任意的参考系的选取可以是任意的.(3)确定一个物体的运动性质时,必须首先选取参考系,选确定一个物体的运动性质时,必须首先选取参考系,选择不同的物体作为参考系,可能得出不同的
15、结论择不同的物体作为参考系,可能得出不同的结论.(4)参考系本身既可以是运动的物体,也可以是静止的物参考系本身既可以是运动的物体,也可以是静止的物体,在讨论问题时,被选为参考系的物体,我们假定体,在讨论问题时,被选为参考系的物体,我们假定它是静止的它是静止的.(5)当比较两个物体的运动情况时,必须选择同一个参当比较两个物体的运动情况时,必须选择同一个参考系考系.2.参考系的选取原则参考系的选取原则选取参考系时,应以观测方便和使运动的描述尽可能简选取参考系时,应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则,一般应根据研究对象和研究对象所在的系统单为原则,一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定,
16、如研究地面上物体的运动时,通常选地面或相来决定,如研究地面上物体的运动时,通常选地面或相对地面静止的物体为参考系对地面静止的物体为参考系.2.在电视连续剧在电视连续剧西游记西游记中,常中,常常有孙悟空常有孙悟空“腾云驾雾腾云驾雾”的镜头,的镜头,如图如图111所示,通常是采用所示,通常是采用“背背景拍摄法景拍摄法”:让:让“孙悟空孙悟空”站在平站在平台上,做着飞行的动作,在他的背后展现出蓝天和急速飘动台上,做着飞行的动作,在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云,同时加上烟雾效果;摄影师把人物动作和飘动的白的白云,同时加上烟雾效果;摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头云及下面的烟
17、雾等一起摄入镜头.放映时,观众就感觉放映时,观众就感觉到到“孙悟空孙悟空”在在“腾云驾雾腾云驾雾”.这时,观众所选的参考系是这时,观众所选的参考系是()A.孙悟空孙悟空B.平台平台C.飘动的白云飘动的白云D.镜头镜头解析:解析:“背景拍摄法背景拍摄法”实际是利用了相对运动的原理,实际是利用了相对运动的原理,拍摄时拍摄时“孙悟空孙悟空”不动,而不动,而“白云白云”移动,放映时,观移动,放映时,观众以众以“白云白云”为参考系,认为其为参考系,认为其“静止静止”,就会感觉到,就会感觉到“孙悟空孙悟空”在在“腾云驾雾腾云驾雾”.故故C正确正确.答案:答案:C比比较较项项目目速度速度速度的改速度的改变变
18、量量加速度加速度物理物理意意义义描述物体运描述物体运动动快慢的物理量快慢的物理量描述物体速度描述物体速度改改变变的物理量的物理量描述物体速度描述物体速度变变化快慢的物理量化快慢的物理量比比较较项项目目速度速度速度的改速度的改变变量量加速度加速度定定义义式式vx/t或或vx/tvvv0a或或av/t单单位位m/sm/sm/s2决定决定因素因素v的大小由的大小由v0、a、t决定决定v由由v与与v0决决定,而且定,而且vat,故也,故也由由a与与t决定决定a不是由不是由v、t、v来决定的,来决定的,a由由F与与m决定决定比比较较项项目目速度速度速度的改速度的改变变量量加速度加速度方向方向与位移与位移
19、x或或x同向,即物体同向,即物体运运动动的方向的方向由由vvv0或或vat决定决定方向方向与与v方向一致,方向一致,而与而与v0、v方向方向无关无关比比较较项项目目速度速度速度的改速度的改变变量量加速度加速度大小大小位移与位移与时间时间的比的比值值位移位移对时间对时间的的变变化率化率xt坐坐标标系系中中图线图线在在该该点的点的切切线线斜率大小斜率大小即即vvv0速度改速度改变变量量与所用与所用时间时间的比的比值值速度速度对时间对时间的的变变化率化率vt坐坐标标系系中中图线图线在在该该点的点的切切线线斜率大小斜率大小1.加速度和速度变化量都是矢量,且二者方向相同加速度和速度变化量都是矢量,且二者
20、方向相同.2.公式公式a是加速度的定义式,不是加速度的决定式是加速度的定义式,不是加速度的决定式.3.加速度的大小由物体受到的合力加速度的大小由物体受到的合力F与物体的质量与物体的质量m共同共同决定决定.加速度的方向也由合力的方向决定加速度的方向也由合力的方向决定.3.(2010济宁模拟济宁模拟)下列情况中的速度,属于平均速度的下列情况中的速度,属于平均速度的是是()A.百米赛跑的运动员冲过终点线时的速度为百米赛跑的运动员冲过终点线时的速度为9.5m/sB.由于堵车,汽车在通过隧道过程中的速度仅为由于堵车,汽车在通过隧道过程中的速度仅为1.2m/sC.返回地球的太空舱落到太平洋水面时的速度为返
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