第1章 运动的描述 章末综合提升-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【名师导航】同步Word教参(人教版)

[巩固层·知识整合] [提升层·能力强化] 运动概念的比较 1.速度与速率的联系与区别 速度 速率 物理意义 描述物体运动快慢和方向的物理量，是矢量 描述物体运动快慢的物理量，是标量 分类 平均速度、瞬时速度 平均速率、瞬时速率 决定因素 平均速度＝eq \f(位移,时间) 平均速率＝eq \f(路程,时间) 方向 平均速度方向与位移方向相同；瞬时速度方向为该点运动的方向 无方向 联系 它们的单位都是m/s，瞬时速度的大小等于瞬时速率，即常说的速率 注意：速率是瞬时速度的大小，但平均速率不是平均速度的大小。 2．速度v、速度的变化量Δv和加速度a的比较 速度v 速度的变化量Δv 加速度a 物理意义 描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量 描述物体速度改变大小程度的物理量，是过程量 描述物体速度变化快慢的物理量，是状态量 定义式 v＝eq \f(x,t)或v＝eq \f(Δx,Δt) Δv＝v－v0 a＝eq \f(v－v0,Δt)或a＝eq \f(Δv,Δt) 决定因素 v的大小由v0、a、t决定 Δv由v与v0决定，由Δv＝a·Δt可知Δv也由a与Δt来决定 a不是由v、Δt、Δv来决定的，a由F与m来决定(第三章学习) 方向 与位移变化量Δx同向，即物体运动的方向 由v－v0或a的方向决定 与Δv方向一致，而与v0、v方向无关 大小 ①位移与时间的比值 ②位移对时间的变化率 ③x­t图像中，图像在该点的切线斜率的大小 Δv＝v－v0 ①速度变化量与所用时间的比值 ②速度对时间的变化率 ③v­t图像中，图像在该点的切线斜率的大小 【例1】　有两个物体都做加速度恒定的变速直线运动，则以下说法正确的是(　　) A．经过相同的时间，速度变化大的物体，它的加速度一定大 B．若初速度相同，则末速度大的物体加速度一定大 C．若加速度相同，初速度大的物体其末速度一定大 D．在相同时间内，加速度大的物体其速度必然大 A　[根据加速度定义式a＝eq \f(Δv,Δt)可知，时间一定时，Δv越大，加速度就越大，加速度大，速度变化量Δv就大，选项A正确，D错误；若初速度相同，末速度大，速度变化量Δv就大，但发生这一变化的时间长短不清楚，不能确定加速度的大小，选项B错误；若加速度相同，说明速度变化快慢相同，初速度大的物体，末速度不一定大，因为与时间有关，选项C错误。] [一语通关]　 (1(物体运动速度大小与加速度大小无必然联系，判断物体运动性质依据加速度与速度的方向关系。 (2(速度变化量大，加速度不一定大，加速度是速度的变化率，还与时间有关。 科学研究方法 1.建立理想化模型的思想 理想模型法是物理学中常用的一种方法。在研究具体问题时，为了研究方便，抓住主要因素，忽略次要因素，从实际问题中抽象出理想化模型，从而把实际复杂的问题简化处理。如质点就是理想化的物理模型。 2．极限思维 在分析变速直线运动的瞬时速度时，我们采用极限思维，即在物体经过的某点前、后取很小的一段时间，这段时间取得越小，物体在该段时间内的速度变化就越小，该段时间内的平均速度就越能精确地反映物体在该点的运动快慢情况，当时间足够短时(或位移足够小时)，该段时间内的平均速度就等于物体经过该点时的瞬时速度。同理，在变速运动的描述中，加速度的平均值和瞬时值也存在这样的关系。 【例2】　有一高度为1.70 m的田径运动员正在进行100 m短跑比赛。在终点处，有一站在跑道终点旁边的摄影记者用照相机拍摄他冲刺时的运动，记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是60，即快门曝光时间是eq \f(1,60) s，得到照片后，测得照片中人的高度为1.7×10－2 m，胸前号码簿上模糊部分的宽度是2×10－3 m。由以上数据计算运动员冲刺时eq \f(1,60) s内的位移以及冲刺时的速度大小。 [解析]　运动员冲刺时的速度其实是运动员在终点处的瞬时速度，但是我们无法求出运动员在某一点的瞬时速度，于是我们将运动员在冲刺时极短时间内eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,60) s))的平均速度近似认为是运动员在冲刺时的瞬时速度。 根据比例关系可知，运动员冲刺时eq \f(1,60) s内的位移x＝eq \f(h人,h像)d，则x＝eq \f(1.70,1.70×10－2)×2×10－3 m＝0.2 m。 冲刺时的速度大小 v＝eq \f(x,t)＝eq \f(0.2,\f(1,60)) m/s＝12 m/s。 [答案]　0.2 m　12 m/s 运动图像的综合 1.应用运动图像解题“六看” x­t图像 v­t图像 轴 横轴表示时间t，纵轴表示位移x