内容正文:
核心素养&课标解读
物理观念
能从真实的物理情境中判断质点、参考系、平均速度和瞬时速度
科学思维
(1)会用质点的条件和参考系选择的标准处理实际问题
(2)能用平均速度和加速度公式计算相关的物理问题
科学态度
与责任
具有对质点、参考系、位移、速度、加速度等问题的求知欲和探索精神
质点和参考系
1.质点
(1)用来代替物体的有质量的点叫做质点.
(2)研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略,则这个物体就可以看作质点.
2.参考系
(1)概念:参考系可以是静止的物体,也可以是运动的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的.
(2)选择:在描述一个物体的运动时,参考系可以任意选择.比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.
(3)结果:选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能不同,通常情况下,在讨论地面上物体的运动时,都以地面为参考系.
时间 位移
1.时间间隔与时刻(如图所示)
2.位移和路程
类别
位移
路程
定义
物体位置的变化,是从物体初位置指向物体末位置的有向线段
物体运动轨迹的长度
区别
(1)位移是矢量,方向由初位置指向末位置
(2)路程是标量,没有方向
联系
(1)在单向直线运动中,位移的大小等于路程
(2)一般情况下,位移的大小小于路程
速度
1.平均速度:物体发生的位移与发生这段位移所用时间之比,即v= ,是矢量,与物体发生位移的方向相同.
2.瞬时速度:运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度,是矢量.
3.速率:瞬时速度的大小,是标量.
平均速度是位移与所用时间的比值,平均速率是路程与所用时间的比值,所以平均速率不是平均速度的大小.
加速度
1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间之比.
2.表达式:a= =.
3.物理意义:表示速度变化的快慢.
速度变化快慢、速度变化率和加速度三者的含义相同!速度变化快就是速度变化率大,加速度大.
4.方向:与速度变化的方向相同,是矢量.
教材深耕·练一练
(1)不论通过什么路线从北京到重庆,位置变化是否都是一样? 其变化应如何描述?
答案:一样. 位置变化应该用位移描述,其大小为北京到重庆的直线长度,方向由北京指向重庆.
(2)图中信息可以看出位移与路程的主要区别是什么?
答案:位移是两点间的直线距离,有方向,是矢量;路程是实际轨迹的长度,没有方向,是标量.
生活实践·判一判
在学校标准运动场上,某同学分到第一跑道参加400米比赛,成绩为58 s,冲刺速度为8 m/s,他在第一个100 m直道中所用时间为13 s,则
(1)记录该同学的比赛成绩时,可以把该同学看作质点.( √ )
(2)比赛成绩58 s为时刻,13 s为时间间隔.( × )
(3)该同学以自己为参考系,看到观众是静止的.( × )
(4)此比赛中该同学的位移为零,路程为400 m.( √ )
(5)该同学在100 m直道中的平均速度为7.69 m/s,冲刺速度8 m/s为瞬时速度.( √ )
(6)一般情况下,起跑时的速度增加最快,即加速度最大.( √ )
易混易错·辨一辨
一个足球以0.5 m/s(方向向东)的速度撞击木板,作用时间为0.1 s,反弹后的速度大小为0.3 m/s,则足球与木板作用时的加速度大小和方向分别为( )
A.2 m/s2 B.8 m/s2
C.向东 D.向西
BD 解析:取方向向东为正方向,则足球初速度v1=0.5 m/s,反弹后的速度v2=-0.3 m/s,因此速度变化量Δv=v2-v1=-0.8 m/s,加速度a==- m/s2=-8 m/s2,负号代表加速度方向向西.
命题点一 质点、参考系、位移的理解 物理观念
1.质点的模型化:建立模型,一是要明确题目中需要研究的问题;二是看所研究物体的形状和大小对所研究问题是否有影响.
2.运动的相对性:选取不同的参考系,对同一运动的描述一般是不同的.参考系选取得当,会使问题的研究变得简洁、方便.
3.位移的矢量性:一是位移只与初、末位置有关;二是位移方向是由初位置指向末位置.
[质点、时间与时刻](2021·浙江杭州模拟)如图所示,为有力支援武汉“抗疫”,我国空军在2021年2月2日凌晨出动8架大型运输机,分别从沈阳、兰州、广州、南京起飞,向武汉紧急空运795名军人支援湖北医疗队队员和58吨物资,上午9时30分全部抵达武汉天河机场.对以上描述下列说法正确的是( )
A.计算运输机飞行时间时,运输机不能看成质点
B.在分析运输机着落动作时,运输机可以看成质点
C.“上午9时30分”指的是最后一架运输机的飞行时间
D.“上午9时30分”指的是最后一架运输机抵达武汉的时刻
D 解