第1章 大单元三步进阶提能(一) （教用Word）-【赢在微点·轻松课堂】2025-2026学年高中物理必修第一册（人教版2019）

大单元三步进阶提能(一) 单元目标整合 重点 难点 (1)知道质点、位移、路程、速度、加速度等概念; (2)知道平均速度和瞬时速度的区别与联系; (3)知道速度、速度的变化量和加速度之间的区别与联系。 (1)平均速度、瞬时速度和速率的区别与联系; (2)速度、速度的变化量和加速度的区别与联系; (3)x-t图像及v-t图像的理解。 单元导图组网 单元重难提能 重难点1　物理学的基本思想和研究方法 1.理想化模型。 这是物理学中常用的一种方法。在研究具体问题时,为了研究的方便,抓住主要因素,忽略次要因素,从而从实际问题中抽象出理想化物理模型,把实际复杂的问题简化处理。如质点、匀速直线运动及以后要学的匀变速直线运动、自由落体运动等都是抽象了的理想化物理模型。 2.极限思想。 在分析变速直线运动的瞬时速度时,我们在物体经过的某点后面取很小的一段位移,这段位移取得越小,物体在该段时间内的速度变化就越小,在该段位移上的平均速度就越接近该点的运动快慢情况。当位移足够小时(或时间足够短时),该段位移上的平均速度就等于物体经过该点时的瞬时速度,这充分体现了物理学中常用的无限取微、逐渐逼近的极限思想。瞬时加速度用Δt→0时的平均加速度表示,也用了极限思想。 【例1】　用气垫导轨和数字计时器更能精确地测量物体的瞬时速度。如图所示,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.19 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.05 s,遮光板的宽度为2.0 cm。下列问题(1)、(2)中计算结果均保留两位小数。 (1)滑块经过第一个光电门的速度大小为________m/s。 (2)滑块经过第二个光电门的速度大小为________m/s。 (3)若用宽度是1.0 cm的遮光板,对测量误差有何影响:__________________________________________________________。 解析　(1)因遮光板经光电门的时间很小,因此遮光板经光电门的平均速度近似等于滑块的瞬时速度,则有滑块经第一个光电门的速度大小为v1== m/s=0.11 m/s。 (2)滑块经第二个光电门的速度大小v2== m/s=0.40 m/s。 (3)若用宽度是1.0 cm的遮光板,遮光板越窄,遮光时间越短,平均速度越接近瞬时速度,误差越小。 答案　(1)0.11　(2)0.40　(3)遮光板越窄,遮光时间越短,平均速度越接近瞬时速度,误差越小 3.数理结合的思想。 (1)本章涉及的x-t、v-t图像直观地表示出位移、速度随时间的变化关系,是典型的用数学知识研究物理问题的重要思想方法,这类图像既是研究运动问题的重要方法,也是解决图像类问题的基础。 (2)比值法定义物理量,例如速度v、加速度a的定义。这种方法在以后还经常用到。 【例2】　一质点做直线运动,加速度方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小至零,则在此过程中(　　) A.位移逐渐增大,当加速度减小至零时,位移将不再增大 B.位移逐渐减小,当加速度减小至零时,位移达到最小值 C.速度逐渐减小,当加速度减小至零时,速度达到最小值 D.速度逐渐增大,当加速度减小至零时,速度达到最大值 解析　常规解法:一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,由于加速度的方向始终与速度方向相同,所以速度逐渐增大,当加速度减小到零时,物体将做匀速直线运动,速度不变,而此时速度达到最大值。由于质点做方向不变的直线运动,所以位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不为零,所以位移继续增大,D项正确,A、B、C三项错误。 数理结合解法:借助v-t图像进行判断。在v-t图上,斜率的大小反映着物体运动加速度的大小。当加速度逐渐减小到零时,v-t图像会变得逐渐平坦,最后平行于t轴。加速度方向与速度方向相同,其v-t图像有下面的两种情形,可轻松判断出速度逐渐增大,当加速度减小至零时,速度达到最大值,位移一直增加,D项正确。 答案　D 重难点2　几个概念的区别和联系 1.时间和时刻:对于时间和时刻的表述,要有正确的理解,可借助时间轴来区分,时间轴上的点表示时刻,时间轴上的线段表示时间。 2.位移和路程:位移是矢量,是由初位置指向末位置的有向线段;路程是标量,是物体实际运动轨迹的总长度。一般情况下,位移的大小不等于路程,只有物体做单向直线运动时路程才等于位移的大小。 3.速度、平均速度、瞬时速度、平均速率。 (1)速度有平均速度与瞬时速度之分,平均速度指在某一段时间或某一段位移物体运动的平均快慢,瞬时速度是指物体经过某一位置或某一时刻时运动的快慢。 (2)平均速率是物体通过的路程与通过这一路程所用时间的比值。 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。 4.速度、速度变化量、加速度。 (1)加速度与速度及速度变化量无关,速度大或速度变化量大,加速度均不一定大。 (2)速度的增大或减小取决于加速度方向与速度方向的关系:两者同向,物体做加速运动;两者反向,物体做减速运动。 (3)速度变化的快慢由加速度大小决定:加速度大,则速度变化得快;加速度小,则速度变化得慢。 【例3】　高速路四通八达,但是超速是最大的安全隐患,为了防止超速,交警部门设置了两套监控系统,一套是固定测速点,定点测速。一套是在一段路线区间设置区间测速,通过记录通过固定区间的时间,分析汽车是否超速。如图所示,是一辆汽车导航仪的某时刻界面截图,该路段限速100 km/h。据此分析正确的是(　　) A.11.3公里表示剩余行程的位移大小 B.98 km/h表示此次行程的平均速率 C.根据“11.3公里、19分钟”这两个数据,可以算出剩余行程的平均速度 D.这辆汽车在区间行驶中已有超速行为 解析　由题图可得,此时汽车的瞬时速率为98 km/h。汽车从区间测速开始到现在的平均速率是118 km/h,距离终点的路程还有11.3公里,还需要19分钟到达终点。11.3公里表示剩余行程的路程大小,A项错误;98 km/h表示此时的瞬时速率,B项错误;根据“11.3公里、19分钟”这两个数据,可以算出剩余行程的平均速率,C项错误;汽车从区间测速开始到现在的平均速率是118 km/h,该路段限速100 km/h,则这辆汽车在区间行驶中已有超速行为,D项正确。 答案　D 重难点3　运动图像 1.x-t图像和v-t图像的比较。 　　图像 项目　　 x-t图像 v-t图像 轴 横轴表示时间t,纵轴表示位移x 横轴表示时间t,纵轴表示速度v 线 倾斜直线表示物体的位移随时间均匀变化,即速度不变 倾斜直线表示物体的速度随时间均匀变化,即加速度不变 斜率 表示速度 表示加速度 纵截距 表示初位置 表示初速度 特殊点 拐点表示从一种运动变为另一种运动,两图线交点表示两物体相遇 拐点表示从一种运动变为另一种运动,两图线交点表示两物体速度相等 2.对两种图像的理解。 (1)x-t图像、v-t图像都不是物体运动的轨迹。 (2)x-t图像、v-t图像的形状由x与t、v与t的函数关系决定。 (3)无论是x-t图像还是v-t图像,所描述的运动都是直线运动。 【例4】　(多选)A、B两物体运动过程的图像分别如图甲、乙所示,其中图甲为位移—时间图像,图乙为速度—时间图像,关于两物体的运动,下列说法正确的是(　　) A.A物体做加速直线运动 B.B物体的加速度不变 C.A物体前4 s的平均速度为2 m/s D.1 s末两物体速度大小相等 解析　位移—时间图像的斜率表示速度,题图甲的斜率不变,A物体做匀速直线运动,A项错误;速度—时间图像的斜率表示加速度,题图乙的斜率不变,B物体的加速度不变,B项正确;A物体做匀速直线运动,前4 s的平均速度== m/s=2 m/s, C项正确;A物体做匀速直线运动,1 s末的速度为2 m/s,由题图乙知B物体1 s末的速度为v乙=2 m/s,D项正确。 答案　BCD 学科网（北京）股份有限公司 $$