第一章 描述运动的基本概念章末小结与质量评价（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中物理必修第一册（教科版2019）

章末小结与质量评价 第 一 章 1 一、知识体系建构——理清物理观念 2 二、综合考法融会——强化科学思维 3 三、价值好题精练——培树科学态度和责任 CONTENTS 目录 一、知识体系建构—— 理清物理观念 二、综合考法融会—— 强化科学思维 [例1]　某游泳爱好者在8月8日8时整，从旅顺老铁山南岬角准时下水，于8月10日10时22分抵达蓬莱阁东沙滩，游程为123.58 km，直线距离为109 km，不借助任何漂浮物横渡了渤海海峡。试求在这次横渡海峡中： 考法（一）对速度和速率的理解 (1)游泳爱好者的平均速度大小。 [答案]　0.60 m/s　 (2)游泳爱好者的平均速率和每游100 m大约所需要的时间。 [答案]　0.68 m/s　147 s [答案]　不能 [解析]　由于没有相关信息，故不能确定游泳爱好者在游程中经过某地点的瞬时速度。 (3)能否确定游泳爱好者在游程中经过某地点的瞬时速度。 两种速度、两个速率的比较 融会贯通 联系 (1)它们的单位都是m/s (2)瞬时速度的大小等于瞬时速率 (3)|平均速度|≤平均速率，只有在单向直线运动中两者大小相等 续表 [对点训练] 1．如图甲所示是一种应用传感器监测轨道车运行的实验装置。在轨道某处设置监测点，当车头到达传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间，信号发生器各发出一个脉冲信号，由记录仪记录。假如轨道车长度为22 m，记录仪记录的信号如图乙所示，则轨道车经过该监测点的速度为(　 ) A．0.20 m/s B．2.0 m/s C．22 m/s D．220 m/s √ 2．(选自鲁科版教材课后练习)超速行驶极易引发交通事故。在高速公路的有些路段会进行区间测速，有些位置则进行固定位置测速。 (1)判断这两种测速方式是测量瞬时速率还是平均速率，比较两种测速方式对整治超速行驶违法行为的优劣。 解析：区间测速是测量平均速率，其优点是通过监测车辆在某路段内的平均速率，可一定程度上整治车辆在该路段内的违法超速行为，但缺点是不能对车辆在该区间内某处的速度进行测量，这样可能造成车辆尽管在某区间的速度在合理范围，但其在某时间段的超速行驶不能被监测。固定位置测速是测量瞬时速率，其优点是通过对一些特殊位置过往车辆的速率进行监测，整治可能出现的超速行为，缺点是不能监测未安装测速装置路段可能出现的超速行为。 (2)测量汽车的瞬时速率有哪些方法？测量原理有何共同之处？ 解析：测量汽车的瞬时速率主要有雷达测速、激光测速、地感线圈测速、卫星测速等，测量原理的共同点是通过测量汽车在极短时间内的位移，计算该时间内的平均速度大小作为测量时的瞬时速率。 [例2]　如图甲、乙所示的速度—时间(v－t)图像和位移—时间(x－t)图像中，给出的四条图线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，则下列说法中正确的是(　 ) 考法（二） 运动图像问题 A．图线1、3表示物体做曲线运动 B．两图像中t2、t5时刻分别表示物体开始做反向运动 C．甲图像中t2时刻，物体运动位移最大 D．乙图像中t4时刻，图线3表示的物体速度大于图线4表示的物体速度 √ [解析]　x－t图像和v－t图像只能用来描述直线运动，A错误；题图甲中t2时刻，速度方向不变，加速度方向发生改变，物体由加速运动变为减速运动；题图乙中t5时刻物体开始反向运动，B错误；0～t3时间内，物体运动方向不变，t3时刻，物体运动位移最大，C错误；x－t图像的斜率代表速度，t4时刻图线3切线的斜率大于图线4的斜率，故该时刻图线3表示的物体速度大于图线4表示的物体速度，D正确。 [融会贯通] 1．应用运动图像解题“六看”   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 表示物体的位移随时间的变化规律 表示物体的速度随时间的变化规律 斜率 表示速度 表示加速度 面积 无实际意义 图线和时间轴围成的面积表示位移 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 续表 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，图像中各点的坐标值x、v与t 一一对应。 (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。 [对点训练] 3．如图所示为A、B两人在同一直线上运动的位移—时间图像，下列分析正确的是(　 ) A．0～2 s内，A、B两人同向而行 B．0～2 s内，A的速度比B的速度大 C．在5 s内，A的平均速率比B的平均速率小 D．在5 s内，A运动的位移比B运动的位移小 √ 在前 5 s内，B向正方向运动 60 m，静止 2 s后又向反方向运动 30 m，B运动的总路程为90 m，而A运动的路程为 60 m，故A运动的路程比B运动的路程少，平均速率等于路程除以时间，则A的平均速率比B的平均速率小，C正确；在前 5 s内，A的位移大小为xA＝60 m，B的位移大小为xB＝30 m，A的位移大于B的位移，故D错误。 4．(多选)某质点运动的v－t图像如图所示，下列说法正确的是(　 ) A．在 6～8 s内，质点处于静止状态 B．在 0～4 s内，质点的位移为 18 m C．质点在 8～10 s内的加速度大于其 在 0～2 s内的加速度 D．质点在 8～10 s内的加速度与其在 10～ 12 s内的加速度大小相等，方向相反 √ √ 三、价值好题精练—— 培树科学态度和责任 1．(2024年1月·贵州高考适应性演练)(多选)图(a)是贵州特有的“独竹漂”表演，此项目已被列入第五批国家级非物质文化遗产保护名录。某次表演过程中，表演者甲在河中心位置完成表演后沿直线划向岸边，同时表演者乙从另一岸边沿同一直线划向河中心并准备表演，该过程甲、乙运动的位置x与时间t的关系图像如图(b)所示，则(　 ) A．0～t0内，甲、乙的运动方向相反 B．0～t0内，甲、乙的位移大小相等 C．0～2t0内，乙的平均速度等于甲的平均速度 D．0～2t0内，乙的速度最大值大于甲的速度最大值 √ √ 解析：x－t图像斜率的正负表示运动的方向，0～t0内，甲、乙的x－t图像的斜率均为负，所以运动方向相同，A错误；0～t0内，乙的位移大小为x0，甲的位移大小小于x0，所以0～t0内甲、乙的位移大小不相等，B错误；0～2t0内乙的位移等于甲的位移，时间也相同，所以0～2t0内乙的平均速度等于甲的平均速度，C正确；x－t图线斜率的大小代表速度的大小，明显乙的图线最大斜率绝对值大于甲的图线最大斜率绝对值，所以0～2t0内乙的速度最大值大于甲的速度最大值，D正确。 2．钢架雪车也被称为俯式冰橇，是冬奥会的比赛项目之一。运动员需要俯身平贴在雪橇上，以俯卧姿态滑行。比赛线路由起跑区、出发区、滑行区及减速区组成。如图，若减速区AB间距离为200 m，运动员某次用时15 s通过减速区以某一速度通过终点，假设运动员在AB段做加速度不变的直线运动。从以上数据可以确定(　 ) A．运动员通过A点时的速度 B．运动员通过B点时的速度 C．运动员在AB段运动的加速度 D．运动员在AB段运动的平均速度 √ 解析：根据题意，知道AB间距离和通过的时间，则根据平均速度的定义，可以求得运动员在AB段运动的平均速度。无法求得两个端点的瞬时速度以及在AB段运动的加速度。 3．(2024·名校联盟高三大联考)2023年10月3日，在杭州亚运会田径女子4×100 m接力决赛中，位于第8道的中国队以43秒39的成绩夺得冠军，时隔9年重返亚洲之巅。如图所示为4×100 m跑道的起终点区域，部分赛道起点位置及比赛终点线如图中所标注，则在整个比赛中(　 ) A．43秒39表示时刻 B．每位运动员位移的大小都为100 m C．中国队的平均速度约为9.2 m/s D．中国队运动员的总位移比位于第3道的新加坡队大 √ 解析：43秒39描述的是中国队在接力决赛中所经历的实际时间，表示时间间隔，故A错误；位移是指初位置到末位置的一条有向线段，线段的长度表示位移大小，箭头指向表示位移方向，根据题图可知，各运动员的初末位置不相同，表示位移的有向线段的长度与方向均不相同，即每位运动员位移的大小不一定都为100 m，故B错误；根据题图可知，表示第8道中国队的位移的有向线段的长度大于第3道新加坡队的位移的有向线段的长度，即中国队运动员的总位移比位于第3道的新加坡队大，故D正确； 4．“45TFSI”为某品牌汽车的尾部标识，其中“45”称为G值，G值越大，加速越快，G值的大小为车辆从静止加速到速度为100 km/h (百公里加速)的平均加速度(国际单位制)的10倍。若某车百公里加速时间为7.9 s，由此推算，该车的尾标应该是(　 ) A．30TFSI B．35TFSI C．40TFSI D．45TFSI √ √ √ 章末综合检测（一） (单击进入电子文档) [解析]　在这次横渡海峡中，游泳爱好者的位移x＝109 km，经历时间t＝50小时22分钟，平均速度为：＝＝≈0.60 m/s。 [解析] 游泳爱好者的平均速率为： ′＝＝≈0.68 m/s 每游100 m所需要的时间为： t0＝≈147 s。 速度 速率 区别 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 大小 平均速度＝ 在Δt→0时平均速度的极限值 平均速率＝ 瞬时速度的大小，可简称速率 方向 与位移方向相同 物体在某点的运动方向 无方向 解析：由题图可知车头到达该监测点与车尾离开监测点的时间间隔为1.0 s，故车速为v＝＝22 m/s。故选项C正确。 解析：位移—时间图线的斜率表示运动的速度，斜率的正负表示速度的方向，0～2 s内A的斜率为负值，即速度沿负方向，B的斜率为正值，即速度沿正方向，所以两人的运动方向相反，A错误；0～2 s内A的速度vA＝＝＝－12 m/s，A的速度大小为12 m/s，B的速度vB＝ ＝＝30 m/s，故A的速度比B的速度小，B错误； 解析：由题图可知，在 6～8 s内质点的速度为 6 m/s，做匀速直线运动，A错误；在 0～4 s内，质点的位移x＝×2×4 m＋×(4＋10)×2 m ＝18 m，B正确；v－t图线的斜率表示加速度，由图像可知，质点在 8～10 s内的加速度大于其在 0～2 s内的加速度，C正确；质点在 8～10 s内的加速度与其在 10～12 s内的加速度大小相等，方向相同，D错误。 平均速率等于总路程与总时间的比值，中国队的平均速率为＝ m/s≈9.2 m/s，平均速度等于总位移与总时间的比值，中国队做的是曲线运动，平均速度大小小于平均速率，可知中国队的平均速度大小小于9.2 m/s，故C错误。 解析：从静止加速到速度为100 km/h的平均加速度为a＝＝ m/s2≈3.5 m/s2，则G值的大小为G＝10a＝35，所以该车的尾标应该是35TFSI，则B正确，A、C、D错误。 5.(多选)一身高为H的田径运动员正在参加百米国际比赛，在终点处，有一位站在跑道终点旁的摄影记者用照相机给他拍摄冲线过程，摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16，快门(曝光时间)是 s，得到照片后测得照片中运动员的高度为h，胸前号码布上模糊部分宽度是ΔL。由以上数据可以估算运动员的(　 ) A．百米成绩　　　　　　　 B．冲线速度 C．百米内的平均速度 D．冲线时 s内的位移 解析：由于无法知道运动员跑100 m经历的时间，故无法确定其平均速度和成绩，A、C错误；由题意可求出冲线时 s内运动员跑过的距离Δx＝ΔL，进一步求得 s内的平均速度＝，由于时间极短，可把这段时间内的平均速度近似看成是冲线时的瞬时速度，B、D正确。 $$