内容正文:
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
大单元分层教学设计
基础
落实课
第1讲 描述运动的基本概念
第2讲 匀变速直线运动的规律
第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动
综合
融通课
第4讲 微专题——运动图像问题
第5讲 微专题——追及、相遇问题
实验
探究课
第6讲 探究小车速度随时间变化的规律
第1讲 描述运动的基本概念(基础落实课)
一、质点、参考系
1.质点
(1)定义:用来代替物体的有 的点。
(2)物体看作质点的条件:物体的 和 对所研究问题的影响可以忽略。
2.参考系
(1)定义:在描述物体的运动时,用来作为 的物体。
(2)选取:可任意选取,对同一物体,所选的参考系不同,运动的描述可能会 ,通常以 为参考系。
二、时间、位移
1.时刻与时间间隔:时刻是事件发生的初、末或过程中的某个 ;时间间隔是事件发展的整个或某段过程。
2.位移与路程
定
义
位移
描述物体位置的变化,用由 指向 的有向线段表示
路程
物体运动轨迹的长度
区别
(1)位移是 ,方向由初位置指向末位置,运算规则遵循矢量的平行四边形定则
(2)路程是标量,没有 ,运算规则遵循代数运算法则
联系
(1)单向直线运动中,位移的大小 路程
(2)其他情况下,位移的大小 路程
三、速度与速率
平均速度
物体的 与发生这段位移所用 之比,即v=,是矢量,其方向与 的方向相同
瞬时速度
运动物体在 或 的速度,是矢量,方向为该时刻运动方向或沿运动轨迹在该点的 方向
速率
的大小,是标量
平均速率
物体运动的 与通过这段路程所用时间的比值
四、加速度
定义
物体速度的 与发生这一变化所用时间之比
定义式
a= ,单位:m/s2
方向
与Δv的方向一致,由 的方向决定
物理意义
描述物体速度变化 的物理量
微点判断
1.(2023·浙江6月选考,T2A)踢香蕉球时足球可视为质点。 ( )
2.参考系必须选择静止不动的物体。 ( )
3.(教科必修1P6T1·选摘)关于时间间隔与时刻,判断下列说法的正误:
①手表上指针所指的某一位置表示的是时间间隔。 ( )
②作息时间表上的7:40表示的是时刻。 ( )
4.(人教必修1P33T4·改编)关于位移和路程,判断下列说法的正误:
①位移和路程在大小上总相等,只是位移有方向,是矢量,路程无方向,是标量。 ( )
②位移用来描述直线运动,路程用来描述曲线运动。 ( )
③位移是矢量,它取决于物体的始末位置;路程是标量,它取决于物体实际通过的路线。 ( )
5.(鲁科必修1P27T1)子弹射出枪口时的速度是800 m/s,是指平均速度。 ( )
6.(教科必修1P28T1·选摘)判断下列说法的正误:
①物体速度变化的方向一定与其初始速度的方向一致。 ( )
②物体的加速度与速度同向时,其速度一定在增加。 ( )
7.物体的速度变化很大,其加速度也很大。 ( )
逐点清(一) 质点、参考系、时间与位移
|题|点|全|练|
1.[物体看作质点的条件](2024·浙江1月选考)杭州亚运会顺利举行,如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是 ( )
A.研究甲图运动员的入水动作
B.研究乙图运动员的空中转体姿态
C.研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D.研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
2.[参考系的选取]在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑影缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,如图所示。下面说法正确的是 ( )
A.地球在金星与太阳之间
B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C.以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移为零
D.以太阳为参考系,可以认为金星是静止的
3.[时刻和时间间隔](2025·佛山高三月考)植保无人机喷洒农药,最快速度达到150亩/小时,可持续工作8小时。下列说法中正确的是 ( )
A.调整无人机在空中的姿态时,可以将无人机看成质点
B.观察无人机飞行速度时,可以选取无人机上的摄像机为参考系
C.“8小时”指的是时刻
D.“8小时”指的是时间间隔
4.[位移与路程]
(1)(多选)如图为400 m的标准跑道,直道部分AB、CD的长度均为100 m,弯道部分BC、DA是半圆弧,其长度也为100 m,P点为半圆弧BC的中点。B点为 200 m赛跑的起点,经C点到终点D,下列说法正确的是 ( )
A.运动员由B点运动到D点的位移大小为200 m
B.运动员由B点运动到D点的路程为200 m
C.运动员由C点运动到D点的直线运动阶段,位移就是路程
D.运动员由P点运动到D点的路程为150 m
(2)如图所示,桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和固定“轨道”三部分组成。在某次作业中桥架沿轨道单向移动了8 m,小车在桥架上单向移动了6 m。该次作业中小车相对地面的位移大小为 ( )
A.6 m B.8 m C.10 m D.14 m
|精|要|点|拨|
对四个概念的进一步理解
(1)质点不同于几何“点”,它无大小但有质量,实际物体能否看成质点是由研究的问题决定的,而不是依据物体自身的大小和形状来判断。
(2)研究任何物体的运动都要明确参考系,无特殊说明时,通常以地面作为参考系。
(3)时刻指的是某一时间点,在时间轴上用一个确定的点表示,对应的物理量是位置、瞬时速度、瞬时加速度等状态量。时间间隔是指两个时刻间的一段间隔,在时间轴上用线段表示,对应的物理量是位移、平均速度、速度变化量等过程量。
(4)位移用来描述物体位置的变化,是由初位置指向末位置的有向线段,应用矢量的平行四边形定则运算;路程由实际的运动路径决定,应用标量的代数运算法则运算。
逐点清(二) 平均速度与瞬时速度
|题|点|全|练|
1.[对平均速度和瞬时速度的理解](2025·广东汕尾模拟)在某次伐木工攀爬大赛中,伐木工甲和乙同时开始攀爬,伐木工甲率先爬到顶端,结果却是乙第一个返回到出发点,则 ( )
A.向上爬的过程中,经过中点时甲的速度一定大于乙的速度
B.甲在最高点的速度一定大于乙在最高点的速度
C.从顶端返回的过程中,甲的平均速度一定大于乙的平均速度
D.全过程中,甲、乙的平均速度一样大
2.[瞬时速度的计算]为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=3.0 mm的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下加速,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光电门1的时间为Δt1=0.03 s,通过光电门2的时间为Δt2=0.01 s,则遮光板前端通过光电门1和光电门2的瞬时速度分别为 ( )
A.0.10 m/s 0.30 m/s B.0.20 m/s 0.30 m/s
C.0.10 m/s 0.20 m/s D.无法计算
3.[平均速度与平均速率的比较]
一无人机在同一水平面内运动,初始时悬停于空中,开始运动后在5 s内向东沿直线飞行了40 m,接着又经过5 s向北沿直线飞行了30 m,再次悬停。无人机的运动轨迹俯视图如图所示,则无人机在整个飞行过程中 ( )
A.平均速率为5 m/s
B.平均速率为6 m/s
C.平均速度大小为5 m/s
D.平均速度大小为7 m/s
|精|要|点|拨|
1.平均速度和瞬时速度的区别与联系
区
别
(1)平均速度是过程量,表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度
(2)瞬时速度是状态量,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度
联
系
(1)瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度
(2)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等
2.平均速度与平均速率的比较
(1)平均速度是位移与时间之比,平均速率是路程与时间之比。
(2)一般情况下,平均速率大于平均速度的大小。
(3)在单向直线运动中,平均速率等于平均速度的大小。
自主空间:
逐点清(三) 加速度
细作1 速度、速度变化量与加速度的关系
1.(2025·长沙高三月考)2024年10月10日,在西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭点火起飞,成功将卫星互联网高轨卫星03星精准送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。下列说法正确的是 ( )
A.火箭的速度越大,加速度越大
B.火箭的速度变化越大,加速度越大
C.火箭的速度变化越快,加速度越大
D.火箭的加速度方向总是与速度的方向相同
一点一过 理解加速度注意六个“不一定”
(1)速度大,加速度不一定大;加速度大,速度不一定大。加速度和速度的大小没有必然联系。
(2)速度变化量大,加速度不一定大;加速度大,速度变化量不一定大。
(3)加速度为零,速度不一定为零;速度为零,加速度不一定为零。
细作2 物体速度变化规律分析
2.(多选)一个物体做变速直线运动,物体的加速度(方向不变)大小从某一值逐渐减小到零,则在此过程中,关于该物体的运动情况的说法可能正确的是 ( )
A.物体速度不断增大,加速度减小到零时,物体速度达到最大
B.物体速度不断减小,加速度减小到零时,物体速度为零
C.物体速度减小到零后,反向加速再匀速
D.物体速度不断增大,然后逐渐减小
一点一过 根据a与v的方向关系判断速度变化
(1) a和v同向(加速直线运动)
(2) a和v反向(减速直线运动)⇒
细作3 加速度的计算
3.(2025·达州高三月考)高速公路上的避险车道是为了让刹车失灵的车辆冲上做匀减速直线运动从而减少重大交通事故。如图所示,避险车道的斜坡长200 m。某大货车刹车失灵冲上该避险车道,经过10 s沿斜坡向上运动150 m而停止运动,求:
(1)该车沿斜坡运动的平均速度大小;
(2)该车冲上斜坡时的初速度大小;
(3)该车冲上斜坡过程的加速度大小。
答题区(面答面评,拍照上传,现场纠错品优)
一点一过 计算加速度的步骤及方法
课下请完成课时跟踪检测(一)
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