第1章 第1讲 运动的描述(word教师用书)-【金版新学案】2027年高考物理高三总复习大一轮复习讲义

该高中物理讲义聚焦运动的描述核心考点，涵盖质点、参考系、位移、速度及加速度等高考必备内容，按“理想化模型—运动空间描述—运动快慢及变化”逻辑层次组织知识点。通过考点梳理表格化呈现、方法指导实例化讲解、真题训练分层化设计，帮助学生系统构建运动观念，精准突破概念辨析与计算难点。 讲义突出科学思维与科学探究素养培养，如质点模型建构中结合老鹰飞行情境辨析理想化条件，加速度计算中通过子弹足球实例强化矢量方向分析。设置正误辨析、针对练等环节，配合极限法测瞬时速度等实验探究活动，高效提升学生概念理解与解题能力，为教师把控复习节奏提供清晰教学路径。

第1讲　运动的描述 【学习目标】　1.理解质点、参考系和位移的概念。2.能区分并计算平均速度和平均速率，能区分瞬时速度和速率。3.掌握速度、速度变化量和加速度的区别与联系。 考点一　质点、参考系和位移 1.质点和参考系 质点 (1)质点是用来代替物体的具有质量的点。 (2)把物体看作质点的条件：物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略。 (3)质点是一种理想化模型，实际并不存在 参考系 (1)在描述一个物体的运动时，用来作为参考的物体。 (2)可任意选取，通常选地面为参考系。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 2.位移和路程 项目 位移 路程 定义 物体位置的变化，它是由初位置指向末位置的有向线段 物体运动轨迹的长度 区别 位移是矢量，方向由初位置指向末位置 路程是标量，没有方向 联系 在单向直线运动中，位移的大小等于路程 除单向直线运动外，位移的大小小于路程 自测1.(2025·浙江嘉兴三模)如图所示，老鹰从空中加速扑向蹲地休息的小鸡，则(　　) A.研究老鹰飞行的姿态时，可将老鹰视为质点 B.研究老鹰飞行的轨迹时，可将老鹰视为质点 C.以老鹰为参考系，小鸡是静止的 D.以地面为参考系，老鹰是静止的 答案：B 解析：研究老鹰飞行的姿态时，老鹰的大小和形状无法忽略，不可将老鹰视为质点，故A错误；研究老鹰飞行的轨迹时，老鹰的大小和形状可以忽略，可将老鹰视为质点，故B正确；以老鹰为参考系，小鸡是运动的，故C错误；以地面为参考系，老鹰是运动的，故D错误。故选B。 自测2.如图所示，在距墙壁1 m的A点，小球以某一速度冲向一端固定在墙壁上的弹簧，将弹簧压缩到最短时到达距离墙壁0.2 m的B点，然后又被反方向弹回至距墙壁1.5 m的C点静止，则从A点到C点的过程中，小球的位移大小和路程分别是(　　) A.0.5 m、1.3 m B.0.8 m、1.3 m C.0.8 m、1.5 m D.0.5 m、2.1 m 答案：D 解析：位移的大小等于初、末位置的距离，可知位移的大小等于AC的距离，即为1.5 m－1 m＝0.5 m；路程等于运动轨迹的长度，可知s＝1 m＋1.5 m－2×0.2 m＝2.1 m。故选D。 考点二　平均速度和瞬时速度 1.时间间隔与时刻(如图所示) 2.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，其方向为对应位移的方向。 3.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。 4.速率：瞬时速度的大小。 5.平均速率：物体运动的路程与通过这段路程所用时间的比值______________。 学生用书⬇第2页 【正误辨析】 (1)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向。(√) (2)瞬时速度的大小叫作速率，平均速度的大小叫作平均速率。(×) (3)一个物体在一段时间内的平均速度为0，平均速率也一定为0。(×) (4)在直线运动中，物体的平均速度大小等于平均速率。(×) 平均速度和瞬时速度 平潭海峡公铁两用大桥全长16.34 km，该大桥所处的平潭海峡是世界三大风口海域之一，以“风大、浪高、水深、涌急”著称。为了保证安全，环境风速超过20 m/s时，列车通过该桥的运行速度不能超过300 km/h。下列说法正确的是(　　) A.题目中“全长16.34 km”指的是位移大小 B.“风速超过20 m/s”“不能超过300 km/h”所指的速度均为瞬时速度 C.“风速超过20 m/s”指的是平均速度，“不能超过300 km/h”指的是瞬时速度 D.假设某火车通过该大桥所用时间为0.08 h，则平均速度约为204 km/h 答案：B 解析：题目中“全长16.34 km”指的是该大桥的长度，指的是路程，A错误；“风速超过20 m/s”“不能超过300 km/h”均指的是某一时刻的速度，均为瞬时速度，B正确，C错误；由于不清楚火车通过大桥的位移，所以无法计算平均速度，204 km/h是平均速率，D错误。故选B。 平均速度和瞬时速度的区别与联系 区别 平均速度是过程量，表示物体在某段时间或某段位移内的平均运动快慢 瞬时速度是状态量，表示物体在某一时刻或某一位置的运动快慢 联系 1.瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度。公式v＝中，当Δt→0时，v近似为瞬时速度 2.单向直线运动中平均速率等于平均速度的大小；除单向直线运动外，平均速率大于平均速度的大小 平均速度和平均速率 如图为太极练功场示意图，半径为R的圆形场地由“阳鱼(白色)”和“阴鱼(深色)”构成，O点为场地圆心，其内部由两个圆心分别为O1和O2的半圆弧分隔。某晨练老人从A点出发沿“阳鱼”和“阴鱼”分界线走到B点，用时为t，下列说法正确的是(　　) A.t指的是走到B点的时刻 B.老人的位移大小为πR C.老人的平均速度大小为 D.老人的平均速率为 答案：C 解析：由题意可知t指的是老人从A点走到B点的时间间隔，A错误；位移大小指的是从初位置指向末位置的有向线段的长度，则老人的位移大小为2R，B错误；老人的平均速度大小为＝＝，C正确；老人的路程为πR，则平均速率为'＝，D错误。故选C。 用极限法求瞬时速度 由平均速度＝可知，当Δt→0时，平均速度就可以认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度。测出物体在微小时间Δt内发生的微小位移Δx，就可求出瞬时速度，这样瞬时速度的测量便可转化为微小时间Δt和微小位移Δx的测量。 拓展应用.如图所示，在气垫导轨上安装有两个光电计时装置A、B，A、B间距离为L＝30 cm，为了测量滑块的加速度，在滑块上安装了一个宽度为d＝1 cm的遮光条，现让滑块以某一加速度通过A、B，记录遮光条通过A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s，滑块从A到B所用时间为0.200 s。则下列说法正确的是(　　) A.滑块通过A的速度大小为1 cm/s B.滑块通过B的速度大小为2 cm/s C.滑块在A、B间运动的平均速度大小为3 m/s D.滑块在A、B间运动的平均速率为1.5 m/s 答案：D 解析：滑块通过A时的速度大小vA＝＝ cm/s＝100 cm/s，故A错误；滑块通过B时的速度大小vB＝＝ cm/s＝200 cm/s，故B错误；滑块在A、B间运动的平均速度大小＝＝ m/s＝1.5 m/s，故C错误；滑块在A、B间的位移大小和路程相等，所以平均速率也为1.5 m/s，故D正确。故选D。 学生用书⬇第3页 考点三　加速度 1.物理意义：描述速度变化快慢的物理量。 2.定义：速度的变化量与发生这一变化所用时间之比，a＝，国际单位是m/s2。 3.方向：与Δv的方向相同。 【正误辨析】 (1)物体的速度为零，加速度可能很大。 (√) (2)物体的速度变化量很大，加速度一定很大。 (×) (3)只要物体的速度变化快，加速度就大。 (√) (4)甲的加速度a甲＝2 m/s2，乙的加速度a乙＝－3 m/s2，a甲＞a乙。 (×) (5)物体的加速度增大，速度一定增大。 (×) 物理量v、Δv、a的对比 物理量 速度v 速度的变化量Δv 加速度a 物理意义 表示运动的快慢和方向 表示速度变化的大小和方向 表示速度变化的快慢和方向 公式 v＝ Δv＝v－v0 a＝ 国际单位 m/s m/s m/s2 加速度的理解 (多选)火箭发射情境如图所示，下列说法正确的是(　　) A.火箭点火发射竖直升空的过程中，其加速度的方向与速度变化量的方向可能不一致 B.火箭离地瞬间，其加速度不为零 C.火箭的速度越大，其加速度就越大 D.火箭的速度变化率越大，其加速度就越大 答案：BD 解析：根据Δv＝aΔt可知火箭加速度的方向与速度变化量的方向一致，故A错误；火箭离地瞬间，其速度为零，但速度发生变化，则加速度不为零，故B正确；火箭的速度很大时，速度的大小可以不变，所以加速度不一定大，故C错误；加速度的大小与速度变化的快慢程度有关，其速度变化越快，速度变化率越大，加速度越大，即火箭的速度变化率越大，加速度越大，故D正确。故选BD。 一质点自原点开始在x轴上运动，初速度v0＞0，加速度a＞0，a值不断减小直至为零的过程中，质点的(　　) A.速度不断减小，位移一定减小 B.速度不断减小，位移一定增大 C.速度不断增大，当a＝0时，速度达到最大值，位移不断增大 D.速度不断减小，当a＝0时，位移达到最大值 答案：C 解析：由题意可知，速度与加速度同向，质点做加速度减小的加速运动，速度增大，位移增大，故A、B错误；速度增大的过程中，位移不断增大，速度变化得越来越慢，当加速度等于零时，速度达到最大值，接下来做匀速直线运动，位移继续增大，故C正确，D错误。故选C。 加速度大小和方向对速度变化的影响 加速度的计算 如图所示，子弹和足球的初速度大小均为5 m/s，方向水平向右。设它们分别与木板作用的时间都是0.1 s，子弹击穿木板后速度大小变为2 m/s，足球与木板作用后反向弹回的速度大小为5 m/s，则下列有关子弹和足球与木板作用时的加速度大小及方向正确的是(　　) A.子弹：30 m/s2，方向水平向左 B.子弹：70 m/s2，方向水平向右 C.足球：30 m/s2，方向水平向左 D.足球：100 m/s2，方向水平向右 答案：A 解析：取水平向右为正方向，可知子弹加速度为a1＝ m/s2＝－30 m/s2，故子弹加速度大小为30 m/s2，方向水平向左，A正确，B错误；足球加速度为a2＝ m/s2＝－100 m/s2，故足球加速度大小为100 m/s2，方向水平向左，C、D错误。故选A。 针对练.在蹦床比赛过程中，某运动员从高处自由落下，以大小为8 m/s 的竖直速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回，已知运动员与网接触的时间Δt＝1.0 s，那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为(　　) A.2.0 m/s2，竖直向下　 B.8.0 m/s2，竖直向上 C.10.0 m/s2，竖直向下 D.18.0 m/s2，竖直向上 答案：D 解析：规定竖直向下为正方向，初速度的方向与正方向相同，末速度的方向与正方向相反，根据加速度定义式得a＝ m/s2＝－18.0 m/s2，负号表示加速度方向与正方向相反，即加速度大小为18.0 m/s2，方向竖直向上。故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $