第一章 运动的描述 章末复习导学案-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

2026-09-04
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摘要:

该高中物理导学案聚焦“运动的描述”单元,围绕质点、参考系、位移、速度、加速度等核心概念,以物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任为学习目标,通过知识框架梳理、基础导学回顾、典例示范训练、达标检测巩固的递进式设计,构建完整的单元复习路径。 亮点在于以结构化知识框架(如“三个概念-物理量-两种图像”体系)培养科学思维中的模型建构能力,结合嫦娥5号返回舱质点判断、芜湖轨道交通运动分析等生活实例渗透科学态度与责任,通过打点计时器使用等实验任务落实科学探究。每环节设置明确目标与分层训练,既助学生系统掌握知识,又为教师提供可操作的单元复习教学方案。

内容正文:

第一章 运动的描述 章末复习导学案(教师版) 人教版高中物理必修第一册 · 第一章 运动的描述 【学习目标】 1. 物理观念:能准确说出质点、参考系、位移、速度、加速度等基本概念,理解各物理量的物理意义和矢量性。 2. 科学思维:能区分位移和路程、平均速度和瞬时速度、速度和加速度,会分析x-t图像和v-t图像,并能用比值定义法理解速度和加速度。 3. 科学探究:会使用打点计时器,能根据纸带上的点迹计算物体的瞬时速度和加速度。 4. 科学态度与责任:能运用运动的描述知识解释生活中的运动现象,体会物理与生活的联系,养成严谨求实的科学态度。 【学习重难点】 重点:理解位移、速度、加速度等描述运动的物理量及其物理意义,会分析x-t图像和v-t图像。 难点:理解速度、速度变化量与加速度的区别与联系,会从图像中获取运动的有关信息。 【学习过程】 一、知识纲要导引 请同学们回顾本章所学内容,尝试完成以下知识框架: 第一章 运动的描述 ├─ 三个概念 │  ├─ 质点:用来代替物体的具有质量的点;大小、形状对研究问题的影响可以忽略 │  ├─ 参考系:描述运动时选来做参考的其他物体,一般选地面 │  └─ 坐标系:定量描述物体的位置及位置变化 ├─ 描述运动的物理量 │  ├─ 时刻和时间间隔:时间轴上点表示时刻,线段表示时间间隔 │  ├─ 位移:从初位置指向末位置的有向线段,是矢量 │  ├─ 速度:v=Δx/Δt,描述运动快慢,分平均速度和瞬时速度 │  └─ 加速度:a=Δv/Δt,方向与Δv相同,描述速度变化快慢 └─ 两种运动图像     ├─ x-t图像:描述位移随时间变化,斜率表示速度     └─ v-t图像:描述速度随时间变化,斜率表示加速度 二、基础导学 (一)质点与参考系(回顾教材第1、2节) 1.质点:用来代替物体的具有质量的点。物体能否看成质点,取决于物体的大小、形状对所研究问题的影响是否可以忽略。 2.参考系:在描述运动时,选来做参考的其他物体。参考系的选取是任意的,一般选地面为参考系。 3.坐标系:定量描述物体的位置及位置变化。 (二)位移与速度(回顾教材第2、3节) 1.时刻和时间间隔:在时间轴上,点表示时刻,线段表示时间间隔。 2.位移:从初位置指向末位置的有向线段,是矢量;路程是运动轨迹的长度,是标量。 3.速度:v=Δx/Δt,是矢量,方向为物体运动的方向,描述物体运动的快慢;分为平均速度和瞬时速度。 (三)加速度(回顾教材第4节) 1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间之比,叫作加速度。 2.公式:a=Δv/Δt,单位是m/s²,方向与Δv的方向相同。 3.物理意义:描述物体速度变化快慢的物理量。 4.与速度方向的关系:加速运动时,a与v方向相同;减速运动时,a与v方向相反。 (四)运动图像(回顾教材第3、4节) 1.x-t图像:描述位移随时间变化的规律,图线的斜率表示速度。 2.v-t图像:描述速度随时间变化的规律,图线的斜率表示加速度。 (五)典例示范与训练 例1(质点) 嫦娥5号返回舱带着月球样品安全返回地面。下列关于返回舱能否看成质点的说法正确的是(  ) A.如果研究返回舱在大气中的下落速度,可以把返回舱看成质点 B.如果研究返回舱的大小及所需要的降落伞的规格,可以把返回舱看成质点 C.如果研究返回舱外壳各部分组成材料的耐热性能及密度,可以把返回舱看成质点 D.如果研究返回舱的落地姿态,可以把返回舱看成质点 【解析】研究返回舱在大气中的下落速度时,其大小和形状对所研究的问题影响很小,可以看成质点,A正确;研究返回舱的大小、降落伞的规格、外壳材料的耐热性能及密度、落地姿态时,均不能忽略其大小和形状,不可以看成质点,B、C、D错误。 【答案】A 训练1(时间与位移) 芜湖轨道交通1号线正式开通运营。列车全长约74.38 m,运行线路全长约30.46 km,运行速度最高可达80 km/h,每日运营时间6:30至22:00,单程运行时间约1 h。结合以上信息,下列说法正确的是(  ) A.30.46 km指的是位移大小 B.80 km/h指的是平均速度的大小 C.6:30和22:00指的是时间间隔 D.研究单程运行时间时可以把列车视为质点 【解析】30.46 km是列车运动轨迹的长度,是路程,A错误;80 km/h是运行中最大的瞬时速度,不是平均速度,B错误;6:30和22:00对应时间轴上的两个点,是时刻,不是时间间隔,C错误;列车自身的长度相对于运行线路的长度可以忽略,研究单程运行时间时可以把列车看作质点,D正确。 【答案】D 例2(加速度) 复兴号高铁出站时,速度能在10分钟内由0增大到350 km/h;汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来。如图甲、乙所示。下列说法正确的是(  ) A.2.5 s内汽车的速度变化量为20 m/s B.复兴号高铁的加速度比汽车的大 C.汽车的速度比复兴号高铁的速度变化快 D.复兴号高铁单位时间内的速度变化量比汽车的大 【解析】v₁=350 km/h≈97.2 m/s,v₂=108 km/h=30 m/s,2.5 s内汽车的速度变化量为Δv=0-30 m/s=-30 m/s,A错误;复兴号高铁的加速度a₁≈97.2/600 m/s²≈0.162 m/s²,汽车的加速度a₂=30/2.5 m/s²=12 m/s²,复兴号高铁的加速度比汽车的小,汽车的速度比复兴号高铁的速度变化快,C正确,B、D错误。 【答案】C 训练2(平均速度) 一质点沿直线做单向运动,若前一半时间的平均速度为4 m/s,后一半时间的平均速度为6 m/s,求整个过程的平均速度大小。 【解析】设一半的时间为t,则前一半时间的位移x₁=4t,后一半时间的位移x₂=6t,全程位移x=x₁+x₂=10t,全程时间t总=2t,由平均速度公式得,全程平均速度v=x/t总=10t/2t=5 m/s。 【答案】5 m/s (六)达标检测(共8题) 1.一架执行救援任务的直升机悬停在钻井平台正上方,救生员抱着伤病员,缆绳正在将他们拉上直升机,如图1所示。若以救生员为参考系,则处于静止状态的是(  ) A.伤病员  B.直升机  C.钻井平台  D.直升机驾驶员 【解析】以救生员为参考系,处于静止状态的是救生员抱着的伤病员,直升机、钻井平台、直升机驾驶员都相对于救生员运动,故A正确,B、C、D错误。 【答案】A 2.对速度的定义式v=x/t,以下叙述正确的是(  ) A.位移越大,则速度越大 B.速度v的大小与运动的位移x和时间t都无关 C.速度定义式只适用于匀速运动 D.速度是表示物体位置变化的物理量 【解析】速度是位移与时间的比值,位移大,若时间也很长,速度不一定大,A错误;速度v是由位移x与时间t共同决定的,B错误;速度定义式适用于一切运动,C错误;速度是描述物体运动快慢的物理量,不是表示位置变化(位移)的物理量,故D错误,正确选项为B。 【答案】B 3.乒乓球以v₁=15 m/s的速度飞向球拍,在Δt=0.001 s时间内被球拍以v₂=25 m/s的速度原路打回,则乒乓球在该段时间内的平均加速度大小为(  ) A.1.0×10⁴ m/s²  B.1.5×10⁴ m/s²  C.2.5×10⁴ m/s²  D.4.0×10⁴ m/s² 【解析】规定乒乓球被球拍打回的方向(即反弹方向)为正方向,则v₁=-15 m/s,v₂=25 m/s,由加速度定义式得a=(v₂-v₁)/Δt=[25-(-15)]/0.001 m/s²=4.0×10⁴ m/s²,故D正确。 【答案】D 4.(多选)关于汽车的运动,下列说法哪些是可能的(  ) A.汽车在某一时刻速度很大,而加速度为零 B.汽车在某一时刻速度为零,而加速度不为零 C.汽车在某一段时间,速度变化量很大,而加速度较小 D.汽车的加速度很大,而速度变化很慢 【解析】汽车做速度很大的匀速直线运动时,加速度为零,A可能;汽车刚启动时,加速度不为零,速度为零,B可能;速度变化量很大,若所用时间很长,加速度可能较小,C可能;加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度很大,则速度变化很快,D不可能。故选A、B、C。 【答案】ABC 5.电磁打点计时器是一种使用低压________(填“直流”或“交流”)电源、工作电压约为8 V的计时仪器,通过纸带可以得到位移和________。当电源频率为50 Hz时,它每隔________s打一个点,若每隔四个点选取一个计数点,则相邻两计数点的时间间隔为________s。 【解析】电磁打点计时器使用低压交流电源,通过纸带上的点迹可以得到位移和时间。当电源频率为50 Hz时,每隔0.02 s打一个点;每隔四个点选取一个计数点,则相邻两计数点间有5个间隔,时间间隔为t=5T=5×0.02 s=0.10 s。 【答案】交流 时间 0.02 0.10 6.一质点沿直线做单向运动,若物体前一半位移的平均速度为4 m/s,后一半位移的平均速度为6 m/s,则整个过程的平均速度大小是多少? 【解析】设一半的位移为x,则前一半位移所用时间t₁=x/4,后一半位移所用时间t₂=x/6,全程总时间t=t₁+t₂=x/4+x/6=5x/12,全程总位移为2x,由平均速度公式得,全程平均速度v=2x/t=2x/(5x/12)=4.8 m/s。 【答案】4.8 m/s 7.为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车急刹车后停下来所需时间分别为4 s、3 s,货车的初速度为72 km/h,摩托车的初速度为54 km/h,则货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少? 【解析】设货车、摩托车的加速度大小分别为a₁、a₂,取各自初速度方向为正方向,根据加速度定义式得a₁=(0-20)/4 m/s²=-5 m/s²,a₂=(0-15)/3 m/s²=-5 m/s²,即a₁∶a₂=5∶5=1∶1。 【答案】1∶1 8.有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为500g(g=10 m/s²),意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险。一辆以72 km/h的速度行驶的货车与一辆以54 km/h的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞,假设碰后摩托车驾驶员以72 km/h反向弹回,碰撞时间为2.1×10⁻³ s,请判断摩托车驾驶员是否有生命危险。 【解析】取摩托车初速度的方向为正方向,则碰撞过程中摩托车驾驶员的速度变化量为Δv=v₂-v₁=(-20)-15 m/s=-35 m/s,其加速度为a=Δv/Δt=-35/(2.1×10⁻³) m/s²≈-1.67×10⁴ m/s²,其大小约为1666.7g,大于死亡加速度500g,因此摩托车驾驶员有生命危险。 【答案】有生命危险 达标检测答案汇总 1.A 2.B 3.D 4.ABC 5.交流 时间 0.02 0.10 6.4.8 m/s 7.1∶1 8.有生命危险 【学习小结】 1.质点、参考系、坐标系是描述运动的基础概念;物体能否看成质点,取决于其大小、形状对所研究问题的影响是否可以忽略。 2.位移是从初位置指向末位置的有向线段,是矢量;路程是运动轨迹的长度,是标量。平均速度=位移/时间,瞬时速度对应某一时刻(位置)。 3.加速度a=Δv/Δt是描述速度变化快慢的物理量,方向与速度变化量Δv的方向相同;a与v同向做加速运动,a与v反向做减速运动。 4.x-t图像中图线的斜率表示速度,v-t图像中图线的斜率表示加速度,图像是分析物体运动的重要工具。 第一章 运动的描述 章末复习导学案(学生版) 人教版高中物理必修第一册 · 第一章 运动的描述 班级:__________ 姓名:__________ 学号:__________ 【学习目标】 1. 物理观念:能准确说出质点、参考系、位移、速度、加速度等基本概念,理解各物理量的物理意义和矢量性。 2. 科学思维:能区分位移和路程、平均速度和瞬时速度、速度和加速度,会分析x-t图像和v-t图像,并能用比值定义法理解速度和加速度。 3. 科学探究:会使用打点计时器,能根据纸带上的点迹计算物体的瞬时速度和加速度。 4. 科学态度与责任:能运用运动的描述知识解释生活中的运动现象,体会物理与生活的联系,养成严谨求实的科学态度。 【学习重难点】 重点:理解位移、速度、加速度等描述运动的物理量及其物理意义,会分析x-t图像和v-t图像。 难点:理解速度、速度变化量与加速度的区别与联系,会从图像中获取运动的有关信息。 【学习过程】 一、知识纲要导引 请同学们回顾本章所学内容,尝试完成以下知识框架: 第一章 运动的描述 ├─ 三个概念 │  ├─ 质点:用来代替物体的具有______的点;大小、形状对研究问题的影响可以______ │  ├─ 参考系:描述运动时选来做参考的其他物体,一般选______ │  └─ 坐标系:定量描述物体的______及位置变化 ├─ 描述运动的物理量 │  ├─ 时刻和时间间隔:时间轴上______表示时刻,______表示时间间隔 │  ├─ 位移:从初位置指向末位置的______,是______ │  ├─ 速度:v=______,描述运动______,分平均速度和瞬时速度 │  └─ 加速度:a=______,方向与______相同,描述速度变化______ └─ 两种运动图像     ├─ x-t图像:描述______随时间变化,斜率表示______     └─ v-t图像:描述______随时间变化,斜率表示______ 二、基础导学 (一)质点与参考系(回顾教材第1、2节) 1.质点:用来代替物体的具有______的点。物体能否看成质点,取决于物体的大小、形状对所研究问题的影响是否可以______。 2.参考系:在描述运动时,选来做参考的其他物体。参考系的选取是______的,一般选______为参考系。 3.坐标系:定量描述物体的______及位置变化。 (二)位移与速度(回顾教材第2、3节) 1.时刻和时间间隔:在时间轴上,______表示时刻,______表示时间间隔。 2.位移:从______的有向线段,是______;路程是运动轨迹的长度,是______。 3.速度:v=______,是______,方向为物体运动的方向,描述物体运动的______;分为______和______。 (三)加速度(回顾教材第4节) 1.定义:速度的______之比,叫作加速度。 2.公式:a=______,单位是______,方向与______的方向相同。 3.物理意义:描述物体______的物理量。 4.与速度方向的关系:加速运动时,a与v方向______;减速运动时,a与v方向______。 (四)运动图像(回顾教材第3、4节) 1.x-t图像:描述______随时间变化的规律,图线的斜率表示______。 2.v-t图像:描述______随时间变化的规律,图线的斜率表示______。 (五)典例示范与训练 例1(质点) 嫦娥5号返回舱带着月球样品安全返回地面。下列关于返回舱能否看成质点的说法正确的是(  ) A.如果研究返回舱在大气中的下落速度,可以把返回舱看成质点 B.如果研究返回舱的大小及所需要的降落伞的规格,可以把返回舱看成质点 C.如果研究返回舱外壳各部分组成材料的耐热性能及密度,可以把返回舱看成质点 D.如果研究返回舱的落地姿态,可以把返回舱看成质点 训练1(时间与位移) 芜湖轨道交通1号线正式开通运营。列车全长约74.38 m,运行线路全长约30.46 km,运行速度最高可达80 km/h,每日运营时间6:30至22:00,单程运行时间约1 h。结合以上信息,下列说法正确的是(  ) A.30.46 km指的是位移大小 B.80 km/h指的是平均速度的大小 C.6:30和22:00指的是时间间隔 D.研究单程运行时间时可以把列车视为质点 例2(加速度) 复兴号高铁出站时,速度能在10分钟内由0增大到350 km/h;汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来。如图甲、乙所示。下列说法正确的是(  ) A.2.5 s内汽车的速度变化量为20 m/s B.复兴号高铁的加速度比汽车的大 C.汽车的速度比复兴号高铁的速度变化快 D.复兴号高铁单位时间内的速度变化量比汽车的大 训练2(平均速度) 一质点沿直线做单向运动,若前一半时间的平均速度为4 m/s,后一半时间的平均速度为6 m/s,求整个过程的平均速度大小。 (六)达标检测(共8题) 1.一架执行救援任务的直升机悬停在钻井平台正上方,救生员抱着伤病员,缆绳正在将他们拉上直升机,如图1所示。若以救生员为参考系,则处于静止状态的是(  ) A.伤病员  B.直升机  C.钻井平台  D.直升机驾驶员 2.对速度的定义式v=x/t,以下叙述正确的是(  ) A.位移越大,则速度越大 B.速度v的大小与运动的位移x和时间t都无关 C.速度定义式只适用于匀速运动 D.速度是表示物体位置变化的物理量 3.乒乓球以v₁=15 m/s的速度飞向球拍,在Δt=0.001 s时间内被球拍以v₂=25 m/s的速度原路打回,则乒乓球在该段时间内的平均加速度大小为(  ) A.1.0×10⁴ m/s²  B.1.5×10⁴ m/s²  C.2.5×10⁴ m/s²  D.4.0×10⁴ m/s² 4.(多选)关于汽车的运动,下列说法哪些是可能的(  ) A.汽车在某一时刻速度很大,而加速度为零 B.汽车在某一时刻速度为零,而加速度不为零 C.汽车在某一段时间,速度变化量很大,而加速度较小 D.汽车的加速度很大,而速度变化很慢 5.电磁打点计时器是一种使用低压________(填“直流”或“交流”)电源、工作电压约为8 V的计时仪器,通过纸带可以得到位移和________。当电源频率为50 Hz时,它每隔________s打一个点,若每隔四个点选取一个计数点,则相邻两计数点的时间间隔为________s。 6.一质点沿直线做单向运动,若物体前一半位移的平均速度为4 m/s,后一半位移的平均速度为6 m/s,则整个过程的平均速度大小是多少? 7.为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车急刹车后停下来所需时间分别为4 s、3 s,货车的初速度为72 km/h,摩托车的初速度为54 km/h,则货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少? 8.有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为500g(g=10 m/s²),意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险。一辆以72 km/h的速度行驶的货车与一辆以54 km/h的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞,假设碰后摩托车驾驶员以72 km/h反向弹回,碰撞时间为2.1×10⁻³ s,请判断摩托车驾驶员是否有生命危险。 【学习小结】 请同学们用自己的话总结本节课学到的知识: 1.______________________________________________________________________ 2.______________________________________________________________________ 3.______________________________________________________________________ 学科网(北京)股份有限公司 $

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