第1章 运动的描述（培优复习课件）物理人教版必修第一册

该高中物理单元复习课件系统梳理了运动的描述核心知识，涵盖质点、参考系、时间位移、速度、加速度、运动学图像及打点计时器实验，通过知识逻辑关系图和思维导图串联概念，结合对比表格明确易混点，帮助学生构建完整知识网络。 其亮点在于采用“概念辨析-典例突破-实验探究-分层巩固”复习模式，通过老鹰飞行姿态判断质点（模型建构）、速度变化量计算加速度（科学推理）等典例，结合打点计时器实验操作（科学探究），并设计基础选择与综合计算分层练习。这种设计培养学生科学思维与探究能力，助力学生巩固知识，也为教师提供精准复习抓手。

第一章 运动的描述 物理必修第一册•人教版2019 在我们周围，到处可以看到物体在运动：汽车在公路上行驶，巨轮在海上航行，飞机在天空中飞行，树叶在摇动，鸟儿在飞翔……就连我们脚下的地球，也在不停地自转、公转。物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，叫作机械运动（mechanical motion）。在物理学中，研究物体做机械运动规律的分支叫作力学（mechanics）。人们在力学的研究中，不仅认识了物体做机械运动的规律，而且还创立了科学研究的基本方法。这一章，我们学习机械运动的描述。 第一章 运动的描述 质点 参考系 01 时间 位移 02 速度 平均速度和瞬时速度 03 加速度 04 两种运动学图像初步应用 05 打点计时器及速度的测定 06 本章知识逻辑关系 机械运动－－－物体相对于其他物体的位置变化 质点 参考系 位移 时间、时刻 位置变化快慢 速度 速度变化快慢 加速度 空间 时间 第一章 运动的描述 本章思维导图 第一章 运动的描述 考点01 质点 参考系 第一章 运动的描述 知识1：质点 1. 对质点模型的理解 (1)质点是一种 物理模型，实际中并不存在。 (2)质点不同于几何中的“点”，它是 物体的大小和形状的有质量的点，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。 2. 物体能否看成质点的判断方法 首先找出所要研究的问题，当物体的大小和形状对研究问题的影响可以 时，才能把物体看成质点，即物体能否看成质点由所研究问题决定，而不是依据物体自身大小和形状来判断。 理想化 忽略 忽略不计 3．建立质点模型的两个关键点 （1）物体能否看成质点主要看题目中要研究的问题是什么．质点是对实际物体科学地抽象，是研究物体运动时对实际物体进行的近似，质点实际上并不存在． （2）物体能看成质点的几种情况 知识1：质点 知识2： 参考系 1.定义：要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体作为 ，观察物体的位置相对于这个“其他物体”是否随时间 ，以及怎样变化。这种用来作为参考的物体叫作________。 2.参考系对观察结果的影响：参考系可以 选择，但选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，观察结果可能______。 参考 变化 参考系 任意 不同 【典例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，可将老䳸视为质点 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 一、 质点 B 【详解】A．研究老鹰飞行的姿态时，老鹰的大小形状无法忽略，不能可将老䳸视为质点，故A错误； B．研究老鹰飞行的轨迹时，老鹰的大小形状可以被忽略，可将老鹰视为质点，故B正确； C．以老鹰为参考系，小鸡是运动的，故C错误； D．以地面为参考系，老鹰是运动的，故D错误。 二、 参考系 【典例2】参考系是用来确定物体的位置和描述它的机械运动而选作标准的另一个物体。对于参考系的选取，下列说法正确的是（　　） A．参考系必须选取地面或相对于地面不动的其他物体 B．坐在汽车上的乘客看到公路旁的树木迎面向他“飞奔”而来，乘客是以路面为参考系的 C．“山不转那水在转，水不转那山也转”，都是以水为参考系的 D．“满眼风波多陕灼，看山恰似走来迎”，是以人作为参考系的 【详解】A．参考系的选取是任意的，不一定要选地面或相对于地面不动的其他物体，故A错误； B．坐在汽车上的乘客看到公路旁的树木迎面向他飞奔而来，乘客是以自己（或汽车）为参考系的，故B错误； C．“山不转那水在转”选的参考系是地面，“水不转那山也转”选的参考系是水，参考系不同，故C错误； D．山与人之间的位置发生了变化，以人为参照物，山是运动的，所以会感觉到“看山恰似走来迎”，故D正确。 D 考点02 时间　位移 第一章 运动的描述 知识一 时刻和时间间隔 1.时刻：表示某一时间点，即瞬间，在时间轴上用____来表示。 2.时间间隔：表示某一时间段，在时间轴上用______来表示。 3.时刻与时间间隔隔的联系：两个时刻之间的过程即为__________。 点 线段 时间间隔 知识二 位移和路程 位移 路程 区别 物理意义 表示物体的 变化 表示物体运动 的长度 大小 等于初位置到末位置的距离，与运动轨迹 。 按运动 计算的实际长度 标矢性 ，是矢量 ，是标量 联系 (1)两者单位相同， 在国际单位制中，其单位都是“米”(2)同一运动过程中路程不小于位移大小， 在 中，位移大小等于路程 位置 轨迹 无关 轨迹 有方向 无方向 单向直线运动 1. 位移和路程 2. 位移的两种计算方法 （1）几何法：根据位移的定义先画出有向线段，再根据几何知识计算。 （2）坐标法：写出初、末位置坐标，位移即为末位置坐标减初位置坐标，结果中的正负号表示位移方向。 知识二 位移和路程 【典例3】（24-25高一上·四川广元·期中）“从广元盘龙机场出发的CA1458次航班14点40分起飞，经过2个小时抵达北京首都机场”，这段描述中关于时间间隔和时刻的说法下列正确的是（　　） A．“14点40分”和“2小时”都表示时间间隔 B．“14点40分”和“2小时”都表示时刻 C．“14点40分”表示时刻，“2小时”表示时间间隔 D．“14点40分”表示时间间隔，“2小时”表示时刻 一、 时刻和时间间隔 C 【典例4】（24-25高一上·河南驻马店·期中）小明同学在学校参加大扫除劳动，如图所示，有一棱长为的正方体箱子，小明推动箱子以右下方的棱为轴转动，则左下方点的位移大小和路程分别是（    ） A．， B．， C．， D．， 二、 位移和路程 C 二、 位移和路程 【详解】ABCD．正方体箱子以棱为轴转动了，由几何关系分析，箱子上点的位移为 而箱子上点实际的轨迹为以点为圆心，以为半径的圆轨迹，所以箱子上点经过的路程为 故选C。 考点03　速度平均速度和瞬时速度 第一章 运动的描述 知识1: 速度 1.定义及物理意义：位移与发生这段位移所用时间______，表示物体运动的______和方向。 之比 快慢 3.单位：在国际单位制中，速度的单位是________，符号是m/s或m·s－1。常用单位还有__________(km/h或km·h－1)、厘米每秒(cm/s或cm·s－1)等。 4.矢量性：速度既有大小，又有方向，是______。速度v的方向与时间Δt内的__________的方向相同。 米每秒 千米每时 矢量 位移Δx 知识2: 平均速度、瞬时速度和平均速率 平均速度 瞬时速度 区别 反映一段时间内物体运动 的 。 精确描述物体运动的快慢及方向 对应一段时间(位移)，是 。 对应某一时刻(位置)，是 。 方向与 的方向相同，与运动方向不一定相同 方向就是该时刻物体的 ，不一定与位移方向相同 共同点 都是 ，单位都是m/s 联系 瞬时速度就是平均速度在时间趋于零时的极限值 平均快慢程度和方向 过程量 状态量 位移 运动方向 矢量 知识二 平均速度、瞬时速度和平均速率 注意： (1)对于同一个运动过程，平均速度的大小通常 平均速率，只有在 运动中，平均速度的大小才 平均速率，但即便如此，也不能说平均速度的大小就是平均速率，因为概念不同。 (2)求解平均速度(率)时要明确哪段时间以及相应的位移(路程)。 (3)分析瞬时速度则要明确哪个时刻以及相应的位置。 小于 单方向的直线 等于 【典例5】（24-25高一上·贵州毕节·阶段检测）频闪照片是用照相机在时间间隔相同的连续闪光下拍摄的，能在一张底片上经过多次曝光，记录下物体连续运动过程中的各个状态，得到物体的运动轨迹。如右图所示是一张小球做单向直线运动的频闪照片示意图，频闪周期为0.04s，则小球在图中三段频闪过程中平均速度的大小是（　　） A．1.80m/s B．1.50m/s C．0.60m/s D．0.50m/s 一、 平均速度 D 一、 平均速度 【详解】由图知小球在最左端与最右端有3个间隔，则小球从最上端运动到最下端的时间 小球运动的距离 故平均速度 故选D。 【典例6】（24-25高一上·海南·期末）（多选）如图所示，短跑运动员在A点冲刺。为了计算冲刺速度，沿着运动方向依次取点、……，测得，，运动员从点到A点所用时间为，从点到A点所用时间为……，从点到A点所用时间为。下列说法正确的是（　　） A．与相比，更接近A点的冲刺速度 B．与相比，更接近A点的冲刺速度 C．趋近于0，则运动员在内的平均速度就等于冲刺速度 D．这种测量冲刺速度的方法叫做归纳法 二、 瞬时速度 BC 【详解】AB．短跑运动员在A点冲刺，距离A点时间或距离越小的平均速度越接近A点的冲刺速度，所以，更接近A点的冲刺速度，故A错误，B正确； CD．趋近于0，则运动员在内的平均速度就等于冲刺速度，这种测量冲刺速度的方法叫做极限法，故C正确，D错误。 故选BC。 二、 瞬时速度 考点04　加速度 第一章 运动的描述 知识1: 加速度 1.定义：速度的________与发生这一变化所用时间之比。即a＝ _______ 。 2.单位：在国际单位制中，加速度的单位是______________，符号是m/s2或m·s－2。 3.矢量性：加速度既有大小，又有方向，是矢量。 4.物理意义：表示物体速度__________的物理量，也叫速度对时间的变化率。 变化量 米每二次方秒 变化快慢 速度v 速度的变化量Δv 加速度a 表达式 Δv＝v2－v1 方向 v的方向与Δt内Δx的方向 。 Δv的方向由初、末速度 。 a的方向与Δt内Δv的方向 。 物理意义 表示物体运动的快慢和方向 表示物体速度变化的大小和方向 表示物体速度变化的快慢和方向 知识2：速度、速度的变化量、加速度的比较 相同 决定 相同 知识3：加速与减速的判断 同向 加速度与速度的方向关系 1.物体做加速运动还是减速运动，关键是看物体的 ，而不是看加速度的大小，加速度的大小只是反映速度变化的快慢。 ①a与v （加速直线运动） a不变，v随时间均匀增加 a增大，v增加的越来越快 a减小，v增加的越来越慢 反向 ②a与v （减速直线运动） a不变，v随时间均匀减小 a增大，v减小的越来越快 a减小，v减小的越来越慢 2.a的正负，只表示加速度的方向与正方向的关系，不表示物体是加速还是减速。 知识3：加速与减速的判断 【典例7】（24-25高一上·河北·期末）某同学为测试某款手机的防摔性能，将该手机从离水平地面一定高度处由静止释放，手机平摔到地面前瞬间速度大小为，与地面碰撞后以大小为、方向竖直向上的速度弹离地面。若手机与地面的碰撞时间为0.02s，则手机与地面碰撞过程中的平均加速度大小为（　　） A． B． C． D． 一、 加速度的大小 C 【详解】设竖直向上为正方向，由加速度定义式 可得 故选C。 【典例8】（24-25高一上·江苏连云港·期末）关于速度、速度变化量和加速度，下列说法正确的是（　　） A．运动物体的速度变化量越大，它的加速度就越大 B．某时刻物体速度为零，其加速度不一定为零 C．速度变化很快的物体，其加速度可能很小 D．物体加速度方向与速度方向、速度变化量方向无关 二、 速度、速度变化与加速度的关系 B 【详解】A．根据加速度定义式,可知加速度大小由速度变化量和时间的比值决定。速度变化量大但时间可能更长，加速度不一定大，故A错误； B．加速度反映速度变化的快慢，与瞬时速度无直接关系。例如物体从静止开始加速时，初速度为零但加速度不为零，故B正确； C．“速度变化很快”即加速度很大，因此加速度不可能很小，故C错误； D．加速度方向始终与速度变化量方向相同，与速度方向无关，故D错误。 三、 加速与减速的判断 C 【典例9】（24-25高一上·安徽蚌埠·期末）汽车沿直线运动，原来的速度是，经过一小段时间之后，速度变为，为了表示加速度a，以原来的速度的箭头端为起点，以后来的速度的箭头端为终点，作出一个新的有向线段，它就表示速度的变化量。下图中能正确表示汽车做减速运动的是（　　） 【详解】汽车做减速运动，则，根据， 可知速度的变化量方向与速度方向相反，加速度方向与速度方向相反。 考点05　两种运动学图像初步应用 第一章 运动的描述 x/m 400 300 200 100 0 5 10 15 20 t/s A B 1.可以读出任意一个时刻对应的 ，也可以读出物体在任意一个位置时所对应的时刻； 2.可以读出任意一段 所对应的时间；也可以求出任意一段时间内的位移； 3.x-t图像不是反映物体的运动 ，而是物体位移与时间的关系 知识1: 位移时间(x-t)图像 位置 位移 轨迹 x/m 400 300 200 100 0 5 10 15 20 t/s A B 4.x-t图像的斜率物理意义：表示物体的 。 6.x-t图像的斜率为 ，说明物体沿正方向运动，图像向上倾斜；x-t图像的斜率为 ，说明物体沿负方向运动，图像向下倾斜。 5.x-t图像的斜率越大，说明速度 ，物体运动的越快。 知识1: 位移时间(x-t)图像 速度 越大 正 负 x/m 400 300 200 100 0 5 10 15 20 t/s A B 7.x-t图像的斜率不变，说明物体做 直线运动，x-t图像的切线斜率变化，说明物体做的是 直线运动。 8.x-t图像平行于t轴，说明物体处于 状态。 9.两x-t图像相交于一点，说明此时刻两物体 。 知识1: 位移时间(x-t)图像 匀速 非匀速 静止 相遇 知识2: 速度时间（v-t）图像 速度随时间变化 1.可以读出任意一个时刻对应的速度，也可以读出物体在任意一个速度时所对应的时刻； 2.可以求出任意一段时间内的速度变化量； 3.v-t图像物体 的规律。 v(m/s) 4 3 2 1 0 5 10 15 20 t/s 6.v-t图像的斜率为 ，说明物体加速度方向与正方向一致，图像向上倾斜； v-t图像的斜率为 ，说明物体加速度方向与正方向相反，图像向下倾斜。 知识2： 速度时间（v-t）图像 加速度 越大 正 4.v-t图像的斜率物理意义：表示物体的 。 5.v-t图像的斜率 ，说明加速度越大，物体速度变化的越快。 v(m/s) 4 3 2 1 0 5 10 15 20 t/s 负 8.加速度方向： ①速度图像 倾斜，加速度为正； ②速度图像 倾斜，加速度为负。 知识2： 速度时间（v-t）图像 上方 下方 向上 7.速度的方向： ①速度图像在t轴 ，速度为正； ②速度图像在t轴 ，速度为负。 v(m/s) 4 3 2 1 0 5 10 15 20 t/s B C 向下 【例10】如图所示为A、B两物体在同一直线坐标系中运动的图像，则下列关于物体运动的说法正确的是（　　） A．A物体在0时刻至第8s末，运动方向改变2次 B．两物体在第5s末相遇 C．A物体在2~7s时间内位移为4m D．0~5s内两物体的平均速度不相同 一、 x-t图像 B A．由图像分析可知，A物体在0时刻至第8s末，运动方向改变了1次，故A错误； B．当时，两物体都处于3m的位置，所以两物体在此刻相遇，故B正确； C．分析图像可知，A物体在2~7s时间内的位移为-4m，故C错误； D．0~5s内两物体的位移都为3m，所以根据平均速度的定义式可知，两物体的平均速度相同，故D错误。 一、 x-t图像 【详解】 A．由图像分析可知，A物体在0时刻至第8s末，运动方向改变了1次，故A错误； B．当时，两物体都处于3m的位置，所以两物体在此刻相遇，故B正确； C．分析图像可知，A物体在2~7s时间内的位移为-4m，故C错误； D．0~5s内两物体的位移都为3m，所以根据平均速度的定义式可知，两物体的平均速度同，故D错误。 故选B。 【例11】某火箭由地面竖直向上发射时，其v-t图像如图所示，则下列表述正确的是（　　） A．火箭在t2～t3时间内向下运动 B．火箭在t1～t2时间内加速度最大 C．0～t3时间内，火箭一直向上运动 D．火箭运动过程中的最大加速度大小为 二、 v-t图像 C AC．由题图看出，火箭的速度一直为正值，说明火箭一直在上升，故A错误，C正确；错误。 BD．由v-t图像的斜率等于火箭的加速度，知在t2～t3时间内加速度最大，最大加速度大小为故BD错误。 考点06　打点计时器及速度测定 第一章 运动的描述 知识1：用打点计时器来进行定量的实验 8V以下交流电源 知识2：两种打点计时器 1、用C形夹将打点计时器固定在木板或实验桌上 2、用导线将打点计时器与学生电源中交流电源的正负极相连 3、将纸带穿过计时器的限位孔 4、实验时先接通电源，再拉动纸带 5、实验后，迅速关闭电源 知识3：实验仪器的连接及操作 “平均速度法”求瞬时速度 注意：计时点和计数点 知识4：利用纸带 求平均速度 常见测速方法---利用光电门测物体速度 常利用光电门测物体的瞬时速度 知识5：测量速度的其他方法 常见测速方法---利用频闪照相测物体速度 频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了物体运动的位移信息。求平均速度和瞬时速度的方法与打点计时器相同 知识5：测量速度的其他方法 【典例12】（25-26高一上·辽宁大连·期中）(1)如图，是学校实验室中常用的打点计时器，影响该打点计时器计时周期的因素有_______（单选）。 一、 x-t图像 A．振针的质量 B．振片的长短 C．交流电源电压的大小 D．交流电源的频率 (2)下图中打点计时器的使用方式正确的是___________（填“甲”或“乙”） D 乙 一、 x-t图像 0.1 (3)纸带做匀加速直线运动时，得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标上和，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是。每相邻两计数点的时间间隔为________s，如果测得两点间距，两点间距，则打点时小车的速度___________。 0.27 [1]打点计时器电源频率为，固有打点周期为；相邻计数点间还有4个点未画出，因此相邻计数点的时间间隔 [2]点是到的中间时刻，因此 　课堂巩固与总结 第一章 运动的描述 课堂巩固 1．（多选）下列情况中的物体，哪些可以看成质点？（     ） A．研究绕地球飞行周期时的航天飞机 B．研究汽车后轮上一点的运动情况时的车轮 C．研究从北京开往上海所需运动时间时的一列火车 D．研究正在走钢丝表演能否平衡时的杂技演员 AC 2．（25-26高一上·福建漳州·期中）如图所示，一边长为20cm的实心立方体木块，一只蚂蚁沿木块表面从A点爬到G点。则蚂蚁的位移大小为______cm，方向_________;蚂蚁的爬行轨迹有若干种可能性，其中最短路程______cm。 课堂巩固 【详解】[1][2]蚂蚁沿木块表面从A点爬到G点。则蚂蚁的位移大小为，方向由A指向G。 [3]蚂蚁的爬行轨迹的最短路程 由A指向G 课堂巩固 3．（26-27高一上·湖南岳阳·开学考试）在龟兔赛跑的故事中，兔子和乌龟运动的图像如图所示。下列说法正确的是（     ） A．故事中的兔子和乌龟同时同地出发 B．时间内，兔子和乌龟的平均速度不同 C．时间内，兔子和乌龟的位移不同 D．时间内，兔子和乌龟的平均速度不同 D 课堂巩固 4．（24-25高二上·江苏南通·期中）网球运动员发球，网球与球拍接触前速度为，网球以的速度飞出，假设球拍与网球的接触时间为，该过程中网球的加速度大小为（     ） A． B． C． D． 【详解】网球发球前静止，取飞出方向为正方向，则初速度，末速度，接触时间，根据加速度的定义，网球在此过程中的加速度 C 1.重点： 质点、参考系、位移、平均速度、瞬时速度和加速概念的辨析和应用。 2.难点： （1）物体加速度的计算和加速与减速的判断。 （2）x-t图像和v-t图像 课堂小结 谢谢观看 $