内容正文:
第一单元 运动和力
1.1 运动的描述(1)
人教版《物理(通用类)》
SZ-LWH
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教材段118—156;本课不涉及段157起的速度。
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人教版物理(通用类)教材原图 教材封面图案;word/media/image1.jpeg
[Teaching]
题干初始可见,单击依次显示答案、解析或归纳。
1.理解质点及其适用条件、参考系、时刻和时间、路程和位移的含义,能区分矢量与标量,知道时间、路程和位移的常用单位。
2.能根据研究目的判断物体能否看成质点,说明参考系选择,借助时间轴求时间,依据路线和起终点求路程与位移。
3.在列车和风洞案例中体会突出主要因素的建模思想及运动的相对性;在同伴交流中依据事实、方向和单位进行准确表达。
学习目标
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教材段118—156;本课不涉及段157起的速度。
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[Teaching]
题干初始可见,单击依次显示答案、解析或归纳。
生活中随处可见运动的物体,例如运转的机器、行驶的列车、航行的飞机(图1-1-1)。
对于这些运动的物体,我们如何准确地描述它们的运动呢?
答案:需要确定研究对象和描述运动的标准,并说明物体位置怎样随时间变化。
教师归纳:研究谁、相对谁、什么时候、位置怎样改变。
怎样准确描述物体的运动?
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教材段118—156;本课不涉及段157起的速度。
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RJ01-INTRO-01
人教版物理(通用类)教材原图 图1-1-1;word/media/image11.jpeg
[Teaching]
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在具体研究物体的运动时,如果物体的大小和形状对我们研究的问题没有影响或影响很小,我们可以忽略物体的大小和形状,把它简化成一个有质量的点,这个点就称为质点。
质点是由实际物体抽象出来的理想化模型。忽略次要因素,突出事物主要特征,是学习物理这门学科的一种重要的思维方法。
质点不是实际小球,大小不是唯一判据,要看大小和形状对研究问题的影响。如无特殊说明,教材均把物体视为质点。
质点与理想化模型
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教材段118—156;本课不涉及段157起的速度。
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[Teaching]
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一列火车从北京开往深圳。研究火车走全程的时间和研究此列火车过隧道的时间,分别能否将火车看成质点?
答案:研究走全程的时间可以;研究过隧道的时间不可以。
解析:前者可忽略火车大小和形状,后者必须考虑火车长度。
教材原例
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RJ01-CASE-01
[Teaching]
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物体位置随时间的变化叫作机械运动(简称运动)。描述物体运动时,选定某个其他物体作为参考,这个作为参考的物体叫作参考系。
选取不同的参考系,对同一个运动的描述也不同。一般以使问题的研究变得简捷、方便为原则选择参考系;研究地面上物体运动时,如不特别指明,一般以地面为参考系。
机械运动与参考系
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[Teaching]
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行驶的列车,以司机为参考系是静止的,以地面上的人为参考系是运动的。
“只有很小的物体才是质点”“列车一定是运动的”都不准确。前者忽视研究目的,后者没有明确参考系。
先依据研究目的判断是否可简化为质点,再说明参考系;准确描述位置变化还需要区分时刻与时间。
运动和静止的相对性
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教材段118—156;本课不涉及段157起的速度。
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图1-1-2:教材文件仅有图号,无嵌入图像;不补绘。
[Teaching]
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1.研究地球绕太阳公转的轨道和研究地球自转时昼夜交替的成因,分别能否将地球看成质点?说明理由。
答案:研究公转轨道时可以;研究昼夜交替时不可以。
解析:公转轨道研究可忽略地球大小;昼夜交替需考虑地球自身的大小和转动。
即时练习
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RJ01-INSTANT-01
[Teaching]
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2.坐在行驶公交车座位上的乘客,相对于座位和地面分别是运动还是静止?
答案:相对于座位静止,相对于地面运动。
解析:乘客相对座位的位置不变,相对地面的位置随时间改变。
即时练习
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RJ01-INSTANT-02
[Teaching]
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时刻表示某一瞬间,对应时间坐标轴上的一个点;时间表示两个时刻之间的间隔,对应两点之间的线段,大小等于两个时刻之差。
初、末时刻用时间轴上的点表示。时间记为t,基本单位是秒(s);常用单位还有分(min)、时(h)、日(d)。
时刻和时间
时间等于末时刻与初时刻之差:
t = t2 − t1
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[Teaching]
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某动车组列车于6时39分由北京站开出,运行7小时26分,于14时05分到达长春站。哪些是时刻,哪些是时间?
答案:6时39分和14时05分是时刻;7小时26分是时间。
解析:在时间轴上标出发车点和到站点,两点之间的间隔是7小时26分。
教材原例
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RJ01-CASE-02
人教版物理(通用类)教材原图 图1-1-4;word/media/image13.jpeg
[Teaching]
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3.某次实训在9时10分开始,9时55分结束。“9时10分”表示什么?实训持续多长时间?
答案:9时10分表示时刻;持续45 min。
解析:结束时刻与开始时刻之差为45 min。
“放学时间”指时刻,“一节课的时间”指时间间隔,应结合语境判断。
即时练习
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RJ01-INSTANT-03
[Teaching]
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4.计时从0 s开始,第3 s末是时刻还是时间?第3 s内对应时间轴上的哪一段,持续多长时间?
答案:第3 s末是时刻;第3 s内从2 s到3 s,持续1 s。
解析:“末”对应轴上的点,“内”对应两个点之间的线段。
即时练习
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RJ01-INSTANT-04
[Teaching]
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从物体的初位置指向末位置的有向线段,叫作位移。位移的大小等于有向线段的长度,方向由初位置指向末位置。
路程是质点运动轨迹的长度,只有大小,没有方向。
路程和位移大小的单位均为米(m)。路程沿路线累加,位移由初、末位置决定,须说明大小和方向。
路程与位移
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[Teaching]
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既有大小,又有方向的量叫矢量,位移是矢量;只有大小,没有方向的量叫标量,路程是标量。
物体做不改变方向的直线运动时,路程与位移的大小相等。
矢量与标量
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家在点A,学校在家向东偏北30°方向500 m处的点B。沿ACB、ADB或AB不同路线从家去学校,位移是否相同?路程是否一定相同?
答案:位移相同,均为500 m,方向东偏北30°;路程不一定相同。
解析:图1-1-5中初末位置均为A、B;路程分别为各路线的实际长度。
教材原例
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RJ01-CASE-03
人教版物理(通用类)教材原图 图1-1-5;word/media/image14.jpeg
[Teaching]
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5.同学沿直线向东走60 m,再沿原路向西走20 m。总路程和位移分别是多少?
答案:总路程80 m;位移40 m,方向向东。
解析:路程累加两段长度;末位置在初位置东侧40 m处。
即时练习
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RJ01-INSTANT-05
[Teaching]
题干初始可见,单击依次显示答案、解析或归纳。
6.学生绕周长400 m的跑道跑一圈回到出发点。路程和位移大小分别是多少?路程与位移大小何时相等?
答案:路程400 m,位移大小为0;物体做不改变方向的直线运动时二者相等。
解析:回到出发点意味着初、末位置相同,但运动轨迹长度不为0。
即时练习
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RJ01-INSTANT-06
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如图1-1-6所示,一个同学从操场正中间的O点出发,先向北走了40 m到了A点,又向东走了30 m到了B点,请分别求出这两次运动的位移、合位移(即整个过程的位移)和总路程。你能从这个例子中总结出矢量相加的运算法则吗?
答案:两次位移分别为40 m、向北,30 m、向东;总路程为70 m。
合位移方向:由O指向B,指向东北。
解析:路程为两段长度之和。矢量首尾相接,由第一段起点指向第二段终点的有向线段表示合位移,不能直接把大小相加。
合位移大小:m = 50 m
教材探究
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RJ01-INQUIRY-01
人教版物理(通用类)教材原图 图1-1-6;word/media/image15.jpeg
[Teaching]
题干初始可见,单击依次显示答案、解析或归纳。
1.把物体看成质点的条件是什么?模型保留什么基本特征?
答案:大小和形状的影响可忽略;简化为有质量的点。
2.作为参考的物体叫什么?地面运动通常选什么为参考系?
答案:参考系;地面。
课堂背诵
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RJ01-RECITE-01, RJ01-RECITE-02
[Teaching]
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3.时刻与时间在轴上对应什么?时间的基本单位及符号是什么?
答案:时刻对应点,时间对应两点间的线段;秒,s。
4.请完整说出位移的定义,并说明其大小和方向。
答案:从物体的初位置指向末位置的有向线段叫作位移;大小为线段长度,方向由初位置指向末位置。
课堂背诵
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RJ01-RECITE-03, RJ01-RECITE-04
[Teaching]
题干初始可见,单击依次显示答案、解析或归纳。
6.路程的定义是什么?物体做什么运动时,路程与位移的大小相等?
答案:路程是质点运动轨迹的长度;做不改变方向的直线运动时相等。
7.矢量和标量有何区别?位移和路程分别属于哪一类?
答案:矢量有大小和方向,标量只有大小;位移是矢量,路程是标量。
课堂背诵
SZ-LWH
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教材段118—156;本课不涉及段157起的速度。
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RJ01-RECITE-05, RJ01-RECITE-06
[Teaching]
题干初始可见,单击依次显示答案、解析或归纳。
无风时飞机在空中飞行。以机舱和地面为参考系,分别说明飞机与舱外空气的运动状态。风洞为什么能用固定飞机模型和运动气流模拟飞行?
答案:以机舱为参考系,飞机静止、空气运动;以地面为参考系,飞机运动、空气静止。风洞以相对模型运动的气流模拟飞行。
解析:风洞利用运动和静止的相对性,广泛用于飞机、汽车、火车和船舶设计。
师生互动:风洞
SZ-LWH
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RJ01-INTERACT-01
人教版物理(通用类)教材原图 图1-1-3;word/media/image12.jpeg
[Teaching]
同桌交流两种判断依据。教师归纳:风洞利用运动和静止的相对性,广泛用于飞机、汽车、火车和船舶设计。
据报道,2016年10月17日7时30分,搭载神舟十一号载人飞船的长征二号F遥十一运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射。约575秒后,神舟十一号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,发射取得圆满成功。神舟十一号飞船入轨后,在2天内完成了与之前发射成功的天宫二号空间实验室的自动交会对接,在轨飞行33天后于11月18日14时03分顺利返回地面。在上面的新闻报道中,哪些是时间,哪些是时刻?
答案:时刻:2016年10月17日7时30分、11月18日14时03分。时间:约575秒、2天、33天。
解析:表示事件发生的瞬间是时刻,表示持续多久是时间。
师生互动:航天报道
SZ-LWH
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RJ01-INTERACT-02
[Teaching]
学生圈出报道中的时间信息并分类,互相核对。教师归纳:表示事件发生的瞬间是时刻,表示持续多久是时间。
1.两列车在平行轨道上同向行驶,车间距离始终不变。以甲车为参考系,乙车的运动状态是( )。
A.向前运动
B.向后运动
C.静止
D.无法判断
答案:C。
解析:乙车相对甲车的位置不变,因此相对于甲车静止。
课堂练习
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RJ01-EXERCISE-01
[Teaching]
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2.下列研究中,可以把物体看成质点的是( )。
A.研究飞机机翼的振动
B.研究飞机从北京到上海的行程
C.研究汽车车轮的转动
D.研究舞蹈演员的动作姿态
答案:B。
解析:研究长途行程时,飞机大小和形状的影响很小;其余研究都需要考虑物体自身形状、尺寸或转动。
课堂练习
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RJ01-EXERCISE-02
[Teaching]
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3.某工序从10时20分开始,10时48分结束。结束时刻是________,经历的时间是________ min,合________ s。
答案:10时48分;28;1680。
解析:经历时间为28 min,每分钟60 s,故合1680 s。
课堂练习
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RJ01-EXERCISE-03
[Teaching]
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4.在位移、路程、质量和时间四个物理量中,矢量是________,其余是________。
答案:位移;标量。
解析:位移既有大小又有方向,其余量只有大小。
课堂练习
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RJ01-EXERCISE-04
[Teaching]
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5.一辆小车沿直线先向东行驶120 m,再向西行驶170 m。求全程的路程和位移,说明位移方向。
答案:路程290 m;位移大小50 m,方向向西。
解析:已知向东120 m、向西170 m。路程为两段长度之和;末位置位于初位置西侧50 m处,所以位移由初位置指向西侧末位置。
课堂练习
SZ-LWH
[Sources]
D:\上好课(物理)\物理上好课(通用类)人教版\第一课时生成/1.1运动的描述(1)(教案)-人教版《物理(通用类)》【上好课】.docx
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教材段118—156;本课不涉及段157起的速度。
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RJ01-EXERCISE-05
[Teaching]
题干初始可见,单击依次显示答案、解析或归纳。
6.研究运动员的不同跳高方式时,是否可将运动员看成质点?研究运动员以不同方式跳高所取得的成绩时,是否可将运动员看成质点?请说明理由。
答案:研究不同跳高方式时不可以;只比较所达到的高度时可以。
解析:研究方式要考虑身体姿态和各部分运动;比较成绩时突出高度,忽略与此目的无关的动作细节。模型选择取决于研究目的。
课堂练习
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教材段118—156;本课不涉及段157起的速度。
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RJ01-EXERCISE-06
[Teaching]
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研究对象与参考标准
质点:依据研究目的忽略大小和形状的影响,保留有质量这一特征。
参考系:描述运动的参考物;同一物体相对不同参考系,运动状态可能不同。
时间描述
时刻与时间:时刻是时间轴上的点,时间是两点间的间隔,基本单位为秒(s)。
位置变化
路程与位移:路程看实际轨迹;位移看初末位置,必须说明大小和方向,单位为米(m)。
矢量与标量:位移是矢量,路程是标量;矢量相加不能只把大小作算术相加。
课堂小结
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教材段118—156;本课不涉及段157起的速度。
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[Teaching]
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1.复习本节课的知识点;
2.完成课后练习;
3.整理笔记和易错题。
作业布置
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教材段118—156;本课不涉及段157起的速度。
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