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1、高中物理必修 1 教案+习题 第一章运动的描述 专题一：描述物体运动的几个基本本概念 知识梳理 1机械运动：一个物体相对于另一个物体位置的改变叫做机械运动，简称运动，它包括平动、转 动和振动等形式。 2参考系：被假定为不动的物体系。通常以地球为参考系研究物体的运动。 3质点：用来代替物体的有质量的点。它是在研究物体的运动时，为使问题简化，而引入的理想模 型。仅凭物体的大小不能视为质点的依据，如：公转的地球可视为质点，而比赛中旋转的乒乓球则 不能视为质点。 4时刻和时间 (1) 时刻指的是某一瞬时，是时间轴上的一点，对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量， 通常说的 “2 秒末”，“速度达 2
2、m/s 时”都是指时刻。 (2) 时间是两时刻的间隔，是时间轴上的一段。对应位移、路程、冲量、功等过程量通常说 的“几秒内 ”“第几秒内 ”均是指时间。 5位移和路程 (1) 位移表示质点在空间的位置的变化，是矢量。位移用有向线段表示， 位移的大小等于有向线 段的长度，位移的方向由初位置指向末位置。当物体作直线运动时，可用带有正负号的数值表示位 移，取正值时表示其方向与规定正方向一致，反之则相反。 (2) 路程是质点在空间运动轨迹的长度，是标量。在确定的两位置间，物体的路程不是唯一的， 它与质点的具体运动过程有关。 (3) 位移与路程是在一定时间内发生的，是过程量，二者都与参考系的选取有关。一
3、般情况下， 位移的大小并不等于路程，只有当质点做单方向直线运动时，二者才相等。 6速度 （1） 速度：是描述物体运动方向和快慢的物理量。 （2） 瞬时速度：运动物体经过某一时刻或某一位置的速度，其大小叫速率。 （3） 平均速度：物体在某段时间的位移与所用时间的比值，是粗略描述运动快慢的。 平均速度是矢量，方向与位移方向相同。 平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关。 x t 是平均速度的定义式，适用于所有的运动， （4）. 平均速率：物体在某段时间的路程与所用时间的比值，是粗略描述运动快慢的。 平均速率是标量。 x t 是平均速率的定义式，适用于所有的运动。 平均速度和平均速率往往是不等的，只
4、有物体做无往复的直线运动时二者才相等。 例题评析 【例 1】 一质点沿直线 ox 方向作加速运动，它离开o 点的距离 x 随时间变化的关系为x=5+2t3(m)， 它的速度随时间变化的关系为v=6t 2(m/s)，求该质点在 t=0 到 t=2s间的平均速度大小和 t=2s 到 t=3s 间的平均速度的大小。 【分析与解答】当 t=0 时，对应 x0=5m，当 t=2s 时，对应 x2=21m，当 t=3s时，对应 x3=59m，则:t=0 到 t=2s间的平均速度大小为 2 02 1 xx v =8m/s t=2s 到 t=3s间的平均速度大小为 1 23 2 xx v =38m/s 点评只
5、有区分了求的是平均速度还是瞬时速度，才能正确地选择公式。 【例2】如图所示，声源 S和观察者 A都沿x轴正方向运动，相对于地面的速率分别为vS和vA空气中 声音传播的速率为 vp设vSvp，vAvp，空气相对于地面没有流动 (1)若声源相继发出两个声信号，时间间隔为t，请根据发出的这两个声信号从声源传播到观 察者的过程，确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔t (2)请利用 (1)的结果，推导此情形下观察者接收到的声波频率与声源发出的声波频率间的关系 式 【分析与解答】 : (1)如图所示，设 为声源 S发出两个信号的时 刻，为观察者接收到两个信号 的时刻则第一个信号经过 时间被观察者 A接收
6、到，第二个信号 经过时间被观察者 A接收 到且 设声源发出第一个信号时，S、A两点间的距离为 L，两个声信号从声源传播到观察者 的过程中，它们运动的距离关系如图所示可得 由以上各式，得 图 1-1-1 例 4 图 (2)设声源发出声波的振动周期为T，这样，由以上结论，观察者接收到的声波振动 的周期 T为。 由此可得，观察者接受到的声波频率与声源发出声波频率间的关系为 f vv vv f sp Ap 点评 有关匀速运动近几年高考考查较多，如宇宙膨胀速度、超声波测速等，物理知识极其简单， 但对理解题意、建立模型的能力要求较高。解本题时，通过作图理解和表述运动过程最为关键。 专题二 . 加速度 知识
7、梳理 1加速度是描述速度变化快慢的物理量。2速度的变化量与所需时间的比值叫加速度。 v a t 3公式： a= 0 vv t ，单位： m/s 2 是速度的变化率。 4加速度是矢量，其方向与 v的方向相同。 5注意 , v， t v v,的区别和联系。v大，而 t v 不一定大，反之亦然。 例题评析 【例 1】 一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为v1=4m/s，1S 后速度大小为 v2=10m/s，在这 1S内该物体的加速度的大小为多少？ 【分析与解答】根据加速度的定义， 0 vv a t 题中 v0=4m/s，t=1s 当 v2与 v1同向时，得 1 410 1a =6m/s 2 当
8、v2与 v1反向时，得 1 410 2 a=-14m/s 2 点评必须注意速度与加速度的矢量性，要考虑v1、v2的方向。 【例 6】某著名品牌的新款跑车拥有极好的驾驶性能，其最高时速可达330km/h，0100km/h 的加 速时间只需要 3.6s ，0200km/h 的加速时间仅需 9.9s ，试计算该跑车在 0100km/h 的加速过程和 0200km/h 的加速过程的平均加速度。 【分析与解答】 : 根据 0 vv a t 且 1 100/27.78/vkm hm s 2 2 0 0/5 5. 5 6/vk mhms 故跑车在 0100km/h的加速过程 22 101 1 1 27.78
9、0 /7.72/ 3.6 vv am sm s t 故跑车在 0200km/h的加速过程 22 202 2 2 55.560 /5.61/ 9.9 vv amsm s t 专题三 . 运动的图象 1. 表示函数关系可以用公式，也可以用图像。图像也是描述物理规律的重要方法， 2. 位移和速度都是时间的函数， 因此描述物体运动的规律常用位移一时间图像(s t 图) 和速度一时 间图像 (v 一 t 图) 。 3. 对于图像要注意理解它的物理意义，即对图像的纵、横轴表示的是什么物理量，图线的斜率、截 距代表什么意义都要搞清楚。形状完全相同的图线，在不同的图像(坐标轴的物理量不同 ) 中意义会 完全不
10、同。 4. 下表是对形状一样的S一 t 图和 v 一 t 图意义上的比较。 S一t 图 v一t 图 表示物体做匀速直线运动 (斜率表示速度 v) 表示物体静止 表示物体向反方向做匀速直线 运动 交点的纵坐标表示三个运动质 点相遇时的位移 tl时刻物体位移为 s1 表示物体做匀加速直线运动( 斜率表示加速 度a) 表示物体做匀速直线运动 表示物体做匀减速直线运动 交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度 t1时刻物体速度为 v1( 图中阴影部分面积表示 质点在 O t1时间内的位移 ) 第二章 : 探究匀变速直线运动的规律 常用的匀变速直线运动的公式有:速度与时间关系公式at 0 位移与时间关系公
11、式 1 2 xt 2 0 at 速度与位移关系公式2ax 22 0 平均速度公式 0 2 vv v 位移平均速度公式 0 2 vv xv tt 专题一 : 自由落体运动 知识梳理 1定义：物体从静止开始下落，并只受重力作用的运动。 2规律：初速为0 的匀加速运动，位移公式： 2 2 1 gth，速度公式： v=gt 式中 g 是重力加速度， 取值 9.8m/s 2 例题评析 【例 1】 在现实生活中，雨滴大约在1.5km 左右的高空中形成并开始下落。计算一下，若该雨滴做 自由落体运动，到达地面时的速度是多少？你遇到过这样快速的雨滴吗？据资料显示，落到地面的 雨滴速度一般不超过8m/s，为什么它
12、们之间有这么大的差别呢？ 【分析与解答】根据： 21 2 hgtvg t 可推出 32 22 101.5 10/1.732 10/vgsm sm s 可见速度太大，不可能出现这种现象。 评实际上雨滴下落过程所受空气阻力和其速度是有关的,速度越大所受阻力也越大,落到地面之前 已做匀速运动 . 第三章力物体的平衡 专题一力的概念、重力和弹力 知识梳理 1 力的本质 (1)力的物质性：力是物体对物体的作用。 提到力必然涉及到两个物体一施力物体和受力物体， 力不能离开物体而独立存在。有力时物体不一定接触。 (2) 力的相互性：力是成对出现的，作用力和反作用力同时存在。作用力和反作用力总是等大、 反向、共线，属同性质的力、分别作用在两个物体上，作用效果不能抵消. (3) 力的矢量性：力有大小、方向，对于同一直线上的矢量运算，用正负号表示同一直线上的两 个方向，使矢量运算简化为代数运算；这时符号只表示力的方向，不代表力的大小。 (4)力作用的独立性： 几个力作用在同一物体上， 每个力对物体的作用效果均不会因其它力的存 在而受到影响，这就是力的独立作用原理。 2 力的作用效果 力对物体作用有两种效果：一是使物体发生形变，二是改变物体的运动状态。这两种效果可各 自独立产生，也可能同时产生。通过力的效果可检验力的存在。 3 力的三要素：大小、方向、作用点