2023届高中物理一轮复习课件 第一章 运动的描述　匀变速直线运动的研究 第1节　运动的描述（44张PPT）.pptx

第第1 1节运动的描述节运动的描述第一章第一章2023内容索引0102强基础强基础 增分策略增分策略增素能增素能 精准突破精准突破【课程标准课程标准】1.通过实验,探究匀变速直线运动的特点,能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动,理解匀变速直线运动的规律,能运用其解决实际问题,体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法。2.通过实验,认识自由落体运动规律。结合物理学史的相关内容,认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用【核心素养核心素养】【试题情境试题情境】生活实践类安全行车,交通运输,体育运动,如汽车刹车、飞机起飞、高铁运行等学习探索类伽利略对自由落体运动的研究,测量重力加速度,追及相遇问题等【考向预测考向预测】本章属于基础知识,单独考查较少,如果单独考查通常结合图像考查匀变速直线运动规律的应用,注重与生活素材相结合,题型多为选择题。同时,相关内容也常渗透到实验题中;在计算题中,一般与其他知识结合起来综合考查强基础强基础 增分策略增分策略一、质点、参考系一、质点、参考系1.质点(1)定义:用来代替物体的有的点。(2)条件:物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计。不以大小论质点(3)实质:质点是一种理想化的模型,实际并不存在。质量2.参考系(1)定义:在描述物体的运动时,用来做的物体。(2)参考系的选取 不能选自身为参考系参考系的选取是任意的,既可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体应认为是的,通常选地面为参考系。对于同一物体,选择不同的参考系时观察到的运动结果一般不同。比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系。参考静止易错辨析(1)研究神舟十三号飞船与空间站天和核心舱对接时,可以把天和核心舱看成质点。()(2)参考系可以任意选取,但一般遵循描述运动方便的原则。()应用提升1.撑竿跳高是一项非常刺激的体育运动,下图表示撑竿跳高运动的几个阶段。讨论并回答下列问题,体会质点模型的建立过程。(1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误动作时,能否将运动员看成质点?(2)分析运动员的助跑速度时,能否将其看成质点?答案(1)不能(2)能二、时刻和时间间隔二、时刻和时间间隔位移和路程位移和路程1.时刻和时间间隔时刻是表示,如果以一维坐标表示时间轴,则轴上的点表示,而两坐标点之间的线段表示。某一瞬时时刻时间间隔2.位移和路程 项目概念区别联系位移位移表示质点的变化,它是从指向的有向线段(1)位移是,方向由初位置指向末位置;运算法则是 或三角形定则;(2)路程是,没有方向,运算符合运算法则(1)一般情况下,位移的大小路程;(2)在单向直线运动中,位移大小路程路程路程是物体实际的长度位置初位置末位置运动轨迹矢量平行四边形定则标量代数小于等于易错辨析(3)当一个物体做竖直上抛运动返回原抛出点时,位移的大小等于上升高度的两倍。()(4)一分钟有60个时刻。()(5)一个物体在运动的过程中位移的大小不会比路程大。()应用提升2.如图所示,小明的家在图中的A点,学校在图中的D点,早晨上学需要沿着ABCD的路线行进,A、C、D在一条直线上,求小明上学的路程及位移的大小。答案sAD=2200mxAD=1800m三、速度和速率三、速度和速率1.平均速度:物体的位移与发生这段位移所用时间的比值,即,是矢量,其方向就是物体的方向。当时间足够短时,平均速度可认为等于瞬时速度2.瞬时速度:运动物体在某一时刻或经过某一的速度,是矢量。3.速率:的大小,是标量。运动位置瞬时速度易错辨析(6)平均速度就是速度的平均值。()(7)瞬时速度的方向与平均速度的方向一定相同。()应用提升3.我们想知道一个自行车运动员在通过公交车站牌时的瞬时速度。观测者从自行车前轮到达站牌下方时开始计时,在前0.1s内自行车的位移是1m,前0.5s内自行车的位移是9m,前1.0s内自行车的位移是20m。(1)分别求出三个时间段内自行车的平均速度的大小。(2)三个平均速度哪一个更接近自行车通过站牌时的瞬时速度?答案(1)10m/s,18m/s,20m/s(2)前0.1s内的平均速度(2)虽然这三个平均速度都不是运动员骑自行车通过公交站牌时的瞬时速度,但比较而言,t1是最短的一段时间,所以v1更接近自行车通过公交站牌时的瞬时速度。因为时间越短,那么这段时间内物体的速度变化就越小,所以利用时间t1所求得的平均速度最接近自行车通过站牌时的瞬时速度。速度变化快慢、速度变化率、加速度三者含义相同四、四、加速度加速度1.物理意义:描述物体速度的物理量。2.定义式:a=,单位为。3.方向:加速度为矢量,其方向与的方向相同,由物体受到的合力方向决定。易错辨析(8)一个物体的速度很大,加速度不可能为零。()(9)加速度为正值,表示速度的大小一定越来越大。()变化快慢m/s2速度变化量应用提升4.在如图所示的三种情况中,小车是否都有加速度?请说明理由。答案都有加速度,理由见解析解析由题图可知甲中小车速度先增大后减小,故一定有加速度;乙中小车沿道路做圆周运动,速度方向发生变化,一定有加速度;丙中小车速度方向发生变化,故也有加速度。5.一辆公交车沿平直的公路向东行驶,速度大小为10m/s,接近车站时开始匀减速进站,5s后停靠在站牌旁。(1)以向东为正方向建立一维坐标系,求公交车的加速度。(2)以向西为正方向建立一维坐标系,求公交车的加速度。(3)有的同学认为物体在做减速运动时加速度一定为负值,请结合你的计算结果,谈谈你的看法。答案(1)2m/s2,方向向西(2)2m/s2,方向向西(3)见解析解析(1)以向东为正方向建立一维坐标系,公交车的初速度v1=10m/s,末速度v2=0所以公交车的加速度大小为2m/s2,方向向西。(2)以向西为正方向建立一维坐标系,公交车的初速度v1=-10m/s,末速度v2=0所以公交车的加速度大小为2m/s2,方向向西。(3)在第(2)问中,公交车进站做减速运动时,以向西为正方向建立坐标系,加速度是正值,因此物体做减速运动时加速度可以为正值。加速度的正负只表示加速度的方向与规定的正方向相同还是相反,不表示加速还是减速。旁栏边角人教版教材必修第一册P27阅读“科学漫步”变化率,完成下面题目。电梯、汽车等交通工具在加速时会使乘客产生不适感,其中不适感的程度可用“急动度”来描述。急动度是描述加速度变化快慢的物理量,即。汽车工程师用急动度作为评判乘客不舒适程度的指标,按照这一指标,具有零急动度的乘客,感觉较舒适。如图为某汽车加速过程的急动度j随时间t的变化规律。下列说法正确的是()A.在05.0s时间内,汽车做匀加速直线运动B.在5.010.0s时间内,汽车做匀加速直线运动C.在05.0s时间内,汽车加速度的变化量大小为2.0m/s2D.在5.010.0s时间内,乘客感觉较舒适答案C解析由急动度的物理意义可知,在05.0s时间内,急动度增加,加速度增加得越来越快,在5.010.0s时间内,急动度不变,则加速度均匀增加,故A、B错误;由急动度的物理意义可知,图像的面积代表加速度的变化量,在05.0s时间内,汽车加速度的变化量大小为0.85m/s2=2.0m/s2,故C正确;急动度为零时乘客感觉较舒适,在5.010.0s时间内急动度不为零,故D错误。增素能增素能 精准突破精准突破考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点一考点一对质点、参考系和位移的理解点、参考系和位移的理解自主探究自主探究1.质点(1)质点是一种理想化的物理模型,实际并不存在。(2)物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小来判断。(3)物体可被看作质点主要有两种情况:多数情况下,平动的物体可以被看作质点;物体的形状和大小对所研究问题的影响可以忽略时,该物体可以被看作质点。考点一考点一考点二考点二考点三考点三2.对参考系“两性”的认识(1)任意性:参考系的选取原则上是任意的,通常选地面为参考系。(2)同一性:比较不同物体的运动必须选同一参考系。3.对位移和路程的理解(1)位移由始、末位置决定,路程由实际的运动路径决定。(2)位移应用矢量的平行四边形定则运算,路程应用标量的代数运算。考点一考点一考点二考点二考点三考点三【对点演练对点演练】1.(2021浙江卷)用高速摄影机拍摄的四张照片如图所示,下列说法正确的是()A.研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫可视为质点B.研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球可视为质点C.研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿可视为质点D.研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马可视为质点考点一考点一考点二考点二考点三考点三答案A解析研究甲图中猫在地板上行走的速度时,猫的大小可忽略不计,可将猫看作质点,选项A正确;研究乙图中水珠形状形成的原因时,旋转球的大小和形状不能忽略,旋转球不能看作质点,选项B错误;研究图丙中飞翔鸟儿能否停在树桩上时,鸟儿的大小和形状不能忽略,不能将鸟儿看作质点,选项C错误;研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时,马的大小和形状不能忽略不计,不能把马看作质点,选项D错误。考点一考点一考点二考点二考点三考点三2.(2021浙江嘉兴高三二模)下图是特技跳伞运动员在空中的造型图,当运动员们保持该造型向下落时,运动员甲看到大地迎面而来,他选择的参考系可能是()A.地面B.运动员乙C.地面的树木D.浮在空中的云答案B解析当运动员们保持该造型向下落时,运动员们不断向大地靠近,故大地相对运动员迎面而来,选择的参考系是运动员乙,大地相对地面、地面的树木、浮在空中的云都是静止的,故B正确,A、C、D错误。考点一考点一考点二考点二考点三考点三3.某人沿直线向西走100m,然后又沿直线向东走50m,取向东方向为正方向,则此人全过程通过的路程和位移分别为()A.100m,100mB.150m,100mC.150m,50mD.150m,-50m答案D解析路程是运动轨迹的长度,位移是初位置到末位置的有向线段。取向东方向为正方向,则此人全过程通过的路程是150m,位移为-50m,D正确。考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点二考点二平均速度和瞬平均速度和瞬时速度速度自主探究自主探究1.平均速度与瞬时速度的区别与联系(1)区别:平均速度是过程量,表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度;瞬时速度是状态量,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。(2)联系:瞬时速度是运动时间t0时的平均速度。2.计算平均速度时应注意的两个问题(1)平均速度的大小与物体的运动阶段有关,求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。考点一考点一考点二考点二考点三考点三【对点演练对点演练】4.(2021云南昆明一中高三月考)物体沿曲线的箭头方向运动,运动轨迹如图所示(小正方格边长为1m)。AB、ABC、ABCD、ABCDE四段运动轨迹所用的运动时间分别是1s、2s、3s、4s。下列说法正确的是()A.物体过B点的速度等于AC段的平均速度B.物体过C点的速度大小一定是m/sC.ABC段的平均速度比ABCD段的平均速度更能反映物体处于B点时的瞬时速度D.物体在ABCDE段运动的速度方向时刻改变考点一考点一考点二考点二考点三考点三答案C考点一考点一考点二考点二考点三考点三5.(2021广东珠海高三月考)小华吃完晚饭去公园散步,他从公园正门出发,一个小时以后回到公园正门同一位置,在这个过程中()A.路程不为零,位移为零B.如果数走的步数,可以把小华看作质点C.平均速度不为零D.任何时刻的瞬时速度都不为零考点一考点一考点二考点二考点三考点三答案A解析他从公园正门出发,一个小时以后回到公园正门同一位置,在这个过程中路程是轨迹的长度,不为零,又回到出发点,则位移为零,故A正确;数走的步数时不可以把小华看作质点,否则无法判定跨步的动作,无法数步数,故B错误;平均速度是位移与时间的比值,等于零,故C错误;无法判断任何时刻的瞬时速度,故D错误。考点一考点一考点二考点二考点三考点三考点三考点三加速度与速度及速度加速度与速度及速度变化量的关系化量的关系自主探究自主探究1.速度、速度变化量和加速度的对比 考点一考点一考点二考点二考点三考点三2.判断质点做加速直线运动或减速直线运动的方法 考点一考点一考点二考点二考点三考点三【对点演练对点演练】6.(2021上海高三学业考试)一个小球运动的频闪照片如图所示,下列一定正确的是()A.加速度向左B.速度向左C.加速度向右D.速度向右答案C解析在频闪照片中,从相邻小球距离变化来看,可知其运动可能为向左减速,也可能是向右加速,从速度与加速度关系可知其加速度一定是向右的。故选C。考点一考点一考点二考点二考点三考点三7.西成高铁的开通,让蜀道不再难!西成高速铁路,设计速度250km/h,客运里程643km。下表记录的是该列车在某次试运行时一段直线运动中的数据,则下列说法正确的是()时间/s速度/(kmh-1)8.00022.6228.10022.9938.20023.3638.30023.7338.40024.1038.50024.473A.题中的643km是指位移B.题中的250km/h是指平均速度C.在该段直线运动中,列车的加速度大小约为1.028m/s2D.在研究列车从西安到成都所用时间时,不能把列车看成质点考点一考点一考点二考点二考点三考点三答案C