2021初升高衔接预习讲义-人教版高中物理必修一.pdf
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1、第 一 章 第 一 课 时 质 点 参考系和坐标系1 基础知识一、机械运动1 .定义:物 体 的 空间位置随时间的变化.2 .运动与静止的关系(1)自然界中的一切物体都处于永恒的运动中,即运动是团绝对的.(2)描述某一个物体的运动时,总是相对于其他物体而言的,这便是运动的国相对性.二、物体和质点1 .定义:用来代替物体的有质量的点.2 .将物体看成质点的条件:在研究物体的运动时,当物体的问形状和同大生对所研究问题没有影响或影响可忽略不计时,物体可视为质点.3 .质点是一种用理想化模型,实际并不存在.三、参考系1 .定义:在描述物体的运动时,被选定做参考、假定为网不动的其他物体.2 .选取原则:
2、参考系可以回任意选取,一般以地面为参考系.但在具体问题中,要考虑研究问题的方便性.3 .参考系对观察结果的影响:选择不同的参考系观察同一个物体的运动,观察结果会有所画不同.例题:正误判断(1)质点是一种对实际物体的科学抽象,是一种理想化的物理模型.(J)(2)教室很大,一定不能看成质点.(X)(3)参考系一定要选静止不动的物体.(X)(4)一个物体的运动情况与参考系的选择无关.(X)(5)选择的坐标原点不同,各点的坐标也不同.(J)2核心知识1 .质点是指用来代替物体的有质量的点,是 一 种“理想化模型”.2 .把物体看成质点的条件:物体的大小和形状对所研究问题没有影响或影响可以忽略.3 .参
3、考系是为了描述物体的运动而假定为静止不动的物体.参考系的选择是任意的,但在具体问题中,要考虑问题的方便性.3方法要点 要 点 一 质 点 的 理 解 及 看 做 质 点 的 条 件1 .质点的特点(1)质点不同于几何“点”:质点是用来代替物体的有质量的点,其特点是只有质量,没有大小、体积、形状,它 与 几 何“点”有本质的区别.(2)质点是一种“物理模型”.物理模型是在物理研究中,突出问题的主要方面,忽略次要因素而建立的,是物理学经常采用的一种科学研究方法,质点就是典型的物理模型之一.物理模型作为一种理想模型,是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在.2 .实际物体视为质点的常
4、见情况物体大小、形状可以忽略-0研究平动物体/的五旬柘况物体的转动不起主要作用题目中仃特殊说明的物体 规 律 方 法“假设法”判断物体能否当做质点(1)确定问题的性质,即研究目的、观察的重点是什么.(2)假设物体的形状、大小被忽略,成了一个有质量的“点”.思考所要研究的问题,所进行的观察是否受影响.若受影响,物体不能被当做质点;若不受影响,物体就能被当做质点.要点二参考条的理解及应用1 .选取参考系的意义:静止是相对的,运动是绝对的.要描述一个物体的运动,首先必须选定参考系,之后才能确定物体的位置、研究物体的运动.对于同一个物体,选择不同的参考系,观察结果往往不同.2 .参考系的选取原则(1)
5、对物体运动的描述尽可能简单.(2)一般地,根据研究对象所在的系统来选取,当研究地面上物体的运动时,常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系.3 .参考系的四性 易 错 警 示 理解参考系的几点注意(1)运动和静止都是相对于参考系而言的.(2)参考系的选取是任意的,除研究对象本身,可以选任意物体作为参考系.参考系不一定选择静止的物体.(3)研究同一物体的运动时,选择不同的参考系,观察和描述的结果可能不一样,也可能一样.(4)比较不同物体的运动时,应选择同一参考系.第一章 第二课时 时间和位移1基础知识一、时刻和时间间隔1.时刻:表示某一切瞬间,在时间轴上用点来表示.2.时间间隔:表示某一回典在时
6、间轴上用间线段来表示.3.二者的联系:两个时刻之间的间隔即为时间间隔.二、路程和位移1.路程物体运动51轨迹的长度.2.位移(1)物理意义:表示物体(质点)同位置变化的物理量.定义:从国初位置指向国末位置的一条有向线段.大小:初、末位置间有向线段的网长度.(4)方向:由初位置指向阿末位置.三、矢量和标量1 矢量既有何大小又有同方向的物理量.如位移、力等.2.标量只有向大小、没有同方向的物理量.如质量、时间、路程等.3.运算法则两个标量的加减遵从ri司算术加减法,而矢量则不同,后面将学习至九四、直线运动的位置和位移研究直线运动时,在物体运动的直线上建立X轴,如图所示.i .物体的初、末位置:可用
7、位置坐标/、表示2.物体的位移:At=|16|xr例题:正误判断(1)时刻就是时间间隔,两者都是时间,没有本质区别.(X)(2)路程是标量,位移是矢量,两者都描述物体的运动.(J)(3)位移是矢量,有方向,而路程是标量,无方向.(J)(4)“高景一号0 3、0 4 星”在 2 0 1 8 年 1 月 9日 1 1:2 4 发射成功,“2 0 1 8年 1 月 9日1 1:2 4”是时间.(义)(5)物体做直线运动时,位移的大小等于路程.(X)(6)物体前半阶段的路程是2 m,后半阶段的路程是3 m,则总路程一定是5m.(V)2 核心知识1 .在时间轴上:时刻用点表示,时间间隔用线段表示.2 .
8、既有大小又有方向的物理量是矢量;只有大小没有方向的物理量是标量,矢量和标量遵守不同的运算法则.3 .位移是矢量,用从初位置指向末位置的有向线段表示.4 .路程是标量,是物体运动轨迹的长度.5 .位移大小一定小于等于路程,只有在单方向直线运动中二者大小才相等.3 方法要点要点一时刻和时间间隔1.时刻与时间间隔的比较时刻时间间隔在时间轴上的表示用点表示用线段表示描述关键词“初”“末”“时”,如 第 1 S末”,“第2 s 初”,“3 s 时”如 第 2 s 内”,“前 3 s内”联系两个时刻的间隔为一段时间间隔,时间间隔能表示运动的一个过程,好比一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比一张照片2.
9、在时间轴上的标示各 时 间 间 隔 与 时 刻 如 图 所 示:第4 6内*“末第 咛*初111fl A I L L L L.0 I 2 3 4 f n t n+l 加前 2R内 第6H初 第“R末 规 律 方 法 区别时刻和时间间隔的关键点(1)在 时 间 轴 上,时 刻 对 应 一 点,时 间 间 隔 对 应 一 段 线 段.(2)在 描 述 物 体 运 动 时,时 刻 对 应 物 体 的 某 一 位 置,时间间隔对应一段运动过程(如位移、路 程).要 点 二 位 移 和 路 程 的 理 解 与 区 别1.位 移 和 路 程 的 区 别 和 联 系路程位移区别意义表示运动轨迹的长度表示位置
10、变化的大小和方向大小轨迹的长度从初位置到末位置的有向线段的长度方向图示(物体沿曲线 由A运 动 到8)无方向曲 线 的 长 度从初位置指向末位置_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _B厂由A到8的有向线段联系(1)两 者 单 位 相 同,都 是 米(m)(2)位 移 的 大 小 小 于 等 于 路 程,在 单 向 直 线 运 动 中,位移的大小等于路程2.两点说明(1)“某 一 时 间 内 路 程 等 于 零”表示这段时间物体处于静止状态.(2)“某 一 时 间 内 位 移 等 于 零”表 示 这 段 时 间 物 体 的 初 末 位 置 相 同,而物体不 一 定 一 直
11、保持静止.规 律 方 法 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.说明:直线运动中物体位移的计算技巧(1)在直线运动中,坐标对应物体的位置,坐标的变化量对应物体的位移.(2)无论初、末位置的坐标大小关系如何,坐标值正负如何,&=方末-初总是一定的.要点三矢量和标量的理解1 .矢量的表示方法(1)图示表示:用带箭头的线段表示,线段的长度表示矢量的大小,箭头的方向表示矢量的方向.(2)数字表示:先建立坐标系并规定正方向,然后用正、负数来表示矢量.“+”号表示与坐标系
12、规定的正方向一致,“一”号表示与坐标系规定的正方向相反;数字的大小表示矢量的大小.2 .矢量和标量的区别(1)矢量是有方向的,标量没有方向.(2)标量的运算法则为算术运算法则,即初中所学的加、减、乘、除等运算方法;矢量的运算法则为以后要学到的平行四边形定则.(3)矢量大小的比较要看其数值的绝对值大小,绝对值大的矢量大,而“十 ”“一,只代表方向.易 错 警 示 矢量、标量的大小比较的两点注意(1)矢量的正、负只表示方向,不代表大小,比较矢量大小时只看其绝对值.(2)比较两个标量大小时,有的比较绝对值,如电荷量,有的比较代数值,如温度.第一章第三课时运动快慢的描述一一速度1基础知识一、坐标和坐标
13、的变化量1.坐标:以直线为X坐标轴,物体的位置就可以用网坐近来表示.2.坐标的变化量:A x的 大 小 表 示 位移的大小,A r的正负表示位移的方向.3.时间的变化量:网仆二、速度1.物理意义:表示物体运动的快慢.2.定义:国位移与发生这个位移所用冈时间的比值._ _ _ _ A X3.定义式:9v=4.单位:国际单位制单位是国米每秒,符号是m/s或常用单位:TT 千米每小时(km/h或 knvh-i)、厘米每秒(cm/s或 cm.s-i)等.5.矢量性:速度既有大小又有方向,是同矢量(填“标量”或“矢量”).(1)大小:在数值上等于单位时间内物体网轨的大小.(2)方向:物 体 的 运动方向
14、.三、平均速度和瞬时速度1.平均速度:描述物体在n 司一段时间内运动的平均快慢程度,只能r 同型喳描述物体运动的快慢.2.瞬时速度:描述物体在同某一时刻运动的快慢,可以网精确描述物体运动的快慢.3.速 率:眄 瞬时速度的大小.4.匀速直线运动:瞬时速度保持时不变的运动,在匀速直线运动中,平均速度与瞬时速度回相等.例题:正误判断A r(1)由0=R知,0 与A x 成正比,与加成反比.(X)(2)速度大小不变的运动是匀速直线运动.(X)(3)因为 2 3,所以 2 m/s 3m/s.(X)(4)速度的方向与物体运动的方向一致.(J)(5)平均速度即为速度的平均值.(X)(6)速率是指瞬时速度的大
15、小.(J)2 核心知识1 .速度是描述质点运动快慢的物理量,是矢量.2 .平均速度是指位移与时间的比值,是矢量,其方向与位移方向相同.3.瞬时速度是指物体在某一时刻或经过某一位置时的速度.4.瞬时速度的大小叫速率.但平均速度的大小与平均速率不同,在同一运动中前者总是小于或等于后者.3方法要点 要 点 一 对 速 度 的 理 解1.对定义式丫=笔的理解Ar(1)公式。=苗中的原是物体运动的位移,不是路程.(2)0=笠是速度的定义式,不是决定式,。大小与心及,无关.不能认为。与位移成正比、与时间成反比.2 .速度是矢量(1)速度既有大小,又有方向,是矢量.瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向.(
16、2)比较两个速度是否相同时,既要比较其大小是否相等,又要比较其方向是否相同.规 律 方 法 速度矢量性的应用(1)速度是矢量,做直线运动的物体的速度可用正、负号表示其运动的方向,速度的方向与正方向相同时取正值,相反时取负值.(2)物体做直线运动时,一般规定速度的正方向与位移的正方向相同,即在同一坐标系中同时分析速度和位移的问题.要点二 平均速度和瞬时速度平均速度瞬时速度物理意义描述物体在一段时间内运动的平均快慢和方向,与一段时间或位移对应描述物体在某时刻运动的快慢和方向,与时刻或位置对应大小,Ax 八,由0=屈求出0=第,其 中 ,一 0方向与位移的方向相同,不一定与物体瞬间运动的方向相同就是
17、那一时刻物体运动的方向联系(1)在匀速直线运动中,平均速度彳(2)当位移足够小或时间足够短时,和瞬时速度相等可以认为平均速度就等于瞬时速度 分 错 警 示 求解平均速度的两大误区_ v+v(1)认为平均速度就等于速度的平均值,即o=-(0、分别是物体的初、末速度).实际上这个式子对于极个别的运动适用,但对于一般的直线运动和曲线运动是不适用的.(2)在计算平均速度时,误用路程与时间的比值去求解.而实际上平均速度必须依据其定义用位移与时间的比值去求解,并且必须强调针对的是哪段位移(或哪段时间).要 点 三 平 均 速 度、平均速率和速率的比较1.位移平 均 速 度=丽.2.注方 路程平 均 速 率
18、=而 3.速率:瞬时速度的大小.4.注意:(1)因为位移一般小于路程,所以平均速度一般小于平均速率,只有在单方向直线运动中,平均速度的大小才等于平均速率.(2)瞬时速度的大小叫速率,但是平均速度的大小不是平均速率.第 一 章 第 四 课 时 实 验:用打点计时器测速度一、实验目的1.了解两种打点计时器的结构和工作原理,并学会安装和使用.2.理解根据纸带测量速度的原理,学会粗略测量瞬时速度.3.能利用v-r图象分析物体的运动.二、实验原理1.两种打点计时器的对比电火花计时器电磁打点计时器fUtlt仗、/太 久/快结构图示r工作电压220 V交流电6 V以下交流电打点方式周期性产生电火花振针周期性
19、上、下振动打点周期0.02 s0.02 s记录信息位置、时刻和位移、时间2.电磁打点计时器的工作原理如图所示,当给电磁打点计时器的线圈通电后,线圈产生磁场,线圈中的振片被磁化,振片在永久磁铁磁场的作用下向上或向下运动,由于交流电的方向每个周期要变化两次,因此振片被磁化后的磁极要发生变化,永久磁铁对它的作用力的方向也要发生变化.振动片的一端装有打点针,当纸带从针尖下通过时,便会打上一系列点.党3一口 小 S3.电火花计时器的工作原理电火花计时器是利用电火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器.使 用 时,墨粉纸盘套在纸盘轴上,并夹在两条纸带间,当接通220 V交流电源,按下脉冲输出开关时,
20、计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的纸带上就打出一列点迹.4.测平均速度、瞬时速度的原理与运动物体连在一起的纸带上打出的点记录了物体在不同时刻的位置,用刻Av度尺测出两个计数点间的位移以,这两点间的时间间隔为加,则平均速度。=R.Av当 艮短时,可以认为近为f时刻的瞬时速度.三、实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、学生电源(电火花计时器使用220 V交流电源)、刻度尺、纸带、复写纸、导线、坐标纸等.四、实验步骤1.把电磁打点计时器固定在桌子上,纸带穿过限位孔,把复写纸套在定位轴上,并且压在纸带上面.2.把电磁打点计时器的两个接线柱接到
21、6 V的低压交流电源上.3.接通电源开关,用手水平拉动纸带,使它在水平方向上运动,纸带上就打下一系列点.随后关闭电源.4.取下纸带,从能看得清的某个点开始,往后数出若干个点,如 果 共 有n个点,那么这个点的间隔数为一1,则纸带的运动时间加=(-1)*0.02 5.5.用刻度尺测量出这几个点间的距离Ax.Ar6.利用公式。=方计算出纸带在这段时间内的平均速度.7.把纸带上能看得清的某个点作为起始点O,以后的点分别标上A、8、C、。作 为“计数点”,如图所示,依次测出。到 A,B,C,。之间的距离不,五、数据处理1 .计算瞬时速度打点计时器打点的周期为T,则 A、B、C、。各点的瞬时速度分别为:
22、巴把数据填入下表,根据数据判断纸带是否做匀速运动.位置ABCDEF(+x”_ 2)/mv/(m-s-i)2.利用v4图象分析物体的运动(1)图象:用横轴表示时间3 纵轴表示速度,建立直角坐标系.根据计算数据在坐标系中描点,然后用平滑的曲线把这些点连接起来,即得到如图所示的v-t图象.(2)图象的意义:v-t图象直观地反映了速度随时间变化的情况,注意它不是物体运动的轨迹.六、误差分析1 .纸带与打点计时器间的摩擦会带来系统误差,为减小误差,应选择较平整的纸带做实验.2 .利用平均速度来代替计数点的瞬时速度存在系统误差.为减小误差,应取以计数点为中心的较小位移进行计算.3.测量计数点间的位移x 会
23、带来偶然误差.减小此误差的方法是一次测量完成,即一次测出各计数点到起始计数点。的距离,再分别计算出各计数点间的距离.4.作。T图象时坐标单位选定的不合理,或者作图粗糙也会带来偶然误差.七、注意事项1.实验前,应将打点计时器固定好,以免拉动纸带时晃动,并要先轻轻试拉纸带,应无明显的阻滞现象.2.使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后再拉动纸4 4 1-市.3.手拉动纸带时速度应快一些,以防点迹太密集.4.使用电火花计时器时,应注意把纸带正确穿好,墨粉纸盘位于纸带上方;使用电磁打点计时器时,应让纸带穿过限位孔,压在复写纸下面.5.使用电磁打点计时器时,如打出点较轻或是短线,应调整振
24、针距复写纸的高度.6.打点计时器不能连续工作太长时间,打点之后应立即关闭电源.第一章第五课时速度变化快慢的描述一一加速度1基础知识一、加速度1.物理意义:加速度是描述物体运动口速度变化快慢的物理量.2.定义:加速度是间速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值.3.定义式:4.单位:在国际单位制中,加速度的单位是阿米每二次方秒,符号是一m/s2或 同m-s-2.二、加速度方向与速度方向的关系1 .加速度的方向:加速度是国宴(填“矢”或“标”)量,加速度的方向与冈速 度 变 化 量 的 方 向 相同.2 .加速度方向与速度方向的关系在直线运动中,如果速度增加,加速度方向与速度方向在相同;如果速度减
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