高一上学期物理人教版 必修第一册第一章 运动的描述 复习课导学案

这是一份高一上学期物理人教版 必修第一册第一章 运动的描述 复习课导学案，共14页。
第一章《运动的描述》复习课导学目标（引导学生通过明确学习目标，1分钟）1.复习基本概念（质点、参考系、时间与时刻、位移与路程、速度、加速度）。2.区别时间与时刻、位移和路程;区分平均速度和瞬时速度、速度和速度变化及加速度。3.会利用打点计时器打出的纸带研究物体的直线运动。4.会看x-t图像与ʋ-t图像，知道斜率和面积代表的物理含义。重点难点（1分钟）重点：位移的矢量性、时间与时刻、速度、加速度的理解。难点：x-t图像与ʋ-t图像的理解与区分。课堂导入（1分钟）赛车启动后速度变化很快，达到的最大速度很大；而电动车启动后速度变化很慢，达到最大速度也很小。通过本章的学习，你是否能分析赛车和电动车起步过程不同是什么物理量的不同导致的吗？体系构建（用2分钟时间完成填空，并展示讲评2分钟）引导学生归纳总结，完成下列的思维导图。答案：①大小　②方向　③快慢　④ʋ=　⑤瞬时速度　⑥位移　⑦　⑧a=　⑨相同　⑩理想化　点　间隔　位置　初位置　末位置　长度活动探究（探究1用时10分钟，探究2用时10分钟，探究3用时7分钟）探究1  几组容易混淆的物理量问题：试说出下面几组物理量之间的联系和区别。（1）时间与时刻。________________________________________________________________________________________________________________________________________________（2）位移与路程。________________________________________________________________________________________________________________________________________________（3）速度、速度变化量和加速度。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________【探究总结】（1）时间与时刻的区别与联系 时刻时间间隔区别（1）时刻指的是某一瞬间，对应于物体所处的位置（2）在时间坐标轴上用一点表示（3）只有先后、早迟的分别，没有长短之分（1）时间间隔指的是两个时刻的间隔，与物体在运动过程中的位移（路程）相对应（2）在时间坐标轴上用线段表示（3）有长短之分联系用t1和t2分别表示先后两个时刻，则Δt＝t2－t1表示这两个时刻之间的时间间隔（2）位移与路程的区别与联系。 定义区别联系位移位移表示质点位置的变化，可用由初位置指向末位置的有向线段表示（1）位移是矢量，方向由初位置指向末位置；路程是标量，没有方向（2）位移与路径无关，路程与路径有关（1）在单向直线运动中，位移的大小等于路程（2）一般情况下，位移的大小小于路程路程路程是质点运动轨迹的长度（3）速度、速度变化量和加速度的区别与联系。比较项目速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量描述物体速度改变的物理量，是过程量描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量定义式＝Δʋ＝ʋ－ʋ0a＝＝单位m/sm/sm/s2方向与位移x同向，即物体运动的方向由Δʋ＝ʋ－ʋ0或a的方向决定与Δʋ的方向一致，由F的方向决定，而与ʋ0、ʋ方向无关关系三者无必然联系，ʋ很大，Δʋ可以很小，甚至为0，a也可大可小，也可能为零【典例示范】1.关于时间间隔和时刻，下列说法正确的（   ）A.钟表上显示下课时间8点45分是时刻B.45分钟一节课，这里的45分钟指的是时刻C.从早上10点到下午2点，这里10点和2点指的是时间间隔D.上午8点开始上课，这里8点指的是时间间隔【解析】本题考查时间和时刻。时刻指的是某一瞬间，对应于物体所处的位置；时间间隔指的是两个时刻的间隔，8点45分、10点、2点指的都是时刻；45分钟指的是时间间隔；故A项正确。【答案】A2.（多选）图中是波士顿动力公司的机器狗，如图所示。现要执行一项任务。给它设定了如下动作程序：机器狗在平面内，由点（0，0）出发，沿直线运动到点（3 m，1 m），然后又由点（3 m，1 m）沿直线运动到点（1 m，4 m），然后又由点（1 m，4 m）沿直线运动到点（5 m，5 m），然后又由点（5 m，5 m）沿直线运动到点（2 m，2 m），整个过程中机器人所用时间是，则（   ）A.机器人的运动轨迹是一条直线B.机器人有两次通过同一点C.整个过程中机器人的位移大小为2 mD.整个过程中机器人的路程为2 m【解析】坐标系的横轴作为x轴，纵轴作为y轴。根据描点法先作出题中给定的几个坐标位置，然后用直线连接相邻两个位置，即得物体的运动轨迹，如图所示。机器狗的运动轨迹不是一条直线，机器狗会两次通过同一点，A项错误、B项正确。起点在坐标原点，终点在（2 m，2 m），位移大小是这两点连线的长，故位移大小为 m＝2 m，C项正确；整个过程中机器狗的路程为实际轨迹的长度，大于2 m，D项错误。【答案】BC3.下列说法正确的是（   ）A.物体的运动速度越大，加速度也一定越大B.物体的运动速度变化越快，加速度越大C.物体的运动速度变化量越大，加速度也一定越大D. 物体的运动速度越小，加速度也一定越小【解析】物体的速度大，速度变化不一定快，加速度不一定大，故A项错误；加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，故B项正确；物体的速度变化量大，速度变化不一定快，加速度不一定大，故C项错误；加速度和速度没有直接的关系，物体的运动速度越小，加速度不一定越小，故D项错误。【答案】B探究2  x–t图像与ʋ–t图像的比较问题：图像是物理思想呈现的方式，也是解答物理问题的途径。形状相同的图线，在不同的图像中所表示的物理规律不同。请对x–t图像与ʋ–t图像进行比较和分析。答案：x–t图像与ʋ–t图像的对比如下表所示。图像比较项x-t图像ʋ-t图像物理意义反映的是位移随时间的变化规律反映的是速度随时间的变化规律点对应某一时刻物体所处的位置对应某一时刻物体的速度线段可求物体在某段时间内发生的位移可求物体在某段时间内速度的变化量斜率斜率的大小表示速度大小斜率的正负表示速度的方向斜率的大小表示加速度的大小斜率的正负表示加速度的方向截距直线与纵轴截距表示物体在t＝0时刻距离原点的位移，即物体的出发点；在t轴上的截距表示物体回到原点的时刻直线与纵轴的截距表示物体在t＝0时刻的初速度；在t轴上的截距表示物体速度为0的时刻各条图线的交点同一时刻各物体处于同一位置同一时刻各物体运动的速度相同【典例示范】1.（多选）甲、乙两车同时由同一地点沿同一方向做直线运动，它们的位移—时间图像如图所示，甲车图像为过坐标原点的倾斜直线，乙车图像为顶点在坐标原点的抛物线，则下列说法正确的是（　　）A.甲、乙之间的距离先增大、后减小，然后再增大B.0～t1时间内，乙的平均速度大于甲的平均速度C.t1时刻，乙的速度等于甲的速度D.t1时刻，乙的速度大于甲的速度【解析】由图像可知甲、乙之间的距离先越来越大，后越来越小，在t1时刻距离为零，随后距离再越来越大，A项正确；在t1时间内两车位移相同，所用时间也相同，所以平均速度大小相等，故B项错误；在t1时刻两车的速度可用图线的斜率来表示，甲车的速度小于乙车的速度，C项错误，D项正确。【答案】AD2.如图所示为某质点的ʋ－t图像，下列说法中正确的是（　　）A.在0～6 s内，质点做匀速直线运动B.在t＝12 s末，质点的加速度为－1 m/s2C.在6～10 s内，质点处于静止状态D.在第4 s末，质点运动方向改变【解析】在0～6 s内，质点的速度不断变化，A错误；在t＝12 s末，质点的加速度为a＝ m/s2＝－1 m/s2，B正确；在6～10 s内，质点以4 m/s的速度做匀速直线运动，C错误；在14 s内，质点的速度都为正，一直沿正方向运动，D错误。【答案】B探究3  实验：测量纸带的平均速度和瞬时速度问题：用打点计时器测量纸带的平均速度和瞬时速度时的步骤如下，并把横线上的内容补充完整。（1）把打点计时器固定在桌子上。（2）安装纸带。（3）把打点计时器的两个接线柱接到_____电源上（电源频率为50 Hz，电磁打点计时器接_____V低压_____电源，电火花打点计时器接_____V交变电源）。（4）启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点。随后立即关闭电源。（5）从纸带上点迹清晰的某一点为起始点0，后面每5个点取一个计数点，分别用1、2、3⋯标出这些计数点，则两相邻计数点之间的时间间隔Δt＝_____s。（6）用刻度尺测量出各计数点到起始点的距离。（7）计算两相邻计数点间的位移Δx。（8）利用公式ʋ＝_____计算纸带上各相邻计数点间的平均速度。（9）纸带上某一位置的瞬时速度，可以粗略地由包含这一位置在内的一小段位移Δx内的平均速度表示，即根据ʋ＝_____，当Δt或Δx较小时，用这个_____代表纸带经过该位置的瞬时速度。答案：（3）交变    4～6     交变    220    （5）0.1    （8）   （9）    平均速度【典例示范】（多选）以下是练习使用电火花打点计时器的部分实验步骤．其中错误的操作是（   ）A.把打点计时器固定在桌子上，把墨粉纸套在纸盘轴上，让纸带穿过限位孔B.把打点计时器与4～6V低压交变电源相连C.用手水平地拉动纸带，然后启动电源D.取下纸带，用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0，用公式ʋ＝计算纸带运动的平均速度【解析】电火花打点计时器使用220 V交变电源，故B错误；实验时应先启动电源，再拉动纸带，故C错误。【答案】BC课堂达标（9分钟）1.《墨经》中对时间概念作了正确的定义：“久，弥异时也”。下列关于时间和时刻的说法正确的是（　　）A.上午8：00上第一节课表示的是时间B.时钟指针所指的某一位置表示的是时刻C.3 s内与第3 s内指的是同一段时间D.第2 s指的是从第2 s末到第3 s初【解析】上午8：00指的是一个时间点，是时刻，A错误；时钟上指针所指的某一位置表示的是时刻，B正确；3 s内的时间间隔为3 s，第3 s内的时间间隔为1 s，不是同一段时间，C错误；第2 s指的是从第2 s初到第3 s初，D错误。【答案】B2．如图所示在某段公路上，分别有图示的甲、乙两块告示牌，告示牌上面数字的意思是（　　）A.甲是指位移，乙是平均速度B.甲是指路程，乙是平均速度C.甲是指路程，乙是瞬时速度D.甲是指位移，乙是瞬时速度【解析】告示牌甲是里程牌，表示路程。限速是指瞬时速度不能超过多大，告示牌乙上面的数字是瞬时速度。【答案】C3.如图所示是三个质点A、B、C的运动轨迹，三个质点同时从N点出发，又同时到达M点，下列说法正确的是（　　）A.从N到M的过程中，质点A的平均速率最大B.三质点从N到M的平均速率相同C.三质点从N到M的平均速度不相同D.到达M点时质点A的瞬时速率最大【解析】平均速率等于路程除以时间，从N到M，质点A、B、C的运动时间相同，A的路程最大，故A的平均速率最大，A正确，B错误；平均速度等于位移除以时间，三质点在相同时间内的位移相同，故它们的平均速度相同，C错误；根据该题所给条件，不能比较在M点时三个质点的瞬时速率大小关系，D错误。【答案】A4.如图所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是ʋ1，经过一小段时间之后，速度变为ʋ2，Δʋ表示速度的变化量。由图中所示信息可知（　　）A.汽车在做加速直线运动B.汽车的加速度方向与ʋ1的方向相同C.汽车的加速度方向与ʋ1的方向相反D.汽车的加速度方向与Δʋ的方向相反【解析】速度是矢量，速度的变化量Δʋ＝ʋ2－ʋ1，根据图可知，Δʋ的方向与初速度ʋ1的方向相反，汽车在做减速直线运动，故A、B错误，C正确；加速度的方向与速度变化量的方向相同，D错误。【答案】C5.（多选）a、b两物体的x-t图像如图所示，由图可知，在t1~t2时间内（　　）A.a物体做匀速直线运动B.b物体做曲线运动C.b物体的速度先负向增大后正向减小D.a、b两物体的平均速度相等【解析】位移—时间图像的斜率表示速度，则知a的速度不变，做匀速直线运动，A项正确；位移—时间图像只能表示直线运动的规律，b物体做直线运动，B项错误；t1~t2这段时间内，b图线的切线斜率由负变为正，先减小后增大，说明b物体的速度先负向减小，后正向增大，C项错误；在t1~t2这段时间内两物体的位移相等，时间相等，则平均速度相等，D项正确。【答案】AD6.像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况常用的计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示的装置进行实验，图中MN是水平桌面，PQ是长1 m左右的木板，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10−2 s和2.0×10−2 s。用游标卡尺测出小滑块的宽度d＝5.015 cm。则滑块通过光电门1的速度大小ʋ1＝        m/s，滑块通过光电门2的速度大小ʋ2＝        m/s。甲　　　　　　　　乙【解析】滑块通过光电门1的时间t1＝5.0×10−2 s，位移x1＝5.015 cm＝5.015×10−2 m，则平均速度＝＝1.003 m/s，t1极短，所以可认为滑块通过光电门1的速度大小ʋ1＝＝1.003 m/s。同理，滑块通过光电门2的速度大小ʋ2＝＝＝2.508 m/s。【答案】1.003　2.508