粤教版高中物理必修第一册第1章章末综合提升课件+学案+测评含答案
展开主题1 与速度相关概念的比较
1.速度与速率的联系与区别
项目 | 速度 | 速率 |
物理意义 | 描述物体运动快慢和方向的物理量,是矢量 | 描述物体运动快慢的物理量,是标量 |
分类 | 平均速度、瞬时速度 | 平均速率、瞬时速率 |
决定因素 | 平均速度= | 平均速率= |
方向 | 平均速度方向与位移方向相同;瞬时速度方向为该点运动的方向 | 无方向 |
联系 | 它们的单位都是m/s,瞬时速度的大小等于瞬时速率,即常说的速率 |
注意:速率是瞬时速度的大小,但平均速率不是平均速度的大小.
2.速度v、速度的变化量Δv和加速度a
项目 | 速度v | 速度的变化量Δv | 加速度a |
物理意义 | 描述物体运动快慢和方向的物理量,是状态量 | 描述物体速度改变大小程度的物理量,是过程量 | 描述物体速度变化快慢的物理量,是状态量 |
定义式 | v=或v= | Δv=vt-v0 | a=或a= |
决定因素 | v的大小由v0、a、t决定 | Δv由vt与v0决定,由Δv=a·Δt可知Δv也由a与Δt来决定 | a不是由v、Δt、Δv来决定的,a由F与m来决定(第三章学习) |
方向 | 与位移变化量Δs同向,即物体运动的方向 | 由Δv=vt-v0或Δv=a·Δt决定 | 与Δv方向一致,而与v0、vt方向无关 |
大小 | ①位移与时间的比值 ②位移对时间的变化率 ③s t图像中,图像在该点的切线斜率的大小 | Δv=vt-v0 | ①速度变化量与所用时间的比值 ②速度对时间的变化率 ③vt图像中,图像在该点的切线斜率的大小 |
【典例1】 一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,当a值不断减小直至为零时,质点的( )
A.速度不断减小,位移不断减小
B.速度不断减小,位移继续增大
C.速度不断增大,当a=0时,速度达到最大,位移不断增大
D.速度不断减小,当a=0时,位移达到最大值
C [由于初速度v0>0,加速度a>0,即速度和加速度同向,不管加速度的大小如何变化,速度都是在增大的,当加速度减小时,相同时间内速度的增加量变小,当a=0时,速度达到最大值,此后质点以该最大速度做匀速直线运动,位移继续增大.]
1速度的大小与加速度的大小无直接关系.
2加速度的方向与速度的方向也无直接关系.
主题2 s t图像和vt图像的比较
公式和图像是物理思想呈现的两种方式,也是解答物理问题的两条途径.图像与物理公式相比,具有简洁、直观的优点.形状相同的图线,在不同的图像中所表示的物理规律不同.
项目 | s t图像 | vt图像 | |
典型图像 | 其中④为抛物线 | 其中④为抛物线 | |
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 | a.斜率的大小表示速度的大小 b.斜率的正负表示速度的方向 | a.斜率的大小表示加速度的大小 b.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 | |
物体的运动性质 | ① | 表示从正位移处开始向负方向一直做匀速直线运动并越过零位移处 | 表示先做正向匀减速运动,再做反向匀加速运动 |
② | 表示物体静止不动 | 表示物体做正向匀速直线运动 | |
③ | 表示物体从零位移开始做正向匀速运动 | 表示物体从静止开始做正向匀加速直线运动 | |
④ | 表示物体做匀加速直线运动 | 表示物体做加速度增大的加速运动 | |
图像与横轴所围面积 | 无实际意义 | 表示相应时间内的位移 |
【典例2】 在如图所示的vt图像中,A、B两质点同时从同一地点在一条直线上开始运动,运动规律用A、B两图线表示,下列叙述正确的是( )
A.t=1 s时,B质点运动方向发生改变
B.t=2 s前后,B质点运动方向和加速度方向均发生改变
C.A、B同时从静止出发,朝相反的方向运动
D.在t=4 s时,A、B相遇
C [质点的运动方向发生改变,即速度的正负发生变化,显然是在t=2 s时B质点改变运动方向,A错误;t=2 s时,质点B的速度方向发生改变,但是加速度方向并没有变化,B错误;由题图可知,t=0时,A、B两者v=0,此后2 s内,vA>0,vB<0,C正确;t=4 s时,两者速度相等,并非位移相等(相遇),D错误.]
1vt图像和s t图像只能描述直线运动,不能描述曲线运动.
2vt图线与t轴的交点常是物体运动方向改变的时刻.
3vt图线为曲线时,曲线的最高点或最低点是物体运动的加速度方向改变的时刻.