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第一单元运动的描述与匀变速直线运动知识框架第一单元│知识框架第一单元│考试说明新课程标准考试说明要求说明(1)通过史实，初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用．(2)通过对质点的认识，了解物理学研究中物理模型的特点，体会物理模型在探索自然规律中的作用．(3)经历匀变速直线运动的实验研究过程，理解位移、速度和加速度，了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用．(4)能用公式和图象描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性.参考系、质点Ⅰ位移、速度和加速度Ⅱ匀变速直线运动及其公式、图象Ⅱ实验：研究匀变速直线运动要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、电火花计时器或电磁打点计时器考试说明考试说明说明：对各部分知识内容要求掌握的程度Ⅰ和Ⅱ的含义：Ⅰ——对所列知识要知道其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用，与课程标准中的“了解”和“认识”相当．Ⅱ——对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用，与课程标准中的“理解”和“应用”相当．第一单元│考试说明复习策略本单元内容是高考能力考查依托的重点之一，是高考的必考内容，命题有以下特点：1．主要考查对运动学基本概念的理解、匀变速直线运动规律的应用、v－t图象或x－t图象等，对思维的发散性和深刻性要求较高．选择题一般是与牛顿定律、曲线运动的分解结合命题，综合计算题则常将匀变速直线运动的规律与牛顿定律、动能定理、功能关系、曲线运动、电磁问题综合到一起作为综合命题中的知识点来体现．2．联系生活实际、联系体育及科技信息是高考命题的趋势，考查运用知识的能力、建立物理模型的能力和解决实际问题的能力．第一单元│复习策略复习本单元时应注重基本概念与规律的理解与掌握、注重用运动图象分析物体的运动．建议复习时突破以下重点或难点：1．透彻理解基本概念，准确掌握位移与路程、时间与时刻、平均速度与瞬时速度、速度与加速度的区别与联系，并熟练地应用概念分析和描述质点的运动．2．掌握匀变速直线运动的特点，理解规律的使用条件，注重运动过程的分析，总结解题方法和规律，灵活解答相遇、追及问题，注意一题多解．3．关注图象问题，掌握利用运动图象分析物体的运动的要领和一般求解方法，重视图象信息的读取(如斜率、截距、面积、最值及函数方程)，联系图象信息与物体的运动解题．第一单元│复习策略第1讲│描述直线运动的基本概念第1讲描述直线运动的基本概念考点整合一、质点与参考系1.质点：用来代替物体的有________的点．①质点是一个________模型，实际上并不存在．②当物体的________和________对所研究问题的影响响可以忽略时，物体可看作质点．③物体能否简化为质点，要考虑物体的大小形状、物体的运动及研究的问题等因素．2.参考系：为了研究物体的运动而的物体叫做参考系，通常以地面和相对地面静止的物体为参考系．第1讲│考点整合质量理想化大小形状假定不动第1讲│考点整合二、时间与位移1.时刻和时间：时刻指的是某一________，在时间轴上用—个确定的________表示，对应的运动量是位置、瞬时速度、瞬时加速度；时间是两个________间的一段间隔，在时间轴上用一段________表示，对应的运动量是位移、平均速度、速度变化量．2.位移和路程：位移是描述质点________的物理量，它是从质点的________位置指向________位置的有向线段，是________量；路程是质点实际运动轨迹的________，是________量．瞬间点时刻线段位置变化初末矢长度标第1讲│考点整合三、速度与加速度1.速度：描述质点的运动及_______方向的物理量，是________量．(1)定义：质点的________与发生该段________所用时间的比值(v＝)，方向与________的方向相同．(2)瞬时速度与瞬时速率：瞬时速度指物体在某一________(或某一________)的速度，方向沿轨迹的________，速度的________叫瞬时速率，前者是________量，后者是________量．快慢矢位移位移位移位置时刻切线方向大小矢标ΔsΔt第1讲│考点整合(3)平均速度与平均速率：物体在某段时间的________跟发生这段________所用时间的比值叫平均速度，是________量，方向与________方向相同；而物体在某段时间内运动的________与所用时间的比值叫平均速率，是________量．2.加速度：描述质点的速度改变________及方向的物理量，是________量．(1)定义：质点速度的________跟发生这一改变所用时间的比值(a＝＝________)，方向与___________的方向相同．(2)大小：加速度的大小在数值上等于运动质点在单位时间内速度的________，即速度的变化率．Δvt位移路程矢位移路程标快慢矢改变量vt－v0t速度改变量改变量第1讲│考点整合四、匀速直线运动1.匀速直线运动：在相等时间内________相同的直线运动．2.特点：(1)________为恒量；(2)加速度为________．3.规律：(1)s＝vt；(2)图象：如图1－1所示．位移速度零要点探究►探究点一对质点、参考系概念的理解1.质点：将物体抽象为没有大小只有质量的点；质点只占有位置，但不占有空间．（1）将物体看成质点的条件：研究物体的运动时，物体的大小和形状可以忽略时，可以将物体视为质点；在具体问题中，要考虑物体的运动情况及所要研究的实际问题，如观看运动员百米竞赛可将运动员看成质点，研究运动员在百米竞赛中的技术要领时则不能将运动员看成质点．（2）质点是一个理想的物理模型，实际上是不存在的．质点不是质量很小的点，与几何中的“点”不同.第1讲│要点探究2.对参考系的理解(1)运动是绝对的，静止是相对的．一个物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系而言的．(2)参考系的选取可以是任意的．(3)判断一个物体是运动还是静止，如果选择不同的物体作为参考系，可能得出不同的结论．(4)参考系本身既可以是运动的物体也可以是静止的物体，在讨论问题时，被选为参考系的物体，我们常假定它是静止的．(5)要比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系.第1讲│要点探究第1讲│要点探究例1在以下的哪些情况中不可将物体看成质点()A.研究某学生骑车由学校回家的速度B.研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹C.研究火车从烟台站到济南站的运动时间D.研究整列火车经过一个隧道的时间第1讲│要点探究例1D[解析]质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体．它是我们为了研究问题的方便而引入的一种理想化模型．能否将物体视为质点，关键看所研究的问题的性质，即物体大小和形状能否忽略．A、B情景中物体大小和形状能忽略，因而可视为质点；C情景中，由于火车的长度与烟台与济南的距离相比可以忽略不计，故火车可视为质点；而D情景中却必须考虑火车的长度，不可将火车视为质点．第1讲│要点探究[点评]运动物体能不能视为质点处理，不是由它的几何尺寸决定的．如果物体的大小形状及各部分的运动差异对所研究的问题无影响或影响不大，则运动物体可视为质点．如本题中的A、B、C选项，又如，太阳系中的木星、土星体积都比地球大得多，研究它们绕太阳公转时均可作质点处理，但研究它们自转时就不能作为质点，故从不同角度研究同一物体的运动，有时可看作质点，有时又不能看作质点．第1讲│要点探究例2第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000m高空飞行时，发现脸旁有一个小东西，他以为是虫子，敏捷地把它一把抓过来，令他吃惊的是，抓到的竟然是一颗子弹，飞行员能抓到子弹的原因是()A.飞行员的反应快B.子弹的飞行速度远小于飞行员的速度C.子弹相对于飞行员来说是几乎静止的D.飞行员的手特有劲第1讲│要点探究例2C[解析]以地面为参考系，飞机飞行时的速度和子弹的速度都很大，由于二者的速度接近，子弹相对飞行员的速度极小，所以飞行员能够轻松地将子弹抓住，故本题应选C.第1讲│要点探究[点评]判别有关参考系的问题，必须跳出日常生活均以地面为参考系的思维习惯．乘火车时，以自己所乘火车为参考系，通过观察路边的物体、迎面而来的火车、同向而行的火车的运动，可较好体会以运动物体为参考系，和以地面为参考系的不同之处．在解题时，灵活地选择参考系可以使问题的求解变得简单，变式题就说明了这一问题，在第4讲相遇、追及问题的求解中，参考系会发挥它更大的作用．第1讲│要点探究升降机天花板上用细线吊着小球，当升降机静止时剪断吊线到球落地经历0.6s．若升降机以10m/s速度匀速上升时剪断吊线到球落地经历时间________s，此时在升降机里看小球是________运动，在升降机外的地面上看小球是________运动．若升降机以12.5m/s2加速度上升时剪断吊线到小球落地经历________s第1讲│要点探究0.6自由落体竖直上抛0.4[解析]升降机静止时，小球与升降机地板间的高度差h＝12gt2＝1.8m．升降机以10m/s速度匀速上升时，选择电梯为参考系，小球的加速度a＝g，方向竖直向下，即小球相对于升降机地板仍做自由落体运动，有h＝12gt′2，解得从剪断吊线到小球落地的时间t′＝0.6s．如果选择地面为参考系，因小球具有向上的初速度和向下的重力加速度，小球做竖直上抛运动，即在升降机外的地面上看小球是竖直上抛运动．若升降机以12.5m/s2加速上升时，以电梯为参考系，物体的加速度为a′＝22.5m/s2，方向竖直向下，小球做初速度为零的匀加速运动，有h＝12at″2，解得t″＝2ha＝0.4s.要点探究►探究点二平均速度和瞬时速度的辨析1.平均速度和瞬时速度在匀速直线运动中，平均速度与瞬时速度相同，v＝既是平均速度，也是质点在各个时刻的瞬时速度．在变速运动中，平均速度v＝随位移s或时间t的选取不同而不同，是反映这段位移上的平均速度，它只能粗略地描述这段位移上运动的快慢程度．对做变速运动的质点，在它经过的某个位置附近选很小一段位移Δs，Δs小到在这段位移上察觉不到速度有变化，即在Δs上物体是匀速，那么这段位移上的平均速度与这段位移上各个时刻的瞬时速第1讲│要点探究stst第1讲│要点探究度相等，即认为运动质点经过这一位置置的速度等于在这一位置附近取一小段位移Δs与经过这段Δs所用时间Δt的比值，即Δt趋于零时，v=2.平均速率平均速率是质点通过的路程与通过这段路程所用时间的比值，v＝.平均速率是对质点在一段路程或一段时间内的运动快慢的粗略描述．3.方向问题平均速度和瞬时速度都是矢量，平均速度的方向与位移方向相同，瞬时速度的方向与物体运动的方向相同，沿运动ΔsΔtst第1讲│要点探究轨迹的切线方向．平均速率是标量，只有在方向不变的直线运动中，平均速率才等于平均速度的大小．注意：在计算平均速度时,v＝适用于任何运动；而v＝仅适用于匀变速直线运动，平均速度等于该过程中间时刻的瞬时速度．v0＋vt2st第1讲│要点探究[特别提醒](1)解题时应首先注意审题，认清是计算平均速度还是平均速率，前者涉及位移，后者涉及路程．(2)解题时特别注意是否涉及往返过程，也就是位移是否会为0.第1讲│要点探究例3[2010·闵行模拟]在2008北京奥运会中，牙买加选手博尔特是公认的世界飞人，在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌．关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是()A.200m决赛中的位移是100m决赛的两倍B.100m决赛中的平均速度约为10.32m/sC.100m决赛中的最大速度约为20.64m/sD.200m决赛中的平均速度约为10.36m/s第1讲│要点探究例3B[解析]位移是从初位置到末位置的有向线段，200m决赛的跑道是弯曲的，所以它的位移大小小于200m，同样这段时间内的平均速度v2200m19.30s＝10.36m/s，选项A、D错误；