教科版物理高考第一輪復(fù)習(xí)——運(yùn)動學(xué)的基本概念問題（學(xué)案）

1、.高三第一輪復(fù)習(xí)：運(yùn)動學(xué)的根本概念問題一、教學(xué)內(nèi)容：運(yùn)動學(xué)的根本概念問題二、學(xué)習(xí)目的：1、理解參考系、質(zhì)點(diǎn)、位移、速度和加速度等根本概念的意義，會根據(jù)條件建立質(zhì)點(diǎn)模型。2、理解位移和路程的概念，知道二者之間的區(qū)別和聯(lián)絡(luò)。3、理解變速直線運(yùn)動中平均速度、瞬時速度、速率等概念。一機(jī)械運(yùn)動1. 機(jī)械運(yùn)動：一個物體相對另一個物體位置的改變叫做機(jī)械運(yùn)動. 它包括平動、轉(zhuǎn)動和振動等運(yùn)動形式. 宇宙中的任何物體無論大小都在不停地運(yùn)動，因此運(yùn)動是絕對的，而靜止是相對的. 運(yùn)動軌跡分為直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動。2. 參考系1定義：在描繪一個物體的運(yùn)動時，選來作為標(biāo)準(zhǔn)的假定不動的物體，叫做參考系。2對同一個運(yùn)動，取不同

2、的參考系，觀察的結(jié)果可能不同。3運(yùn)動學(xué)中的同一公式中所涉及的各物理量應(yīng)以同一參考系為標(biāo)準(zhǔn)，假如沒有特別指明，都是取地面為參考系。4研究機(jī)械運(yùn)動必須選擇參考系，而參考系的選取是任意的，并不一定是要靜止的物體，運(yùn)動的物體也可作為參考系。問題1、參考系概念的理解問題例題：甲、乙、丙三人各乘一個熱氣球，甲看到樓房勻速上升，乙看到甲勻速上升，甲看到丙勻速上升，丙看到乙勻速下降，那么，從地面上看，甲、乙、丙的運(yùn)動情況可能是A. 甲、乙勻速下降，v乙v甲，丙停在空中 B. 甲、乙勻速下降，v乙v甲，丙勻速上升C. 甲、乙勻速下降，v乙v甲，丙勻速下降，且v丙v甲 D. 以上說法均不對 答案：AB變式1：甲、

3、乙、丙三架觀光電梯，甲中乘客看一高樓在向下運(yùn)動；乙中乘客看甲在向下運(yùn)動；丙中乘客看甲、乙都在向上運(yùn)動.這三架電梯相對地面的運(yùn)動情況是A. 甲向上、乙向下、丙不動 B. 甲向上、乙向上、丙不動C. 甲向上、乙向上、丙向下 D. 甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢答案：BCD二質(zhì)點(diǎn)1. 定義：質(zhì)點(diǎn)是指有質(zhì)量而不考慮大小和形狀的物體. 2. 質(zhì)點(diǎn)是物理學(xué)中的一個理想化模型，能否將物體看作質(zhì)點(diǎn)，取決于所研究的詳細(xì)問題，而不是取決于這一物體的大小、形狀及質(zhì)量。只有當(dāng)所研究物體的大小和形狀對所研究的問題沒有影響或影響很小，可以將其形狀和大小忽略時，才能將物體看作質(zhì)點(diǎn). 3. 物體可視為質(zhì)點(diǎn)的三種主要

4、情形1物體只做平動時. 2物體的位移遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體本身的尺度時，如地球繞太陽公轉(zhuǎn)，地球盡管很大，但仍可當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)來處理，而研究其自轉(zhuǎn)時，卻不能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn). 3只研究物體的平動，而不考慮其轉(zhuǎn)動效果時. 4. 物理學(xué)中的理想化方法、理想化模型物理學(xué)的研究對象受許多因素的影響，假如同時考慮這諸多因素，那就無法使用數(shù)學(xué)知識到達(dá)定量研究的目的. 物理學(xué)及其他許多學(xué)科，都是把非本質(zhì)的次要因素找出來，加以剔除，而把本質(zhì)的起主要作用的因素突出出來，在此根底上進(jìn)展概括抽象，把非常復(fù)雜的問題歸結(jié)為比較簡單的問題進(jìn)展研究，這就是物理學(xué)研究中的理想化方法. 用這種方法建立起來的代替研究對象的想象出的模型就叫做理想化模型，如

5、“質(zhì)點(diǎn)就是一個典型的理想化模型。問題2、對于質(zhì)點(diǎn)概念的理解問題：北京時間2020年8月24日北京奧運(yùn)會正式落下帷幕，中國代表團(tuán)以51枚金牌、21枚銀牌和28枚銅牌的驕人戰(zhàn)績位列獎牌榜第一位，創(chuàng)造了中國代表團(tuán)歷次參加奧運(yùn)會的最好成績，以下幾種奧運(yùn)比賽工程中的研究對象可視為質(zhì)點(diǎn)的是 A. 在撐桿跳高比賽中研究運(yùn)發(fā)動手中的支撐桿在支持地面過程中的轉(zhuǎn)動情況時B. 帆船比賽中確定帆船在大海中的位置時C. 跆拳道比賽中研究運(yùn)發(fā)動動作時D. 鉛球比賽中研究鉛球被擲出后在空中飛行時間時答案：BD變式2：以下情況下的物體，哪些可以看作質(zhì)點(diǎn)A. 研究在程度推力作用下沿程度地面運(yùn)動的木箱B. 研究從北京開往上海的一

6、列火車C. 研究一列火車通過南京長江大橋所用的時間時，這列通過大橋的火車D. 研究繞地球飛行的航天飛機(jī)答案：ABD三描繪運(yùn)動的根本物理量1. 時間與時刻1時刻：指某一瞬時，在時間軸上表示為某一點(diǎn)2時間：指兩個時刻之間的間隔，在時間軸上表示為兩點(diǎn)間線段的長度。3時刻與物體運(yùn)動過程中的某一位置相對應(yīng)；時間與物體運(yùn)動過程中的位移或路程相對應(yīng)。2. 位移與路程1位移：表示物體位置的變化，是一個矢量，物體的位移是指從初位置到末位置的有向線段，其大小就是此線段的長度，方向從初位置指向末位置。2路程：路程等于物體運(yùn)動軌跡的長度，是一個標(biāo)量。3位移與路程的區(qū)別和聯(lián)絡(luò)：位移是矢量，路程是標(biāo)量。位移只與初、末位置

7、有關(guān)，與途徑無關(guān)；路程除與初、末位置有關(guān)外，還與途徑有關(guān)。如下圖，AB表示位移，折線ACB和弧線ADB的長度表示路程. 位移的大小不會大于路程，只有單方向的直線運(yùn)動，位移的大小才等于路程. 問題3、對路程和位移概念的理解問題：在2019年雅典奧運(yùn)會上，甲、乙兩運(yùn)發(fā)動分別參加了在主體育場舉行的400m和100m田徑?jīng)Q賽，且兩個都是在最內(nèi)側(cè)跑道完成了比賽，那么兩人在各自的比賽過程中通過的位移大小、和通過的路程大小之間的關(guān)系是 A. B. C. D. 答案：B變式3：從高為5m處以某一初速度豎直向下拋出一個小球，在與地面相碰后彈起，上升到高為2m處被接住，那么這段過程中 A. 小球的位移為3m，方向

8、豎直向下，路程為7mB. 小球的位移為7m，方向豎直向上，路程為7mC. 小球的位移為3m，方向豎直向下，路程為3mD. 小球的位移為7m，方向豎直向下，路程為3m答案：A變式4：一實心木塊體積為，如下圖，有一小蟲自A點(diǎn)爬行到B點(diǎn)，求：1爬行的最短路程。2在從A爬行到B的過程中，小蟲的位移為多大？答案：123. 速度、平均速度、瞬時速度、速率、平均速率1速度：是表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動快慢的物理量，在勻速直線運(yùn)動中它等于位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值. 速度是矢量，它的方向就是物體運(yùn)動的方向。2平均速度物理意義；是粗略地描繪一段時間內(nèi)或一段位移物體運(yùn)動快慢的物理量. 定義，在變速直線運(yùn)動中，運(yùn)動物體的位

9、移和所用時間的比值叫做這段時間內(nèi)的平均速度. 公式：，其中s是位移. 在如下圖的st圖象中對應(yīng)切線的斜率. 在變速運(yùn)動中v一般不等于速度的算術(shù)平均值：，但在勻變速直線運(yùn)動中方向：跟位移方向一樣，平均速度是矢量。3瞬時速度意義：準(zhǔn)確地描繪在某時刻或某位置物體運(yùn)動的快慢的物理量。定義：運(yùn)動物體在某一時刻或經(jīng)過某一位置的速度，叫做瞬時速度，瞬時速度的大小簡稱速率. 在如下圖的st圖象中對應(yīng)圖線的切線斜率. 瞬時速度的方向與該時刻軌跡的切線方向一致. 對瞬時速度的認(rèn)識要注意兩點(diǎn)：一是其方向性，速度和速率不同，速率只能反映質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的快慢而速度卻反映質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的快慢和方向。二是瞬時速度具有即時性，它反映質(zhì)點(diǎn)

10、在某位置或時刻的情況，而平均速度卻反映質(zhì)點(diǎn)在某段位移和時間上的情況. 4速率定義：瞬時速度的大小叫速率，是標(biāo)量。速率和速度的最大區(qū)別是：速度是矢量，速率是標(biāo)量. 當(dāng)求某時刻的速度時，不僅要答復(fù)大小，還要答復(fù)方向. 5平均速率定義：質(zhì)點(diǎn)通過的路程和發(fā)生該段路程所用時間的比值。公式：單位m/s.平均速率不是平均速度的大小，平均速度是矢量，與質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動過程無關(guān)，只由s和t決定。平均速率是標(biāo)量，與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的中間過程有關(guān). 平均速率往往大于平均速度，只在單向直線運(yùn)動中二者才在數(shù)值上相等. 問題4、平均速度、瞬時速度的理解和應(yīng)用問題：例題：某同學(xué)在百米比賽中，以6m/s的速度迅速從起點(diǎn)沖出，測得他到達(dá)50

11、m處的速度是8.2m/s，跑完全程的中間時刻t1=6.25s時的速度為8.3m/s，且最后以8.4m/s的速度沖過終點(diǎn)，那么他全程的平均速度的大小為 m/s。答案：8變式5：甲乙兩輛汽車沿平直公路從某地同時駛向同一目的。甲車在前一半時間內(nèi)以速度v1做勻速運(yùn)動，后一半時間內(nèi)以速度v2做勻速運(yùn)動，乙車在前一半路程中以速度v1做勻速運(yùn)動，后一半路程中以速度v2做勻速運(yùn)動，那么A. 甲先到達(dá) B. 乙先到達(dá) C. 甲乙同時到達(dá) D. 不能確定答案：A變式6：一位汽車旅游愛好者打算到某風(fēng)景區(qū)去觀光，出發(fā)地和目的地之間是一條近似于直線的公路，他原方案全程平均速度要到達(dá)40km/h，可是開出一半路程之后發(fā)現(xiàn)

12、前半段路程他的平均速度僅有20km/h，假如他仍然打算將全程的平均速度進(jìn)步到原方案程度，那么在后半段路程里他開車的平均速度應(yīng)到達(dá)多少?解析：先設(shè)后半段路程的平均速度為v，總路程為s，要算全程的平均速度就必須知道行駛?cè)趟脮r間，所以需要計算前半程和后半程分別用的時間，最后根據(jù)全程平均速度列出方程分析求解. 設(shè)所求平均速度為v，總路程為s在前里用時：在后里用時：全程平均速度結(jié)果發(fā)現(xiàn)v，上式才成立所以這位旅行者要完成預(yù)定方案是不可能的. 變式7：物體在A、B兩地間往返運(yùn)動，設(shè)其從A到B的平均速率為v1，從B到A的平均速率為v2，那么物體往返一次，平均速度的大小和平均速率分別是 A. B. C. 都

13、是D. 都是0答案：B4. 加速度1意義：加速度是描繪物體速度變化快慢的物理量，是一個矢量，方向與速度變化的方向一樣。2定義：做勻變速直線運(yùn)動的物體，速度的變化量與發(fā)生這一變化所需時間的比值叫加速度。3公式：4對加速度的理解要點(diǎn)：注意速度和加速度兩個概念的區(qū)別。速度是描繪物體運(yùn)動快慢和方向的物理量，是位移和時間的比值；加速度是描繪物體速度變化快慢和方向的物理量，是速度變化和時間的比值. 速度和加速度都是矢量，速度的方向就是物體運(yùn)動的方向，而加速度的方向不是速度的方向，而是速度變化的方向，所以加速度方向和速度方向沒有必然的聯(lián)絡(luò)。加速度的定義式不是加速度的決定式，在該式中，加速度并不是由速度變化量

14、v和時間t決定，不能由此得出a與v成正比，與時間t成反比的結(jié)論. 加速度的決定式為，即物體的加速度由合外力和物體的質(zhì)量決定，加速度跟合外力成正比，跟質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力的方向一樣. 物體做加速運(yùn)動還是做減速運(yùn)動，判斷的根據(jù)是加速度的方向和速度方向是一樣還是相反，只要加速度方向跟速度方向一樣，物體的速度一定增大；只要加速度方向跟速度方向相反，物體的速度一定減小. 速度v，速度的變化量v，速度的變化率v/t的區(qū)別：a. v是描繪物體運(yùn)動快慢的物理量，是矢量. b. v=，反映了速度變化的大小和變化方向，也是矢量. c. v/t是速度的變化率，即加速度a，它是描繪速度變化快慢的物理量，亦為矢量. d. v、v和a在大小上無直接聯(lián)絡(luò)，但v/t和a的大小必然相等. 問題5、速度、速度的變化、加速度概念的理解問題有以下幾種情景，根據(jù)所學(xué)知識選擇對情景分析和判斷正確的說法 點(diǎn)火后即將升空的火箭 高速公路上沿直線高速行駛的轎車為防止事故緊急剎車 運(yùn)動的磁