【正文】 物理必修一第一章 運動的描述運動學問題是力學部分的基礎之一，在整個力學中的地位是非常重要的，本章是講運動的初步概念，描述運動的位移、速度、加速度等，貫穿了幾乎整個高中物理內(nèi)容，盡管在前幾年高考中單純考運動學題目并不多，但力、電、磁綜合問題往往滲透了對本章知識點的考察。近些年高考中圖像問題頻頻出現(xiàn)，且要求較高，它屬于數(shù)學方法在物理中應用的一個重要方面。內(nèi)容要點課標解讀認識運動1理解參考系選取在物理中的作用，會根據(jù)實際選定2認識質(zhì)點模型建立的意義，能根據(jù)具體情況簡化為質(zhì)點時間 時刻3街道時間和時刻的區(qū)別和聯(lián)系4理解位移的概念，了解路程與位移的區(qū)別5知道標量和矢量，位移是矢量，時間是標量6了解打點計時器原理，理解紙帶中包含的運動信息物體運動的速度7理解物體運動的速度8理解平均速度的意義，會用公式計算平均速度9理解瞬時速度的意義速度變化的快慢 加速度10理解加速度的意義，知道加速度和速度的區(qū)別11是解勻變速直線運動的含義用圖象描述物體的運動12理解物理圖象和數(shù)學圖象之間的關系13能用圖象描述勻速直線運動和勻變速直線運動14知道速度時間圖象中面積含義，并能求出物體運動位移專題一：描述物體運動的幾個基本本概念◎ 知識梳理1．機械運動：一個物體相對于另一個物體的位置的改變叫做機械運動，簡稱運動，它包括平動、轉(zhuǎn)動和振動等形式。 2．參考系：被假定為不動的物體系。 對同一物體的運動，若所選的參考系不同，對其運動的描述就會不同，通常以地球為參考系研究物體的運動。 3．質(zhì)點：用來代替物體的有質(zhì)量的點。它是在研究物體的運動時，為使問題簡化，而引入的理想模型。僅憑物體的大小不能視為質(zhì)點的依據(jù)，如：公轉(zhuǎn)的地球可視為質(zhì)點，而比賽中旋轉(zhuǎn)的乒乓球則不能視為質(zhì)點。 ’ 物體可視為質(zhì)點主要是以下三種情形： (1)物體平動時； (2)物體的位移遠遠大于物體本身的限度時； (3)只研究物體的平動，而不考慮其轉(zhuǎn)動效果時。 4．時刻和時間 (1)時刻指的是某一瞬時，是時間軸上的一點，對應于位置、瞬時速度、動量、動能等狀態(tài)量，通常說的“2秒末”，“速度達2m/s時”都是指時刻。 (2)時間是兩時刻的間隔，是時間軸上的一段。對應位移、路程、沖量、功等過程量．通常說的“幾秒內(nèi)”“第幾秒內(nèi)”均是指時間。 5．位移和路程 (1)位移表示質(zhì)點在空間的位置的變化，是矢量。位移用有向線段表示，位移的大小等于有向線段的長度，位移的方向由初位置指向末位置。當物體作直線運動時，可用帶有正負號的數(shù)值表示位移，取正值時表示其方向與規(guī)定正方向一致，反之則相反。 (2)路程是質(zhì)點在空間運動軌跡的長度，是標量。在確定的兩位置間，物體的路程不是唯一的，它與質(zhì)點的具體運動過程有關。 (3)位移與路程是在一定時間內(nèi)發(fā)生的，是過程量，二者都與參考系的選取有關。一般情況下，位移的大小并不等于路程，只有當質(zhì)點做單方向直線運動時，二者才相等。6．速度（1）．速度：是描述物體運動方向和快慢的物理量。（2）．瞬時速度：運動物體經(jīng)過某一時刻或某一位置的速度，其大小叫速率。（3）．平均速度：物體在某段時間的位移與所用時間的比值，是粗略描述運動快慢的。 ①平均速度是矢量，方向與位移方向相同。 ②平均速度的大小與物體不同的運動階段有關。 ③v=是平均速度的定義式，適用于所有的運動， （4）.平均速率：物體在某段時間的路程與所用時間的比值，是粗略描述運動快慢的。 ①平均速率是標量。 ②v=是平均速率的定義式，適用于所有的運動。 ③平均速度和平均速率往往是不等的，只有物體做無往復的直線運動時二者才相等?！?例題評析 【例1】物體沿直線向同一方向運動，通過兩個連續(xù)相等的位移的平均速度分別為v1=10m/s和v2=15m/s，則物體在這整個運動過程中的平均速度是多少？【分析與解答】設每段位移為s，由平均速度的定義有 ==12m/s[點評]一個過程的平均速度與它在這個過程中各階段的平均速度沒有直接的關系，因此要根據(jù)平均速度的定義計算，不能用公式=(v0+vt)/2，因它僅適用于勻變速直線運動?！纠?】．一質(zhì)點沿直線ox方向作加速運動，它離開o點的距離x隨時間變化的關系為x=5+2t3(m)，它的速度隨時間變化的關系為v=6t2(m/s)，求該質(zhì)點在t=0到t=2s間的平均速度大小和t=2s到t=3s間的平均速度的大小?！痉治雠c解答】當t=0時，對應x0=5m，當t=2s時，對應x2=21m，當t=3s時，對應x3=59m，則:t=0到t=2s間的平均速度大小為=8m/st=2s到t=3s間的平均速度大小為=38m/s[點評]只有區(qū)分了求的是平均速度還是瞬時速度，才能正確地選擇公式?！纠?】一架飛機水平勻速地在某同學頭頂飛過，當他聽到飛機的發(fā)動機聲音從頭頂正上方傳來時，發(fā)現(xiàn)飛機在他前上方與地面成600角的方向上，據(jù)此可估算出此飛機的速度約為聲速的多少倍？【分析與解答】設飛機在頭頂上方時距人h，則人聽到聲音時飛機走的距離為：h/3對聲音：h=v聲t對飛機：h/3=v飛t解得：v飛=v聲/3≈[點評]此類題和實際相聯(lián)系，要畫圖才能清晰地展示物體的運動過程，挖掘出題中的隱含條件，如本題中聲音從正上方傳到人處的這段時間內(nèi)飛機前進的距離，就能很容易地列出方程求解?！纠?】如圖所示，聲源S和觀察者A都沿x軸正方向運動，相對于地面的速率分別為vS和vA．空氣中聲音傳播的速率為vp．設vSvp，vAvp，空氣相對于地面沒有流動．(1)若聲源相繼發(fā)出兩個聲信號，時間間隔為△t，．請根據(jù)發(fā)出的這兩個聲信號從聲源傳播到觀察者的過程，確定觀察者接收到這兩個聲信號的時間間隔△t39。．圖111(2)請利用(1)的結(jié)果，推導此情形下觀察者接收到的聲波頻率與聲源發(fā)出的聲波頻率間的關系式．例4圖【分析與解答】: (1)如圖所示，設為聲源S發(fā)出兩個信號的時刻，為觀察者接收到兩個信號的時刻．則第一個信號經(jīng)過時間被觀察者A接收到，第二個信號經(jīng)過時間被觀察者A接收到．且設聲源發(fā)出第一個信號時，S、A兩點間的距離為L，兩個聲信號從聲源傳播到觀察者的過程中，它們運動的距離關系如圖所示．可得由以上各式，得(2)設聲源發(fā)出聲波的振動周期為T，這樣，由以上結(jié)論，觀察者接收到的聲波振動的周期T39。為 。由此可得，觀察者接受到的聲波頻率與聲源發(fā)出聲波頻率間的關系為　　　　　　　　　　　 　?、輀點評]有關勻速運動近幾年高考考查較多，如宇宙膨脹速度、超聲波測速等，物理知識極其簡單，但對理解題意、建立模型的能力要求較高。解本題時，通過作圖理解和表述運動過程最為關鍵?！?知識梳理1．加速度是描述速度變化快慢的物理量。2．速度的變化量與所需時間的比值叫加速度。3．公式：a=，單位：m/s2是速度的變化率。4．加速度是矢量，其方向與的方向相同。5．注意v,的區(qū)別和聯(lián)系。大，而不一定大，反之亦然。◎ 例題評析 【例5】．一物體做勻變速直線運動，某時刻速度大小為v1=4m/s，1S后速度大小為v2=10m/s，在這1S內(nèi)該物體的加速度的大小為多少？【分析與解答】根據(jù)加速度的定義， 題中v0=4m/s，t=1s當v2與v1同向時，得=6m/s2 當v2與v1反向時，得=14m/s2[點評]必須注意速度與加速度的矢量性，要考慮vv2的方向?！纠?】某著名品牌的新款跑車擁有極好的駕駛性能，其最高時速可達330km/h，0～100km/，0～200km/，試計算該跑車在0～100km/h的加速過程和0～200km/h的加速過程的平均加速度。【分析與解答】:根據(jù) 且 故跑車在0～100km/h的加速過程故跑車在0～200km/h的加速過程◎ 知識梳理，也可以用圖像。圖像也是描述物理規(guī)律的重要方法，不僅在力學中，在電磁學中、熱學中也是經(jīng)常用到的。圖像的優(yōu)點是能夠形象、直觀地反映出函數(shù)關系。 ，因此描述物體運動的規(guī)律常用位移一時間圖像(s—t圖)和速度一時間圖像(v一t圖)。 3. 對于圖像要注意理解它的物理意義，即對圖像的縱、橫軸表示的是什么物理量，圖線的斜率、截距代表什么意義都要搞清楚。形狀完全相同的圖線，在不同的圖像(坐標軸的物理量不同)中意義會完全不同。 S一t圖 v一t圖①表示物體做勻速直線運動(斜率表示速度v)②表示物體靜止③表示物體向反方向做勻速直線運動④交點的縱坐標表示三個運動質(zhì)點相遇時的位移⑤tl時刻物體位移為s1①表示物體做勻加速直線運動(斜率表示加速度a)②表示物體做勻速直線運動③表示物體做勻減速直線運動④交點的縱坐標表示三個運動質(zhì)點的共同速度⑤t1時刻物體速度為v1(圖中陰影部分面積表示①質(zhì)點在O～t1時間內(nèi)的位移)◎ 例題評析【例7】右圖為某物體做勻變速直線運動的圖像，求：（1）該物體3s末的速度。（2）該物體的加速度。（3）該物體前6s內(nèi)的位移。【分析與解答】: （1）由圖可直接讀出3s末的速度為6m/s。（2）a－t圖中圖線的斜率表示加速度，故加速度為。（3）a－t圖中圖線與t軸所圍面積表示位移，故位移為。[點評]這部分內(nèi)容關鍵要掌握速度時間圖象及位移時間圖象的意義,包括載距,斜率,相交等.第三章:探究勻變速運動的規(guī)律近年高考考查的重點是勻變速直線運動的規(guī)律及vt圖像。 本章知識較多與牛頓運動定律、電場中帶電粒子的運動等知識結(jié)合起來進行考察。近年試題的內(nèi)容與現(xiàn)實生活和生產(chǎn)實際的結(jié)合逐步密切。內(nèi)容要點課標解讀探究自由落體運動1認識自由落體，知道影響自由下落的因素，理解自由落體運動是在理想條件下的運動2能用打點計時器或其它實驗得到相關的運動軌跡，并能自主分分析紙帶上記錄的位移與時間等運動信息3初步了解探索自然規(guī)律的科學方法培養(yǎng)觀察概括能力自由落體運動規(guī)律4理解什么是自由落體5理解自由落體的方向，知道在地球不同地方重力加速度不同6掌握自由落體的規(guī)律從自由落體到勻變速直線運動7理解勻變速直線運動的速度位移公式8會應用公式進行簡單的分析和計算9了解伽利略的科學實驗思想勻變速直線運動和汽車行駛安全10掌握勻變速直線運動的速度位移公式11能理解公式的推導方法，并應用它進行相關計算專題一:自由落體運動◎ 知識梳理1．定義：物體從靜止開始下落，并只受重力作用的運動。2．規(guī)律：初速為0的勻加速運動，位移公式：，速度公式：v=gt3．兩個重要比值：相等時間內(nèi)的位移比1：3：5，相等位移上的時間比◎ 例題評析【例1】．建筑工人安裝塔手架進行高空作業(yè)，有一名建筑工人由于不慎將抓在手中的一根長5m的鐵桿在豎直狀態(tài)下脫落了，使其做自由落體運動，試求鐵桿下落時其下端到該樓層的高度？（g＝10m/s2，不計樓層面的厚度）【分析與解答】鐵桿下落做自由落體運動，其運動經(jīng)過下面某一樓面時間Δt=，這個Δt也就是桿的上端到達該樓層下落時間tA與桿的下端到達該樓層下落時間tB之差，設所求高度為h，則由自由落體公式可得到：tA－tB＝Δt解得h＝【例2】．在現(xiàn)實生活中。計算一下，若該雨滴做自由落體運動，到達地面時的速度是多少？你遇到過這樣快速的雨滴嗎？據(jù)資料顯示，落到地面的雨滴速度一般不超過8m/s，為什么它們之間有這么大的差別呢？【分析與解答】根據(jù)： 可推出可見速度太大，不可能出現(xiàn)這種現(xiàn)象。[點評]實際上雨滴在下落過程所受空氣阻力和其速度是有關的,速度越大所受阻力也越大,落到地面之前已做勻速運動.,專題二:勻變速直線運動的規(guī)律◎ 知識梳理:vt=v0+at s=v0t+at2/2 vt2=v02+2as S=(v0+vt)t/2 （1）．說明：上述各式有V0，Vt，a，s，t五個量，其中每式均含四個量，即缺少一個量，在應用中可根據(jù)已知量和待求量選擇合適的公式求解。⑤式中T表示連續(xù)相等時間的時間間隔。（2）．上述各量中除t外其余均矢量，在運用時一般選擇取v0的方向為正方向，若該量與v0的方向相同則取為正值，反之為負。對已知量代入公式時要帶上正負號，對未知量一般假設為正，若結(jié)果是正值，則表示與v0方向相同，反之則表示與V0方向相反。 另外，在規(guī)定v0方向為正的前提下，若a為正值，表示物體作加速運動，若a為負值，則表示物體作減速運動；若v為正值，表示物體沿正方向運動，若v為負值，表示物體沿反向運動；若s為正值，表示物體位于出發(fā)點的前方，若S為負值，表示物體位于出發(fā)點之后。（3）．注意：以上各式僅適用于勻變速直線運動，包括有往返的情況，對勻變速曲線運動和變加速運動均不成立?！?例題評析【例3】從斜面上某一位置，在連續(xù)釋放幾顆后，對在斜面上滑動的小球拍下照片，如圖所示，測得SAB=15cm，SBC=20cm，試求： (1)小球的加速度 (2)拍攝時B球的速度VB (3)拍攝時SCD (4)A球上面滾動的小球還有幾顆?【分析與解答】 釋放后小球都做勻加速直線運動，可以認為A、B、C、D各點是一個球在不同時刻的位置。 【說明】 利用推論結(jié)合基本公式求解運動學問題非常方便?！纠?】 跳傘運動員作低空跳傘表演，當飛機離地面224 m時，立即打開降落傘， m/，要求運動員落地速度最大不得超過5 m/=10 m/：（1）運動員展傘時，離地面的高度至少為多少?