1、全日制高中物理必修教学案 第一章 运动的描述第课/共课 编撰： 第 1 页 年 月 日1.1 质点 参考系和坐标系学习目标: 1. 理解质点的概念，知道它是一种科学抽象，知道实际物体在什么条件下可看作质点，知道这种科学抽象是一种常用的研究方法。2. 知道参考系的概念和如何选择参考系。学习重点:质点的概念。学习难点: 主要内容:一、机械运动1.定义：物体相对于其他物体的 位置变化 ,叫做机械运动，简称运动。2.运动的绝对性和静止的相对性：宇宙中的一切物体都在不停地运动，无论是巨大的天体，还是微小的原子、分子，都处在永恒的运动之中。运动是绝对的，静止是相对的。二、物体和质点1.定义：用来代替物体的
2、有质量的点。质点是用来代替物体的具有质量的点，因而其突出特点是“具有质量”和“占有位置” ，但没有大小，它的质量就是它所代替的物体的质量。质点没有体积，因而质点是不可能转动的。任何转动的物体在研究其自转时都不可简化为质点。质点不一定是很小的物体，很大的物体也可简化为质点。同一个物体有时可以看作质点，有时又不能看作质点，要具体问题具体分析。2物体可以看成质点的条件：如果在研究的问题中，物体的形状、大小及物体上各部分运动的差异是次要或不起作用的因素，就可以把物体看做一个质点。3突出主要因素，忽略次要因素，将实际问题简化为物理模型，是研究物理学问题的基本思维方法之一，这种思维方法叫理想化方法。质点就
3、是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。【例一】下列情况中的物体，哪些可以看成质点（ ）A研究绕地球飞行时的航天飞机。B研究汽车后轮上一点的运动情况的车轮。C研究从北京开往上海的一列火车。问题：1能否把物体看作质点，与物体的大小、形状有关吗？2研究一辆汽车在平直公路上的运动，能否把汽车看作质点？要研究这辆汽车车轮的转动情况，能否把汽车看作质点？3原子核很小，可以把原子核看作质点吗？全日制高中物理必修教学案 第一章 运动的描述第课/共课 编撰： 第 2 页 年 月 日D研究在水平推力作用下沿水平地面运动的木箱。课堂训练：1下述情况中的物体，可视为质点的是（ ）A研究小孩沿滑梯下滑。B研究地球
4、自转运动的规律。C研究手榴弹被抛出后的运动轨迹。D研究人造地球卫星绕地球做圆周运动。2.下列各种情况中，可以所研究对象（加点者）看作质点的是（ ）A 研究小木块的翻倒过程。 B研究从桥上通过的一列队伍。C研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱。 D汽车后轮，在研究牵引力来源的时。三、参考系1定义：宇宙中的一切物体都处在永恒的运动之中，在描述一个物体的运动时，必须选择另外的一个物体作为标准，这个被选来作为标准的物体叫做参考系。一个物体一旦被选做参考系就必须认为它是静止的。2选择不同的参考系来观察同一个运动，得到的结果会有不同。【例二】人坐在运动的火车中，以窗外树木为参考系，人是_的。以车厢为参考
5、系，人是_的。3参考系的选择：描述一个物体的运动时，参考系可以任意选取，选取参考系时要考虑研究问题的方便，使之对运动的描述尽可能的简单。在不说明参考系的情况下，通常应认为是以地面为参考系的。4绝对参考系和相对参考系：【例三】对于参考系，下列说法正确的是（ ）A参考系必须选择地面。B研究物体的运动，参考系 选择任意物体其运动情况是一样的。C选择不同的参考系，物体的运动情况可能不同。D研究物体的运动，必须选定 参考系。课堂训练：1甲物体以乙物体为参考系是静止的，甲物体以丙物体为参考系是运动的，那么，以乙物体为参考系，丙物体是（ ）A 一定是静止的。 B一定是运动的。 C有可能是静止的或运动的 D无
6、法判断。2关于机械运动和参照物，以下说法正确的有（ ）A. 研究和描述一个物体的运动时，必须选定参照物。B. 由于运动是绝对的，描述运动时，无需选定参照物。C. 一定要选固定不动的物体为参照物。D. 研究地面上物体的运动时，必须选地球为参照物。四、坐标系【例四】全日制高中物理必修教学案 第一章 运动的描述第课/共课 编撰： 第 3 页 年 月 日【例五】阅读材料: 理想模型及其在科学研究中的作用在自然科学的研究中，“理想模型”的建立，具有十分重要的意义。第一，引入“理想模型”的概念，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差。把现实世界中，有许多实际的事物与这种“理想模型”十分接近。在一定的
7、场合、一定的条件下，作为一种近似，可以把实际事物当作“理想模型”来处理，即可以将“理想模型”的研究结果直接地应用于实际事物。例如，在研究地球绕太阳公转的运动的时候，由于地球与太阳的平均距离(约为14960 万公里 )比地球的半径 (约为 6370 公里)大得多，地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的，即地球的形状、大小可以忽略不计。在这种场合，就可以直接把地球当作一个“质点”来处理。在研究炮弹的飞行时，作为第一级近似，可以忽略其转动性能，把炮弹看成一个“质点”；作为第二级近似，可以忽略其弹性性能，把炮弹看成一个“刚体”。在研究一般的真实气体时，在通常的温度和压强范围内，可以把它近似地当作“
8、理想气体”，从而直接地运用“理想气体 ”的状态方程来处理。第二，对于复杂的对象和过程，可以先研究其理想模型，然后，将理想模型的研究结果加以种种的修正，使之与实际的对象相符合。这是自然科学中，经常采用的一种研究方法。例如：“理想气体”的状态方程，与实际的气体并不符合，但经过适当修正后的范德瓦尔斯方程，就能够与实际气体较好地符合了。第三，由于在“理想模型”的抽象过程中，舍去了大量的具体材料，突出了事物的主要特性，这就更便于发挥逻辑思维的力量，从而使得“理想模型”的研究结果能够超越现有的条件，指示研究的方向，形成科学的预见。例如：在固体物理的理论研究中，常常以没有“缺陷”的“理想晶体”作为研究对象。
9、但应用量子力学对这种“理想晶体”进行计算的结果，表明其强度竟比普通金属材料的强度大全日制高中物理必修教学案 第一章 运动的描述第课/共课 编撰： 第 4 页 年 月 日一千倍。由此，人们想到：既然“理想晶体”的强度应比实际晶体的强度大一千倍，那就说明常用金属材料的强度之所以减弱，就是因为材料中有许多“缺陷”的缘故。如果能设法减少这种“缺陷”，就可能大大提高金属材料的强度。后来，实践果然证实了这个预言。人们沿着这一思路制造出了若干极细的金属丝，其强度接近于“理想晶体”的强度，称之为“金胡须”。总之，由于客观事物具有质的多样性，它们的运动规律往往是非常复杂的，不可能一下子把它们认识清楚。而采用理想
10、化的客体(即“理想模型” )来代替实在的客体，就可以使事物的规律具有比较简单的形式，从而便于人们去认识和掌握它们。1.2 时间和位移(二)全日制高中物理必修教学案 第一章 运动的描述第课/共课 编撰： 第 5 页 年 月 日学习目标: 1. 理解匀速直线运动和变速直线运动的概念。2. 知道什么是位移-时间图象以及如何用图象来表示位移与时间的关系。3. 知道匀速直线运动的 s-t 图象的意义。4. 知道公式和图象都是描述物理量之间关系的数学工具，且各有所长，相互补充。学习重点: s-t 图 学习难点: 主要内容:一、匀速直线运动1定义：物体在一条直线上运动，如果在 相等的时间里位移相等 ，这种运
11、动称为匀速直线运动。2严格的匀速直线运动的特点应该是“在任何相等的时间里面位移相等”的运动，现实生活中匀速直线运动是几乎不存在的，是一种理想化的物理模型。其特点是位移随时间均匀变化，即位移和时间的关系是一次函数关系。二、变速直线运动1定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移不相等，这种运动叫变速直线运动。2变速直线运动的位移和时间的关系不是一次函数关系，其图象为曲线。【例一】物体在一条直线上运动，关于物体运动的以下描述正确的是（ ）A只要每分钟的位移大小相等，物体一定是作匀速直线运动。B在不相等的时间里位移不相等，物体不可能作匀速直线运动。C在不相等的时间里位移相等，物体一定是作变速
12、直线运动。D无论是匀速还是变速直线运动，物体的位移都跟运动时间成正比。三、位移时间图象（s-t 图）：1表示位移和时间的关系的图象，叫位移-时间图象，简称位移图象2物理意义：描述物体运动的位移随时间的变化规律。3坐标轴的含义：横坐标表示时间，纵坐标表示位移。由图象可知任意一段时间内的位移或发生某段位移所用的时间。4匀速直线运动的 s-t 图：匀速直线运动的 s-t 图象是一条倾斜直线，或某直线运动的 s-t 图象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。s-t 图象中斜率（倾斜程度）大小表示物体运动快慢，斜率（倾斜程度）越大，速度越快。s-t 图象中直线倾斜方式（方向）的不同，意味着两直线运动方向相反
13、。s-t 图象中，两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。s-t 图象若平行于 t 轴，则表示物体静止。全日制高中物理必修教学案 第一章 运动的描述第课/共课 编撰： 第 6 页 年 月 日s-t 图象并不是物体的运动轨迹，二者不能混为一谈。s-t 图只能描述直线运动。5变速直线运动的 s-t 图象为曲线。6图象的应用：（1）求各时刻质点的位移和发生某一位移对应时间（2）求速度：（3）判断物体的运动性质：【例二】某同学以一定速度去同学家送一本书，停留一会儿后，又以相同的速率沿原路返回家，图 3 中哪个图线可以粗略地表示他的运动状态？【例三】如图所示为甲、乙两物体相对于同一原点运动的 s-t 图
14、，下列说法正确的是：A、在 0-t2时间内甲和乙都做匀变速直线运动B、甲、乙运动的出发点相距 S1C、乙比甲早出发 t1时间D、乙运动的速率大于甲运动的速率【例四】如图所示为 A、B、C 三个物体作直线运动的 s-t 图。由图可知：_物体作匀速直线运动，_物体作变速直线运动。三个物体运动的总路程分别是_,_,_。课堂训练：1下列关于匀速直线运动的说法中正确的是（ ）A 匀速直线运动是速度不变的运动。 B匀速直线运动的速度大小是不变的。C任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动。D速度方向不变的运动一定是匀速直线运动。2关于质点作匀速直线运动的位移时间图象以下说法正确的是（ ）A图
15、线代表质点运动的轨迹。 B图线的长度代表质点的路程。C图象是一条直线，其长度表示质点的位移大小，每一点代表质点的位置。D利用 st 图象可知质点任意时间内的位移，发生任意位移所用的时间。3如图示，是 A、B 两质点沿同一条直线运动的位移图象，由图可知（ ）全日制高中物理必修教学案 第一章 运动的描述第课/共课 编撰： 第 7 页 年 月 日A质点 A 前 2s 内的位移是 1m 。 B质点 B 第 1s 内的位移是 2m。C质点 A、B 在 8s 内的位移大小相等。D质点 A、B 在 4s 末相遇。课后作业:1 下列关于匀速直线运动的说法中正确的是（ ）A匀速直线运动是速度不变的运动。 B匀速
16、直线运动的速度大小是不变的。C任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动。D速度方向不变的运动一定是匀速直线运动。2如图所示为甲、乙两质点作直线运动的位移时间图象，由图象可知（ ）A甲、乙两质点在 1s 末时相遇。B甲、乙两质点在 1s 末时的速度大小相等。C甲、乙两质点在第 1s 内反方向运动。D在第 1s 内甲质点的速率比乙质点的速率要大。全日制高中物理必修教学案 第一章 运动的描述第课/共课 编撰： 第 8 页 年 月 日1.2 时间和位移（一）学习目标: 1. 知道时间和时刻的含义以及它们的区别，知道在实验中测量时间的方法。 2. 知道位移的概念。知道它是表示质点位置变动的
17、物理量，知道它是矢量，可以用有向线段来表示。3. 知道路程和位移的区别。学习重点: 1. 时间和时刻的概念和区别。2. 位移的矢量性、概念。学习难点: 位移和路程的区别。 主要内容:一、时刻和时间间隔1时刻和时间间隔可以在时间轴上表示出来。时间轴上的每一点都表示一个不同的时刻，时间轴上一段线段表示的是一段时间间隔。2在学校实验室里常用停表，电磁打点计时器或频闪照相的方法测量时间。【例一】下列说法中指的是时间的有_,指的是时刻的有_。A第 5 秒内 B.第 6 秒初 C.前 2 秒内 D.3 秒末 E.最后一秒内 F.第三个 2 秒 G.第五个 1 秒的时间中点。课堂训练：1关于时间和时刻，下列
18、说法正确的是（ ）A物体在 5s 时就是指物体在 5s 末时，指的是时刻。B物体在 5s 时就是指物体在 5s 初时，指的是时刻。全日制高中物理必修教学案 第一章 运动的描述第课/共课 编撰： 第 9 页 年 月 日C物体在 5s 内就是指物体在 4s 末到 5s 末的这 1s 时间。D物体在第 5s 内就是指物体在 4s 末到 5s 末的这 1s 的时间。二、路程和位移1. 路程：质点实际运动轨迹的长度，它只有大小没有方向，是标量。 2位移：是表示质点位置变动的物理量，有大小和方向，是矢量。它是用一条自初始位置指向末位置的有向线段表示，位移的大小等于质点始末位置间的距离，位移的方向由初位置指
19、向末位置，位移只取决于初末位置，与运动路径无关。3. 位移和路程的区别：4一般来说，位移的大小不等于路程。只有质点做方向不变的直线运动时大小才等于路程。【例二】中学的垒球场的内场是一个边长为 16.77m 的正方形，在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒一位球员击球后，由本垒经一垒、一垒二垒跑到三垒他运动的路程是多大？位移是多大？位移的方向如何？课堂训练：1以下说法中正确的是（ ）A两个物体通过的路程相同，则它们的位移的大小也一定相同。B两个物体通过的路程不相同，但位移的大小和方向可能相同。C一个物体在某一运动中，位移大小可能大于所通过的路程。D若物体做单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程。
20、2如图甲，一根细长的弹簧系着一个小球，放在光滑的桌面上手握小球把弹簧拉长，放手后小球便左右来回运动，B 为小球向右到全日制高中物理必修教学案 第一章 运动的描述第课/共课 编撰： 第 10 页 年 月 日达的最远位置小球向右经过中间位置 O 时开始计时，其经过各点的时刻如图乙所示。若测得 OA=OC=7cm，AB=3cm，则自 0 时刻开始：a0.2s 内小球发生的位移大小是_，方向向_，经过的路程是_b0.6s 内小球发生的位移大小是_，方向向_，经过的路程是_c0.8s 内小球发生的位移是 _，经过的路程是_d1.0s 内小球发生的位移大小是_，方向向_，经过的路程是_3关于质点运动的位移
21、和路程，下列说法正确的是（ ）A质点的位移是从初位置指向末位置的有向线段，是矢量。B路程就是质点运动时实际轨迹的长度，是标量。C任何质点只要做直线运动，其位移的大小就和路程相等。D位移是矢量，而路程是标量，因而位移不可能和路程相等。4下列关于路程和位移的说法，正确的是（ ）A位移就是路程。 B位移的大小永远不等于路程。C若物体作单一方向的直线运动，位移的大小就等于路程。D位移是矢量，有大小而无方向，路程是标量，既有大小，也有方向。5关于质点的位移和路程，下列说法正确的是（ ）A位移是矢量，位移的方向就是质点运动的方向。 B路程是标量，也是位移的大小。C质点做直线运动时，路程等于其位移的大小。 D位移的数值一定不会比路程大。6下列关于位移和路程的说法，正确的是（ ）A位移和路程的大小总相等，但位移是矢量，路程是标量。B位移描述的是直线运动，路程描述的是曲线运动。C位移取决于始、末位置，路程取决于实际运动路径。D运动物体的路程总大于位移。三、矢量和标量四、直线运动的位置和位移课堂训练课后作业:
