人教版高中必修一一轮复习第一章运动的描述教案Word下载.docx

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要点二、参考系

　　要点：

1.提出问题

坐船在河中旅行的人观看两岸的风景时，常有“看山恰似走来迎”的感觉，而变换一下目光，又感到“仔细看山山不动”，同是那一座山，为什么有时感觉它是动的而有时却感觉它是静止不动的呢?

平常我们认为坐在屋子里的人是不动的，而毛泽东却有诗日：

“坐地日行八万里”，这又是怎么回事呢?

其实，要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体来作参考．

2.参考系

在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的某个物体叫参考系．

②物体的运动都是相对参考系而言的，这是运动的相对性．一个物体是否运动，怎样运动，决定于它相对于所选的参考系的位置是否变化、怎样变化．同一物体，选取不同的参考系，其运动情况可能不同，如：

路边的树木，若以地面为参考系是静止的，若以行驶的汽车为参考系，树木是运动的，这就是我们坐在车里前进时感到树木往后倒退的原因．“看山恰似走来迎”是以船为参考系，“仔细看山山不动”是以河岸为参考系．“坐地日行八万里”是以地心为参考系，因为人随地球自转，而地球周长约八万里．

③参考系的选择是任意的，但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则．研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系．

要点三、坐标系

　　1.提出问题

对于在平面上运动的物体，例如在做花样滑冰的运动员，要描述他的位置，你认为应该怎样做呢?

当然是建立平面直角坐标系．

2.坐标系

要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系．

①如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴，在直线上规定原点、正方向和单位长度，就建立了直线坐标系．

②物体在平面内运动时，可以建立二维平面直角坐标系．

③空间内物体的运动，可建立三维的空间直角坐标系．例如：

描述高空中飞行的飞机时可建立三维的空间坐标系．如图所示为三种不同的坐标系，其中：

（A）中M点位置坐标为x＝2m；

（B）中N点位置坐标为x＝3m，y＝4m；

（C）中P点位置坐标为x＝2m，y＝3m，z＝0m．

要点四、时刻和时间间隔

生活中经常用到“时间”一词，如：

火车到站时间是12时45分，开出时间是12时50分，在本站停留时间是5分钟，前两句话中的“时间”与第三句话中的“时间”的含义是否相同，如何区分?

平常所说的“时间”，有时指时刻，有时指时间间隔，如前述三句话中前两个“时间”都是指时刻，第三个“时间”指时间间隔．

特别注意:

我们在日常生活中所说的时间可能是指时间间隔也可能指时刻．在物理中两者物理意义不同，必须严格区分，物理学中说的时间指的是时间间隔．

2.时间轴上的表示

在时间轴上，时刻表示一个点，时间表示一段线段如图所示，0～3表示3s的时间，即前3s；

2～3表示第3s，是1s的时间．不管是前3s，还是第3s，都是指时间．“7”所对应的刻度线记为7s末，也为8s初，是时刻．

【注意】ns末、ns初是指时刻，第ns内是指1s的时间，第ns末与第（n+1）s初指的是同一时刻．

3.时刻与时间的区别与联系

时刻

时间

区别

①时刻指一瞬时，对应于物体所处的位置

②在时间轴上用一个点表示

③只有先与后、早与迟的区分，没有长短之分

①时间指两时刻之间的间隔，对应于物体的一段路程或位移

②在时间轴上，用一段线段表示

③只有长短之分，无先后、迟早的区别

联系

①两个时刻的间隔即为时间，即△t＝t2－t1

②时间轴上的两个点无限靠近时，它们间的时间间隔就会趋近于零，时间间隔就趋近于时刻了

③时间间隔能够展示物体运动的一个过程，好比是一段录像；

时刻可以显示物体运动的一个瞬间，好比是一张照片，即由一个一个连续的照片可以组成录像，一系列连续时刻的积累便构成时间

4.时间的测量

时间的单位有秒、分钟、小时，符号分别是s、min、h．

生活中用各种钟表来计时，实验室里和运动场上常用停表来测量时间，若要比较精确地研究物体的运动情况，有时需要测量和记录很短的时间，学校的实验室中常用电磁打点计时器或电火花计时器来完成．

要点五、路程和位移

登泰山时从山门处到中天门，可以坐车沿盘山公路上去，也可以通过索道坐缆车上去，还可以沿山间小路爬上去，三种登山的路径不同，游客体会到的登山乐趣也不同，但他们的位置变化却是相同的，可见物体运动的路径与其位置变化并不是一回事．

2.路程：

质点的实际运动路径的长度，路程只有大小，其单位就是长度的单位．

3.位移：

从初位置到末位置的有向线段．线段的长度表示位移的大小，有向线段的指向表示位移的方向．

4.位移与路程的区别和联系

①位移是描述质点位置变化的物理量，既有大小又有方向，是矢量，是从起点A指向终点B的有向线段，有向线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向，位移通常用字母“x”表示，它是一个与路径无关，仅由初、末位置决定的物理量．

②路程是质点运动轨迹的长度，它是标量，只有大小，没有方向．路程的大小与质点的运动路径有关，但它不能描述质点位置的变化．例如，质点环绕一周又回到出发点时，它的路程不为零，但其位置没有改变，因而其位移为零．

③由于位移是矢量，而路程是标量，所以位移不可能和路程相等；

但位移的大小有可能和路程相等，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程，否则，路程总是大于位移的大小．在任何情况下，路程都不可能小于位移的大小．

④在规定正方向的情况下，与正方向相同的位移取正值，与正方向相反的位移取负值，位移的正负不表示大小，仅表示方向，比较两个位移大小时，只比较两个位移的绝对值．

位移与路程的区别与联系可列表如下：

项目

位移

路程

定义

物体空间位置变化的大小和方向

物体运动轨迹的长度

方向性

（1）是矢量，有大小和方向

（2）由起始位置到末位置的方向为位移的方向

（3）这一矢量线段的长为位移的大小

（24）遵循平行四边形定则（第三章学习）

（1）是标量，只有大小，没有方向

（2）物体运动轨迹的长度，即为路程的大小

（3）遵从算术法则

图示（曲线运动）

物体由A点到B点有向线段的大小和方向表示质点的位移

物体由A点运动到B点，弧AB轨迹的长度即为质点的路程

都是长度单位，国际单位都是米（m）

都是描述质点运动的物理量

对于单向直线运动来讲，位移的大小与路程相等

要点六、标量和矢量的区别

1.标量：

只有大小没有方向的量．如：

长度、质量、时间、路程、温度、能量等运算遵从算术法则．

2.矢量：

有大小也有方向，求和运算遵循平行四边形定则的量．如：

力、速度等．运算法则和标量不同，我们在以后会学习到．

3.对矢量概念的理解:

①矢量可用带箭头的线段表示，线段的长短表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向．

②同一直线上的矢量，可在数值前加上正、负号表示矢量的方向，正号表示矢量方向与规定正方向相同，负号表示矢量方向与规定正方向相反，加上正、负号后，同一直线上的矢量运算可简化为代数运算．

③矢量前的正、负号只表示方向，不表示大小，矢量大小的比较实际上是矢量绝对值的比较．如前一段时间位移为2m，后一段时间位移为-3m，则后一段时间物体的位移大．

要点七、做直线运动的质点在坐标轴上的位置与位移的关系

如果物体做直线运动，沿这条直线建立坐标轴，则运动中的某一时刻对应的是此时物体所处位置，如果是一段时间，对应的是这段时间内物体的位移．位移等于物体末位置坐标减去初位置坐标．

如图所示，一个物体从A运动到B，如果A、B两位置坐标分别为xA和xB，那么质点的位移△x＝xB－xA．

若初位置xA＝5m，末位置xB＝-2m，质点位移△x＝xB-xA＝-2m-5m＝-7m，负号表示位移的方向由A点指向B点，与x轴正方向相反．

【典型例题】

1.类型一、关于质点的理解

例1、做下列运动的物体，能当作质点处理的是（）

A．绕太阳公转的地球 

B． 

从北京往上海运动的火车

C． 

旋转中的风力发电机叶片

D．在冰面上旋转的花样滑冰运动员

【答案】A、B

【解析】研究地球绕太阳公转时，太阳的体积相对于和地球之间的距离来说是很小的，所以可看作质点，故A正确；

火车的长度相对于北京到上海的距离是很小的，可以忽略，此时的火车可以看做质点，所以B正确；

研究旋转中的风力发电机叶片，不能看成质点，否则就没有转动了，故选项C错误；

在冰面上旋转的花样滑冰运动员，要看其动作，也不能看成质点，故D错误．

【总结升华】根据质点的定义，能否将问题看做质点，关键是物体自身因素对我们研究问题的影响，物体的大小不是判断物体可否视为质点的重要依据．

【变式】如在研究下述问题中，能够把研究对象当作质点的是（）

A．研究某学生骑车由学校回家的速度

B．对这名学生骑车姿势进行生理学分析

C．研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹

D．研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面

E．研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少

F．研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化

G．一枚硬币用力上抛，猜测它落地时正面朝上还是反面朝上

H．正在进行花样溜冰的运动员

【答案】ACE

类型二、关于参考系的理解

例2、如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美．请问摄影师选择的参考系是（）

A．大地B．太阳C．滑板运动员D．步行的人

【答案】C

【解析】摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的，显然是选择滑板运动员为参考系。

【总结升华】参考系是认为固定不动的物体，以它为参考判断其它物体的运动与否。

【变式】敦煌曲子词中有这样的诗句：

“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行.”其中“看山恰似走来迎”和“仔细看山山不动”所选的参考系分别是（）

A．船和地面B．地面和船

C．船和山D．河岸和流水

【答案】A

【变式】两辆汽车在平直公路上匀速并排行驶，甲车内一个人看见窗外树木向东移动，乙车内一个人发现甲车没有动，如果以大地为参考系，上述事实说明（）

A、甲车向西运动，乙车不动

B、乙车向西运动，甲车不动

C、甲车向西运动，乙车向东运动

D、甲乙两车以相同的速度同时向西运动

【答案】D

类型三、关于坐标系的理解

例3、如图甲所示，某人从学校门口A处开始散步，先向南走了50m到达B处，再向东走100m到达C处，最后又向北走了150m到达D处，则A、B、C、D各点位置如何表示?

【解析】本题考查坐标系的建立方法．可以以A点为坐标原点，向东为x轴的正方向，向北为y轴的正方向，如图乙所示，则各点坐标为A（0，0），B（0，－50m），C（100m，－50m），D（100m，100m）．

【总结升华】本题答案不是唯一的．我们选择的坐标原点不同，x，y轴的正方向不同，各点的位置也不同．正确建立坐标系是正确描述物体位置的前提．

【变式】如图是为了定量描述物体的位置变化作出的坐标轴（x轴），在画该坐标轴时规定原点在一平直公路上某路标所在处。

公路为南北走向，规定向北为正方向。

坐标轴上有两点A和B，A的位置坐标为xA=5m，B的位置坐标为xB=-3m，下列说法正确的是（）

①A点位于该路标南5m处②A点位于该路标北5m处

③B点位于该路标南3m处④B点位于该路标北3m处

A．①③B．②④C．①④D．②③

【解析】在坐标轴上标注A、B的位置，如图所示。

原点为该路标，向北为正方向，由图可知，A点位于该路标北5m处，B点位于该路标南3m处。

类型四、关于时刻与时间间隔的理解

例4、以下的计时数据指时间间隔的是（）

A．从北京开往广州的火车预计10时到站

B．1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权

C．某人百米跑的成绩是13s

D．某场足球赛开赛了15min时甲队攻入一球

【解析】火车到站的时间，并没有起止时刻；

1997年7月1日零时，它是一个激动人心的时刻；

百米跑是一个运动过程；

足球赛开赛15min时，甲队攻入一球，事情发生在一瞬间．

【总结升华】时刻和时间间隔既有区别也有联系，区分二者的方法有：

（1）利用上下文判断：

分析所给的说法，根据题意去体会．

（2）利用时间轴判断：

画出时间轴，把所给的时刻或时间间隔标出来，时刻对应一个点，时间间隔对应一条线段．

【变式1】时间和时刻是两个不同的概念．要注意区分：

①第几秒初；

②第几秒末；

③第几秒；

④几秒内；

⑤前几秒；

⑥前几秒末；

⑦后几秒；

⑧后几秒初等概念．

其中属于“时间”概念的有__________．（填序号）

【答案】③④⑤⑦

【变式2】如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间的说法中正确的是（）．

A．t2表示时刻，称为第2s末或第3s初，也可以称为2s内

B．t2～t3表示时间，称为第3s内

C．t0～t2表示时间，称为最初2s内或第2s内

D．tn－1～tn表示时间，称为第（n－1）s内

【答案】B

类型五、关于路程与位移的理解

例5、一质点绕半径为R的圆圈运动了一周，则其位移大小为________，路程是________，若质点运动了

周，则其位移大小为________，路程是________，此运动过程中最大位移是________，最大路程是________．

【答案】0

2R

【解析】质点绕半径为R的圆圈运动一周，位置没有变化，位移是0，走过的路程是2πR；

质点运动

周，设从A点开始逆时针运动，则末位置为C，如图所示，其位移为由A指向C的有向线段，大小为

，路程即轨迹的总长，为

个周长，即

；

运动过程中位移最大是由A到B点时，最大位移是2R，最大路程即为

．

【总结升华】

（1）以某物体为研究对象，选择一个研究过程．

（2）找出研究过程的初位置和末位置，则由初位置指向末位置的有向线段是位移．（3）画出物体在运动过程中的运动轨迹示意图，则实际路径的总长度就是路程．

【变式1】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，如图所示.一位击球员击球后，由本垒经一垒、二垒直跑到三垒.他运动的路程是m，位移是m，位移的方向.

【答案】50.31m16.77m由本垒到三垒

【变式2】一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表，则此质点开始运动后

t/s

1

2

3

4

5

x/m

－4

－1

－7

（1）前几秒内的位移最大（）

A．1sB．2sC．3sD．4sE．5s

（2）第几秒内的位移最大（）

A．第lsB．第2sC．第3sD．第4sE．第5s

（3）前几秒内的路程最大（）

【答案】DBE

【变式3】

（2015北京东城期末）一位同学在操场上从某点出发，先向正东方向走了30m，然后右转向正南走了40m。

他走过的路程为_______m，发生的位移大小为_______m。

【答案】70；

50.

单元检测

一、选择题：

1、关于质点的下列说法，正确的是（）

A、质点就是一个体积很小的球

B、只有很小的物体才能视为质点

C、质点不是实际存在的物体，只是一种“理想模型”

D、大的物体有时也可以视为质点

2、关于时间和时刻，下列说法中正确的是（）

A、时间表示较长的过程，时刻表示较短的过程

B、时刻对应质点的位置，时间对应质点的位移和路程

C、1min只能分成60个时刻

D、9点开会，开了2h，11点散会，其中9点和11点指时刻，2h指时间

3、下列说法中正确的是（）

A、中央电视台每天晚上7点开始播报新闻联播，这里的“晚上7点”表示的是时间

B、只有静止的物体才能被选作参考系

C、研究“歼11”飞机在空中飞行的轨迹时，可以把飞机看成质点

D、路程等于位移的大小

4、关于参考系的选择，下列说法正确的是（）

A、参考系的选择必须是静止不动的物体

B、任何物体都可以被选作参考系

C、参考系就是不动的物体

D、参考系必须是和地面连在一起的物体

5、甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动，乙中乘客看甲在向下运动，丙中乘客看甲、乙都在向上运动.这三架电梯相对地面的运动情况可能是（）

A、甲向上、乙向下、丙不动

B、甲向上、乙向上、丙不动

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

6、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，他以为是一只小昆虫，便敏捷地把它一把抓了过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗子弹.飞行员能抓到子弹，是因为（）

A、飞行员的反应快

B、子弹相对于飞行员是静止的

C、子弹已经飞得没有劲了，快要落在地上了

D、飞行员的手有劲

7、如图所示，某质点沿半径为r的半圆由a点运动到b点，则它通过的位移和路程分别是（）

A、0；

0B、2r，向东；

πr

C、r，向东；

πrD、2r，向东；

2r

8、从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是（）

A、从飞机上看，物体静止B、从飞机上看，物体始终在飞机的后方

C、从地面上看，物体做曲线运动D、从地面上看，物体做直线运动

9、甲、乙、丙3人各乘一个热气球，甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，甲看到丙匀速上升，丙看到乙匀速下降.那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是（）

A、甲、乙匀速下降，

，丙停在空中

B、甲、乙匀速下降，

，丙匀速下降，且

C、甲、乙匀速下降，

，丙匀速上升

D、以上说法均不对

10、关于矢量和标量，下列说法中正确的是（）

A、矢量是既有大小又有方向的物理量B、标量是既有大小又有方向的物理量

C、位移-10m比5m小D、-10℃比5℃的温度低

11、在我国东南部的某大城市，有一天下午，在该城市的中心广场行人拥挤，有人突然高喊：

“楼要倒了!

”其他人猛然抬头观看也发现楼在慢慢倾倒，如图所示，便纷纷狂奔逃生，引起交通混乱，但过了好久，高楼并没有倒塌.人们再仔细观望时，楼依然稳稳地矗立在那里.下列有关探究分析这一现象的原因的说法中正确的是（）

A、是一种错觉，不可能发生

B、感觉楼要倾倒的原因是人在运动

C、是因为选择了高空运动的云为参考系

D、是因为选择了旁边更高的楼为参考系

二、解答题：

1、公路上向左匀速行驶的小车如图甲所示、经过一棵果树附近时，恰有一颗果子从树上自由落下.地面上的观察者看到果子的运动轨迹是图乙中的________，车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是乙图中的________.（不计阻力）

2、小球从3m高处落下，被地板弹回，在1m高处被接住。

那么，小球通过的路程是，位移的大小是

3、某人从A点出发，先向正东走了15m到B点，然后向正北又走了10m到C点，如果以正东和正北建立二维直角坐标系，如图所示，则物体最后到达位置C（图中未画出）的坐标为________.

4、人划船逆流而上，当船行到一座桥下时，船上一木箱落入水中立刻随水漂向下游，船继续前进.过了15min，船上的人才发现木箱丢了，于是立即返回追赶.求船从返回到追上木箱所花的时间（船对水速度大小不变，不计船掉头时间）.

【答案与解析】

1、CD

解析：

质点不是实际存在的物体，更不是小球，是实际物体的近似.是一种“理想模型”、并不是任何情况下大的物体都不可看做质点，而小的物体都可看做质点.

2、BD

再短的时间也是一个时间间隔，时刻指一个瞬间，而不是很短的一段时间，故A错．要注意1s不等于一个时刻，1min可以分成无数个时刻，故C错．

3、C

解析:

晚上7点表示时间轴上的点，表示时刻，故A错误；

静止和

运动的物体都可以看做参考系，故B错误；

研究“歼11”飞机在空中飞行的轨迹时，飞机的大小和形状都可以忽略不计，故可以看做质点，故C正确；

路程是轨迹的长度，位移是从初位置到末位置的有向线段，故路程可能大于位移的大小，故D错误；

4、B

参考系是假定不动的物体，故参考系可以选择运动的物体也可以选择静止的物体，故A、C错误；

参考系的选择是任意的，故任何物体都可以作为参考系，B正确；

参考系的选择是任意的，被选作参考系的物体可以与地面相关，也可以与地面无关，故