高一必修讲义1.docx

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高一必修讲义1

第一章：

运动的描述

第一节:

质点

【知识要点】

1.质点

（1）没有形状、大小，而具有质量的点。

（2）质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在。

（3）一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析。

2.参考系

（1）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）在描述一个物体运动时，选来作为标准的（假定不动的）另外的物体，叫做参考系。

对参考系应明确以下几点：

①对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同。

②在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化。

3、理想化模型

　　1．理想化模型是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在．

　　2．理想化模型是以研究目的为出发点，突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的物理模型．

　　3．理想化模型是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映，是物理学中经常采用的一种研究方法．

4、坐标系

　1．建立坐标系的物理意义

为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系．

　2．坐标系的种类及特点

（1）直线坐标系：

以某一点为原点，规定单位（有时是长度，有时是时间，也可能是其他物理量）、正方向或变化方向的意义．

（2）平面坐标系：

物体在某一平面内运动时需建立平面坐标系．如图1－1所示，在图甲中，a、b、c三点有相同的横坐标，在图乙中，A、B、C三点有相同的纵坐标，由此可以发现：

如果仅仅确定某点的横坐标或纵坐标，该点的位置并不能唯一确定，如果同时确定某点的横坐标和纵坐标，则该点的位置唯一确定．

图1－1

（3）多维坐标系（如三维立体空间坐标系）：

物体的运动不在同一平面内时，可以建立多维坐标系.

同步达标

1．在研究体育比赛中运动员的运动特点时，下列运动员可以当做质点处理的是（　　）

　　A．研究姚明在扣篮的动作时

　　B．研究李小鹏在双杆上比赛的动作时

　　C．研究菲尔普斯100米自由游触壁的瞬间

　　D．记录某马拉松运动员在比赛过程中各时刻的位置时

2．关于参考系，下列说法不符合实际的是（　　）

　　A．一个物体相对于其他物体的位置变化，叫机械运动

　　B．不选定参考系，就无法研究某一物体怎样运动

　　C．参考系是不动的物体

　　D．参考系是人们假设不动的物体

3．“坐地日行八万里，巡天遥看一千河。

”这一诗句表明（　　）

　　A．“坐地日行八万里”选的参考系是地心

　　B．“巡天遥看一千河”选的参考系是地球以外的星体

　　C．人在地球上的静止是相对的，运动是绝对的

　　D．坐在地面上的人是绝对静止

4．下列关于质点的说法中，正确的是（　　）

　　A．质点是一个理想化的模型，实际并不存在

　　B．因为质点没有大小，所以与几何中心的点没有区别

　　C．凡是轻小的物体，都可看成质点

　　D．如果物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关或次要因素，就可以把物体看成质

5．某校高一的新同学分别乘两辆汽车去市公园玩．两辆汽车在平直公路上运动，甲车内一同学看见乙车没有运动，而乙车内一同学看见路旁的树木向西移动．如果以地面为参考系，那么，上述观察说明（　　）

　　A．甲车不动，乙车向东运动

　　B．乙车不动，甲车向东运动

　　C．甲车向西运动，乙车向东运动

　　D．甲、乙两车以相同的速度都向东运动

6．有一天下午，在我国东南部的某大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．人们便纷纷狂奔逃生，导致交通一片混乱，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（　　）

7．烟囱冒出的烟和平直路面上甲、乙两车上的小旗的朝向如图所示，关于甲、乙两车相对于路旁房子的运运情况，下列说法正确的是（　　）

A．甲、乙两车一定向左运动

B．甲车可能静止或向右运动或向左缓慢运动，乙车一定向左运动

C．甲车可能向右加速运动，乙车可能向右减速运动

D．甲车一定向右运动，乙车一定向左运动

8．地面观察者看到雨滴竖直下落时，坐在匀速前进的列车车厢中的乘客看雨滴是（　　）

　　A．向前运动　　　　　　　B．向后运动

　　C．倾斜落向前下方　　D．倾斜落向后下方

9．第一次世界大战的时候，一个法国飞行员在2000m高空飞行的时候，发现脸旁有一个什么小玩意儿在游动着．飞行员以为是一只小昆虫，敏捷地把它一把抓了过来．现在请你想一想这位飞行员的惊诧吧，他发现他抓到的是一颗德国子弹！

大家都知道，子弹的飞行速度是相当快的，为什么飞行员能抓到子弹？

10．为了确定平面上物体的位置，我们建立平面直角坐标系，如图所示．以O点为坐标原点，沿东西方向为x轴，向东为正；沿南北方向为y轴，向北为正．图中A点的坐标如何表示？

其含义是什么？

11．一物体从O点出发，沿东偏北30°的方向运动10m至A点，然后又向正南方向运动5m至B点．

（1）建立适当坐标系，描述出该物体的运动轨迹．

（2）依据建立的坐标系，分别求出A、B两点的坐标．

12．东汉时期的著作《尚书纬·考灵曜》中谈到地球的运动时这样写道：

“地恒动不止，而人不知。

譬如人在大舟中，闭牖（即窗户）而坐，舟行而人不觉也。

”这说明了什么道理？

如果你坐在一艘匀速行驶的船中，窗户全部关闭，请你探究如何证明船是在运动的．

第二节:

时间和位移

【知识要点】

一、时间与时刻

　　1．时刻对应于物体所处的状态，只有先与后、早与迟的区别，而没有长短之分；在时间轴上，时刻用一个点表示．

　　举例：

下面几种说法均属时刻．

　　第2s初，第3s末，第5s时，火车10：

05开车．

　　2．时间间隔对应于物体所经历的某段过程，是用长短来表达的，它本身没有先后或迟早的涵义；在时间轴上，时间间隔用线段表示．

　　举例：

下面的几种说法均属时间间隔．

　　第5s内：

时间为1s；

　　前10s内：

时间为10s；

从第3s初至第6s初：

时间为3s.

二、路程与时间

（1）位移是表示质点位置变化的物理量。

路程是质点运动轨迹的长度。

（2）位移是矢量，用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。

位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离，方向与速度即运动方向无直接关系。

路程是标量，它是质点运动轨迹的长度，与运动路径有关。

（3）当质点做单向直线运动时，路程与位移的大小相等。

三、标量与矢量

　　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：

有大小也有方向的量．如：

位移、力、速度等．运算法则与标量不同，我们将在以后学习．

同步达标

1．关于时间和时刻，下列说法正确的是（　　）

　　A．时间很长，时刻很短B．第2s内和2s都是指一段时间间隔

　　C．时光不能倒流，因此时间是矢量　D．“北京时间12点整”其实指的是时刻

2．关于位移和路程，下列说法正确的是（　　）

　　A．位移和路程是相同的物理量　B．路程是标量，即表示位移的大小

　　C．位移是矢量，位移的方向即质点运动的方向D．若物体做单一方向的直线运动,位移的大小等于路程

3．下列说法正确的是（　　）

　　A．学校作息时间表上的“学生上第一节课的时间为8：

00”是指时间间隔

　　B．火车站公布的旅客列车运行表是时刻表

　　C．体育老师用秒表记录某同学完成百米短跑的记录值是时间间隔

　　D．神舟七号绕地球飞行45周，耗时68时27分钟是时刻

4．氢气球升到离地面80m高空时从上面掉落下一物体，物体又上升了10m高后开始下落，若取向上为正，则物体从掉落开始至落地时的位移和经过的路程分别为（　　）

　　A．80m,100m　　　　　B．－80m,100m

　　C．90m,180m　　　　　D．90m，－180m

5．一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表所示，则此质点开始运动后（　　）

t（s）末

0

1

2

3

4

5

x（m）

0

5

－4

－1

－7

1

　A．第1s内的位移最大B．第4s内的位移最大

　C．第2s内的位移最大D．第3s的路程最小

6．物体沿半径分别为r和R的半圆弧由A点经B点到达C点，如图所示．则它运动的位移和路程分别是（　　）

A．2（R+r）；π（R+r）　B．2（R＋r），向东；2πR，向东

　C．2π（R＋r），向东；2π（R＋r）　D．2（R＋r），向东；π（R＋r）

7一质点绕半径为R的圆圈运动了一周，如图所示，则其位移大小为_____，路程是____，若质点运动了l

周，则其位移大小为______，路程是____，此运动过程中最大位移大小是____，最大路程是______。

8．2007年4月18日，我国铁路第六次大面积提速，重点城市间大量开行时速200公里及以上动车组旅客列车--“和谐号”CRH系列国产化动车组列车．下表是D665次动车组列车运行的时刻表．试求D665次动车组列车从上海到海宁、杭州、义乌、金华的时间．（保留两位有效数字）

　　D665　次列车时刻表

停靠站

到达时刻

开车时刻

里程（km）

上海南

－

13：

12

0

海宁

13：

59

14：

01

108

杭州

14：

35

14：

37

173

义乌

15：

25

15：

27

312

金华西

15：

53

－

360

9．在运动场的一条直线跑道上，每隔5m距离放置一个空瓶子，运动员在进行往返跑训练，从中间某一瓶子出发，跑向最近的空瓶将其扳倒后再扳倒出发点处的第一个瓶子，之后再往返到前面的最近处的瓶子，依次下去，当他扳倒第6个空瓶时，他跑过的路程为多大，位移是多大？

第三讲:

运动快慢的描述

【知识要点】

1、速度、平均速度和瞬时速度

（1）速度：

表示物体运动快慢的物理量，它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。

即v=s/t。

速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的方向。

在国际单位制中，速度的单位是（m/s）米/秒。

（2）平均速度=总位移/总时间。

是矢量，其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。

平均速率=总路程/总时间，是标量，平均速率不是平均速度的大小。

（3）瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，指某一时刻附近极短时间内的平均速度。

瞬时速率是瞬时速度的大小，简称速率。

2、匀速直线运动

（1）定义：

物体在一条直线上运动，如果在任意相等的时间内位移相等，这种运动叫做匀速直线运动。

（2）x—t图象和v-t图象

①位移图象（s-t图象）就是以纵轴表示位移，以横轴表示时间而作出的反映物体运动规律的数学图象。

A、纵截距表示物体的初始位置。

B、倾斜直线表示物体作匀速直线运动，水平直线表示物体静止，曲线表示物体作变速直线运动。

C、斜率表示速度。

斜率的绝对值表示速度的大小，斜率的正负表示速度的方向。

②匀速直线运动的v-t图象是一条平行于横轴（时间轴）的直线。

A、纵截距表示物体的初速度。

B、倾斜直线表示物体作匀变速直线运动，水平直线表示物体作匀速直线运动，曲线表示物体作变加速直线运动（加速度大小发生变化）。

C、纵坐标表示速度。

纵坐标的绝对值表示速度的大小，纵坐标的正负表示速度的方向。

D、斜率表示加速度。

斜率的绝对值表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向。

E、面积表示位移。

横轴上方的面积表示正位移，横轴下方的面积表示负位移。

同步达标

1．下列有关平均速度的说法中，正确的是（　　）

　　A．平均速度为始末速度和的一半　B．平均速度是路程与时间的比值

　　C．平均速度是标量　D．平均速度与位移段的选取密切相关

2．下列描述的几个速度中，属于瞬时速度的是（　　）

　　A．子弹以790m/s的速度击中目标　B．信号沿动物神经传播的速度大约为102m/s

　　C．汽车上速度计的示数为80km/h　D．台风以36m/s的速度向东北方向移动

3．雨滴落在窗台的速度为5m/s，经过窗户的速度是4m/s，则（　　）

　　A．5m/s是平均速度B．5m/s是瞬时速度

　　C．4m/s是平均速度　D．4m/s是瞬时速度

4．下列关于速度的说法中，正确的是（　　）

　　A．速度是表示物体运动快慢的物理量，它既有大小，又有方向

　　B．平均速度就是速度的平均值，它只有大小没有方向

　　C．汽车以速度v1经过某一路标，子弹以速度v2从枪口射出，v1和v2均指平均速度

　　D．运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，叫瞬时速度，它是矢量

5．一辆汽车向东行驶，在经过路标甲时速度计指示为50km/h，行驶一段路程后，汽车转向北行驶，经过路标乙时速度计指仍为50km/h，下列说法正确的是（　　）

　　A．汽车经过甲、乙两路标时的速度相同

　　B．汽车经过甲、乙两路标时的速率不同

　　C．汽车经过甲、乙两路标时的速率相同，但速度不同

　　D．汽车向东行驶和向北行驶两过程平均速度相同

6．甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动，它们的位x－t图象如图所示．在20s内它们的平均速度和平均速率的大小

关系是（　　）

　　A．平均速度大小相等，平均速率v甲>v乙=v丙B．平均速度大小相等，平均速率v甲>v丙>v乙

C．平均速度v甲>v丙=v乙，平均速率相等D．平均速度和平均速率大小均相等

7．三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示，三个质点同时从N点出发，同时到达M点，下列说法正确的是（　　）

A．三个质点从N到M的平均速度相同

　　B．B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻瞬时速度方向相同

　　C．到达M点的瞬时速率一定是A的大

　　D．三个质点到M时的瞬时速率相同

8．图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片．该照片经放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%.已知子弹飞行速度约为500m/s，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近（　　）

A．10－3s　　B．10－6s　　C．10－9s　　D．10－12s

9．如图所示，一列火车长100m，速度为5m/s.它通过一根直径为2cm的标志杆约需要多长时间？

它通过长为50m的大桥需要多长时间？

10．火车在甲、乙两站之间匀速行驶，一位同学根据铁路旁电杆的标号观察火车的运动情况，在5min时间里，他看见电杆的标号从100增到200.如果已知两根电杆之间的距离是50m，甲、乙两站相距l=72km，根据这些数据，试探究分析火车的速度是多少？

第四讲:

实验：

打点计时器测速度

【知识要点】

1.电磁打点计时器

　　图4－1所示是电磁打点计时器的构造图，图中标出了几个主要部件的代号及名称．

当给电磁打点计时器通电后，线圈产生磁场，放在线圈中的振片被磁化，由于线圈通的是交变电流，电流方向不断变化，振片就会因反复地受到向上、向下的吸引而不停地振动起来．当交变电流的频率是50Hz时，电磁打点计时器的振针每0.02s打下一个点．

2、用电火花计时器（或电磁打点计时器）研究匀变速直线运动

1、实验步骤：

（1）把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将打点计时器固定在平板上,并接好电路

（2）把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码.

（3）将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔

（4）拉住纸带,将小车移动至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带.

（5）断开电源,取下纸带

（6）换上新的纸带，再重复做三次

2、常见计算：

一般就是求加速度

，及某点的速度

。

T为每一段相等的时间间隔，一般是0.1s。

（1）逐差法求加速度

如果有6组数据，则

如果有4组数据，则

如果是奇数组数据，则撤去第一组或最后一组就可以。

（2）求某一点的速度，应用匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度即

比如求A点的速度，则

3、纸带分析

（1）、从纸带上可直接判断时间间隔，用刻度尺可以测量位移。

（2）、可计算出经过某点的瞬时速度

（3）、可计算出加速度

3、用v－t图象分析实验数据

　1．v－t图象

　　在平面直角坐标系中，用纵轴表示速度，横轴表示时间，图象中的任一点表示某时刻的速度，得到速度－时间图象（v－t图象），简称速度图象．

　2．v－t图象的意义

　　v－t图象反映的是速度随时间的变化关系，它并不是物体的运动轨迹．

3．匀速直线运动的v－t图象

　　　　　　　　　　　　　　　图4－4

（1）匀速直线运动的v－t图象是与时间轴平行的直线，如图4－4所示．

（2）速度不同的匀速直线运动的v－t图象，是不同的平行于时间t轴的直线，它们纵轴的截距表示速度，截距越大，表示速度越大，如图4－4中，va＞vb.

（3）匀速直线运动的图线与时间轴所围的面积表示该时间内物体的位移．

图4－4中的阴影部分面积S＝va·t，va·t恰是a物体在t时间内的位移，即S＝x＝vat.

4．用v－t图象描述纸带的运动

以速度v为纵轴，时间t为横轴，建立直角坐标系．用各点迹上对应的时间和瞬时速度描点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来，即可用v－t图象分析速度随时间的变化规律．

同步达标

1．在使用打点计时器时应（　　）

　　A．先接通电源，再使纸带运动　　B．先使纸带运动，再接通电源

　　C．在使纸带运动的同时接通电源　　D．先使纸带运动或先接通电源都可以

2．下列说法正确的是（　　）

　　A．电磁打点计时器和电火花计时器的原理基本一样

　　B．电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电压一样

　　C．电磁打点计时器和电火花计时器外接的交流电频率是一样的

　　D．电磁打点计时器和电火花计时器打点的时间间隔都是0.02s

3．运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，纸带上打下一列小点，打点计时器打下的点直接记录了（　　）

　　A．物体运动的时间　　B．物体在不同时刻的位置

　　C．物体在相同时间内的距离　　D．物体在不同时间内的位移

4．打点计时器所用的电源是50Hz的交流电，其相邻点间的时间间隔是T，若纸带上共打出N个点，该纸带上记录的时间为t，则（　　）

　　A．T＝0.1s，t＝NT　　B．T＝0.05s，t＝（N－1）T

　　C．T＝0.02s，t＝（N－1）T　　D．T＝0.02s，t＝NT

5．我国使用的交流电的频率是50Hz，而美国使用的交流电的频率为60Hz，同样的纸带实验，纸带长度、拉动纸带的速度完全相同，在我国和美国两地区所得到的纸带上被打点的个数（　　）

　　A．一样多　　　　　　B．在美国多

　　C．在我国多　　　　D．不能确定

6．若一质点从t=0开始由原点出发，其v-t图象如图所示，则该质点（　　）

　　A．当t＝1s时，离原点最远　　B．当t＝2s时，离原点最远

　　C．当t＝3s时，回到原点　　D．当t＝4s时，回到原点

7．用接在50Hz交流电源上的打点计时器测定小车的运动情况．某次实验中得到一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每5个打印点取一个计数点，分别标明0、1、2、3、…量得0与1两点间的距离x1=30mm，2与3两点间的距离x2=48mm，则小车在0与1两点间的平均速度为v1=　　　　m/s，在2与3两点间的平均速度v2=　　　　m/s.据此可判定小车做_____运动．

8．利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图象．某同学在一次实验中得到运动小车的v-t图象如图所示，请据此回答：

（1）小车做什么样的运动？

（2）小车运动的最大速度约为多少？

　（3）小车运动的最大位移约为多少？

第五讲:

实验：

速度变化快慢的描述

【知识要点】

1、加速度

（1）加速度是矢量,

（2）在变速直线运动中,若加速度的方向与速度方向相同,则质点做加速运动;若加速度的方向与速度方向相反,则质点做减速运动。

（3）作图问题，根据描绘的这些点做一条直线，让直线通过尽量多的点，同时让没有在直线上的点均匀的分布在直线两侧，画完后适当向两边延长交于y轴。

那么这条直线的斜率就是加速度

，求斜率的方法就是在直线上（一定是直线上的点，不要取原来的数据点。

因为这条直线就是对所有数据的平均，比较准确。

直接取数据点虽然算出结果差不多，但是明显不合规范）取两个比较远的点，

则

2．图象

　　　　　　　　　　　　　　　图5－1

（1）x－t图象，如图5－1所示，由斜率表示速度．

　　①表示匀速直线运动．

　　②表示速度越来越小的直线运动．

　　③斜率表示A点的瞬时速度．

（2）v－t图象，如图5－2所示，由斜率表示加速度，由两点纵坐标的差表示速度变化量．

　　　　　　　　　　　　　　　图5－2

　　①表示加速度越来越小的加速直线运动．

　　②斜率表示B点的加速度．

速度

加速度

速度变化量

意义

描述物体运动快慢和方向的物理量

描述物体速度变化快

慢和方向的物理量

描述物体速度变化大

小程度的物理量，是

一过程量

定义式

单位

m/s

m/s2

m/s

决定因素

v的大小由v0、a、t

决定

a不是由v、△v、△t

决定的，而是由F和

m决定。

由v与v0决定，

而且

，也

由a与△t决定

方向

与位移x或△x同向，

即物体运动的方向

与△v方向一致

由

或

决定方向

大小

1位移与时间的比值

2位移对时间的变化

率

3x－t图象中图线

上点的切线斜率的大

小值

1速度对时间的变

化率

2速度改变量与所

用时间的比值

3v—t图象中图线

上点的切线斜率的大

小值

同步达标

1甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时，取物体的初速度方向为正，甲的加速度恒为2m/s2，乙的加速度恒为－3m/s2，则下列说法正确的是（　　）

　　A．两物体都做加速直线运动，乙的速度变化快　　B．甲做加速直线运动，它的速度变化快

　　C．乙做减速直线运动，它的速度变化率大　　D．甲的加速度比乙的加速度大

2

（1）题1中，若a甲＝－4m/s2，a乙＝3m/s2，则甲、乙两物体将做什么运动？

（2）题1中，若规定初速度方向为负方向，且a甲＝2m/s2，a乙＝－3m/s2，则甲、乙两物体各做什么运动？

3列车以30m/s的速度行驶，司机发现前方路段给出“低速行驶”的信号，于是采取制动措施，在10s内使列车的速度减小到10m/s，试求列车运动的加速度

4一只足球以10m/s的速度沿正东方向运动，运动员飞起一脚，足球以20m/s的速度向正西方向飞去，运动员与足球的作用时间为0.1s，求足球获得加速度的大小和方向．

5图5－3所示为某物体做直线运动的v－t图象．试分析物体在各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小和方向．

6图6－4所示是曲线形状相