人教 高一物理必修1第一章 运动的描述 教案.docx

人教 高一物理必修1第一章 运动的描述 教案.docx

《人教 高一物理必修1第一章 运动的描述 教案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教 高一物理必修1第一章 运动的描述 教案.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

人教高一物理必修1第一章运动的描述教案

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：

用来代替物体的有质量的点。

①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。

②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。

③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。

质点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。

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？

【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。

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】

【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“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。

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）

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：

①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。

②s-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。

③s-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。

④s-t图象中，两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。

⑤s-t图象若平行于t轴，则表示物体静止。

⑥s-t图象并不是物体的运动轨迹，二者不能混为一谈。

⑦s-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，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S1

C、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s－t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（　　　）

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。

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