高中物理新教材同步 必修第一册第1章 章末素养提升

章末素养提升
物理观念研究运动的两
个基本概念
质点：(1)定义：忽略物体的大小和形状，把物体可视为一个有
质量的点
(2)把物体看成质点的条件：形状和大小对研究的问题可以忽略
参考系：选取的原则：任意的，一般选大地为参考系
描述运动的三
个物理量
位移：从初位置指向末位置的有向线段，是矢量
速度：(1)表示物体运动快慢的物理量
(2)平均速度v＝
Δx
Δt，方向与位移方向相同
(3)瞬时速度：Δt→0时的平均速度，方向即物体运动的方向
加速度：速度的变化率
(1)
Δv
Δt表示速度变化快慢的物理量
(2)a＝
Δv
Δt，也叫作速度变化率，方向与Δv方向相同
(3)a与v、Δv大小无关
(4)与速度的关系：加速时，a与v同向；减速时，a与v反向
科学思维
理想化模型质点模型
比值定义法速度v＝
Δx
Δt、加速度a＝
Δv
Δt
图像法
x－t图像可获取物体的位置、运动及速度信息，v－t图像可获
取物体的速度和加速度信息
极限思维方法
瞬时速度：Δt→0时的平均速度
瞬时加速度：Δt→0时的平均加速度
科学探究1.会使用打点计时器测时间和位移
2.会分析打点计时器获得的实验数据
(1)根据纸带上点迹的疏密判断物体速度的变化情况
(2)选取纸带上两点：读取时间间隔、测量两点之间的距离并得出平均速度
(3)合理选取时间间隔以获取数据求瞬时速度
(4)建立合适标度的坐标系，作出物体运动的v－t图像，并会用平滑的曲线拟合数据点
3.知道实验误差产生的原因
4.能撰写简单的报告，描述测量速度的过程和结果
科学态度与责任1.通过质点、位移、速度和加速度等概念的学习，初步形成“客观世界是物质的”“运动的描述是相对的”等物质观念和运动观念
2.通过质点模型的建构及速度、加速度的定义，初步认识并体会模型建构的思维方式以及物理问题研究中的抽象与极限思维方式
3.只有如实的记录实验数据，才能真实反映现象，才能得出要研究的结果
例1某人骑自行车沿直线从一斜坡坡底到坡顶，再从坡顶到坡底，已知上坡时的平均速度大小为4 m/s，下坡时的平均速度大小为6 m/s，则此人往返一次的平均速度大小与平均速率分别是()
A．10 m/s10 m/s B．5 m/s 4.8 m/s
C．10 m/s 5 m/s D．0 4.8 m/s
答案 D
解析平均速度：设坡长为s
v＝Δx
Δt
＝0
平均速率：
v＝
2 s
s
4
＋s
6
＝4.8 m/s
故D项正确。

例2(多选)(2023·沧州市高一月考)下列运动情况可能出现的是()
A．物体的加速度增大时，速度反而减小
B．物体速度为零时，加速度不为零
C．物体的加速度不为零且始终不变，速度也始终不变
D．物体的加速度逐渐减小，速度逐渐增大
答案ABD
解析加速度是表示物体速度变化快慢的物理量，物体的加速度增大，表示速度变化快，当加速度的方向和速度的方向相反时，速度减小，A正确；当物体做减速直线运动到速度为零，之后反向做加速运动时，物体的速度为零时，加速度可以不为零，B正确；当物体的加速度
不为零且始终不变时，速度必定要变化，C错误；物体的加速度逐渐减小，表示速度变化越来越慢，当加速度的方向和速度的方向相同时，速度增大，D正确。

例3如图所示是一辆电动车做直线运动的x－t图像，对相应的线段所表示的运动，下列说法中正确的是()
A．AB段表示电动车在第1 s内的位移是4 m
B．BC段发生的位移大于CD段发生的位移
C．t＝3 s时电动车离出发点最远
D．t＝5 s时电动车回到出发点
答案 C
解析AB段电动车位移不随时间变化，处于静止状态，选项A错误；BC段发生的位移大小为12 m－4 m＝8 m，CD段发生的位移大小为12 m，所以CD段发生的位移大于BC段发生的位移，选项B错误；由题图可知t＝3 s时电动车离出发点最远，为8 m，选项C正确；出发点的位置坐标为4 m，t＝5 s时电动车的位置坐标为0，距离出发点4 m，选项D错误。

例4质点做直线运动的速度—时间图像如图所示。

则该质点()
A．在第1 s末速度方向发生了改变
B．在第2 s末加速度方向发生了改变
C．在前2 s内发生的位移为零
D．在做往返运动
答案 D
解析第1 s末，v>0，故v没有反向，A错误；
1～3 s内，v－t图像斜率一样，故加速度相同，故B错误；
前2 s速度方向没有改变，故位移不可能为0，故C错误；
速度的方向有正、有负，故质点做往返运动，故D正确。

例5 在某位同学进行实验的过程中，电火花计时器使用的交变电源频率为50 Hz ，记录小车运动的纸带如图甲所示，在纸带上选择标为0～6的计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，纸带旁边并排放着毫米刻度尺，零刻度线跟0计数点对齐，以0计数点为计时起点。

请你根据放大的图片计算出打2和4两个计数点时小车的速度v 2＝________ m/s 、v 4＝________ m/s 。

已知v 1＝0.15 m/s ，v 3＝0.22 m/s, v 5＝0.39 m/s ，请根据数据在图乙中作出小车的v －t 图像。

答案 见解析
解析 v 2＝x 132T ＝(5.40－1.20)×10－22×0.1
m/s ＝0.21 m/s v 4＝x 352T ＝(12.00－5.40)×10－2
2×0.1
m/s ＝0.33 m/s 根据数据作v －t 图像如图所示。