第1章运动的描述导学案
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1.1质点参考系和坐标系
一、物体和质点
1.一般自然界中的物体各部分运动情况是。(填“一样的”或“不一样的”)
2.物体看成质点的条件:在某种情况下,根据所要研究的问题的性质,可以忽略被研究物体的和,而突出“物体具有”这一要素,把它简化成一个有质量的点,称为。
辨析:(1)地球在公转和自转的时候是否都能看成质点?为什么?
(2)火车在哪些情况可以看成质点?哪些情况又不可以?
(3)想想乒乓球是否只能被看成质点呢?
(4)大的物体一定不能看成质点,而小的物体就一定能,这种说法对吗?
3. 在物理学中,突出问题的主要方面,忽略次要因素,建立的“物理模型”,
是物理学中经常采用的一种科学研究方法。
二、参考系
1.自然界中,静止是,运动是。(填“绝对的”或“相对的”)
2.描述物体的运动,先要选定其他物体做参考,这个被作参考的物体叫。
而物体运动情况,就看其相对于参考系的是否随时间变化,以及怎么变化。
因此,描述物体运动情况一定要先弄清相对于哪个参考系而言。
三、坐标系
1.如果物体沿直线运动,为了定量描述物体的位置变化,可以以这条直线为x轴,在直线上规定、和,建立直线坐标系。
2.思考:对于在某一平面内运动的物体,我们该建立什么用的坐标系去描述它的运动情况呢?
1.2 时间和位移
一、时间和时间间隔
1.在表示时间的数轴上,时刻用表示,时间间隔(简称时间)用表示。两个时刻之间就是。
2.举例:(1)时刻:;
(2)时间间隔:。
二、路程和位移
1.路程是用来表示;位移是用来表示,我们一般用一条从指向的线段去表示位移。
2.由此可见,路程这个物理量是方向的(填“有”或“没有”),而位移是方向的。(填“有”或“没有”)
三、矢量和标量
1.标量是只有没有,相加遵循法则的物理量;
矢量是既有又有,相加遵循法则的物理量。
2.想一想初中学过的哪些物理量是标量,哪些是矢量?
四、直线运动的位置和位移
物体在某一时刻应处于某个位置,而在两个时刻之间的一段时间间隔内,位置一般会发生变化,即有了一定的。在研究直线运动时,表示位置和位移的关系式为:。
1.3 运动快慢的描述——速度
一、坐标与坐标的变化量
直线运动中,物体在某一位置对应一坐标,因此我们可以通过 来反映物体的位移。
二、速度
1. 不同的运动,位置变化的快慢往往不同,即运动的快慢不同。比较物体运动快慢有两种方法:
(1)相同时间内,比
(2)相同的位移,比
2. 定义:物理学中常将 与 的比值表示物体运动的快慢,即速度。速度是 (填“矢量”或“标量”)
3. 大小(表达式):
单位:(1)国际单位 (2)常用单位
4. 方向:
三、平均速度和瞬时速度
1.平均速度:物体在某一段位移、某一段时间间隔内,一般运动快慢会发生改变,因此,与一段时间间隔对应的速度只能 地描述运动的快慢,称为平均速度。
2.瞬时速度:物体在某一时刻、某一位置对应的速度是精确的,称为瞬时速度。
3.思考:t
x v ΔΔ=求的是什么速度呢?是否要分情况说明?
四、 速度与速率
速度是 量,既有大小又有方向,分平均速度、瞬时速度;
速率是 的大小,是 量。
1.4 实验:用打点计时器测速度
一、
打点计时器是一种记录 的仪器。
50Hz ,每隔0.02s 打一个点;电源频率是40赫兹,每隔 s 打一个点。
三、 练习使用打点计时器
参见课本
四、用打点计时器测量瞬时速度
用t
x v ΔΔ=求一段纸带上两点间的速度,是 速度,为了让这个速度能更接近于某点的瞬时速度,可以采取的做法是 。
五、用图像表示速度
1.v-t 图横轴表示 ,纵轴表示 ;整体图像表示的是
想一想:v-t 图像中的v 值(v>0)增大、减小各说明什么?要是减小到了零,继续变为负值,又说明了什么?
2. 思考:百米赛跑时运动员的速度从始至终不变吗?如果有变化,估计是怎样变? 如果是没有受过训练的同学跑百米,v-t 图像的形状可能有什么不同?
1.5 速度变化快慢的描述——加速度
一、加速度
1.我们用速度来描述物体运动快慢,用加速度来描述。
2.定义:加速度是与的比值定义式:a=
单位:
3.方向:在直线运动中,如果速度增加,加速度的方向与速度方向
如果速度减小,加速度的方向与速度方向
所以,加速度应该是量(填“矢量”或“标量”)
4.一般的变速运动,加速度也是变化的,所以加速度也有平均加速度和瞬时加速度之分。我们把速度保持不变的运动叫;我们把加速度保
持不变的运动叫。
二、从v-t图像看加速度
思考:1. 如何从v-t图上判断两运动物体加速度的大小,以及如何求解加速度的数值?
2.加速度的数值有正负吗?在v>0、v<0时,a的正负各自说明什么问题?