高一物理必修一 第一章运动的描述教案

第一节质点参考系和坐标系教学目标1.理解质点的概念，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。

2.理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。

3.会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。

教学重点和难点1.重点：质点概念的理解，如何选取参考系。

2.难点：什么情况下可以把物体看成质点。

教学内容一、质点1.定义：用来代替物体的有质量的点.2.将实际物体看成质点的条件:（1）物体的大小和形状对研究问题的影响可忽略不计（2）物体上各点的运动情况都是相同的，所以研究它上面某一点的运动规律就可以代表整个物体的运动情况了，这时物体也可以当做质点来处理。

经典例题例1 关于质点，下列说法中正确的是（）A．只要体积小就可以视为质点B．若物体的大小和形状对于所研究的问题属于无关或次要因素时，可把物体当作质点C．质点是一个理想化模型，实际上并不存在D．因为质点没有大小，所以与几何中的点是一样的例2 在研究下列哪些问题时，可以把物体看成质点（）A. 求在平直马路上行驶的自行车的速度B. 比赛时，运动员分析乒乓球的运动C．研究地球绕太阳作圆周运动时D．研究自行车车轮轮缘上某点的运动，把自行车看作质点例3 研究下列情况中的运动物体，哪些可看作质点（）A．研究一列火车通过铁桥所需时间B．研究汽车车轮的点如何运动时的车轮C．被扔出去的铅球D．比较两辆汽车运动的快慢二、参考系1.定义：要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体做参考，观察物体相对于这个“其他物体”的位置是否随时间变化，以及怎样变化。

这种用来作参考的物体叫做参考系。

2.选取原则：以观测方便和对运动尽可能简单为原则 说明：（1）参考系的选取可以是任意的（2）参考系本身可以是运动的也可以是静止的（3）选择不同的物体做参考系，研究同一物体的运动时，可能得出不同的结论 （4)物体是运动还是静止，是相对于选择的参考系而言的（5）研究地面上物体的运动，常选地面或相对于地面静止的物体作参考系。

经典例题例4 关于参考系的选择，下列说法错误的是 ( ) A ．描述一个物体的运动，参考系可以任意选取B ．选择不同的参考系，同一运动，观察的结果可能不同C ．观察或研究物体的运动，必须选定参考系D ．参考系必须选定地面或与地面连在一起的物体例5 在有云的夜晚，抬头望月，觉得月亮在云中穿行，这时选取的参考系是 ( )A ．月亮B ．云C ．地面D ．星例6 有关参照物的说法中，正确的是 ( )A ．运动的物体不能做参照物B ．只有固定在地面上的物体才能做参照物C ．参照物可以不同，但对于同一个物体，运动的描述必须是相同的D ．要研究某一个物体的运动情况，必须先选定参照物例7 下列各对物体中，可以认为保持相对静止的是 ( )A ．在空中加油的加油机和受油机B ．在稻田工作的联合收割机和卡车C ．在平直公路上匀速行驶的各种车辆D ．流水和随水漂流的小船例8 如图所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船运动状态是 ( ) A ．A 船肯定是向左运动的 B ．A 船肯定是静止的 C ．B 船肯定是向右运动的 D ．B 船可能是静止的例9 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. 甲向下、乙向下、丙向下 B. 甲向下、乙向下、丙向上 C. 甲向上、乙向上、丙向上D. 甲向上、乙向上、丙向下例10 两辆汽车在平直公路上行驶，甲车内一个人看乙车没有动，而乙车内的一个人看见路旁的树木向西运动，如果以大地为参照物，上述观察说明 ( )BAA. 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，乙车向东运动D. 甲、乙两车以相同的速度向东运动例11 第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000 m高空飞行时，发现脸旁有一个小东西，他以为是一只小昆虫，敏捷地把它一把抓过来，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．飞行员的手有劲例12 “坐在公共汽车车厢内的人看到窗外另一辆靠得很近的汽车向前开动了，此时这人感到自己的车子在后退，实际上这是错觉，他坐的汽车并没有动”的描述中，所选择的参照物至少有几个？是哪几个？三、坐标系1.坐标系物体做机械运动时，其位置发生了变化，为了定量描述物体的位置及位置的变化，为使描述更方便简洁，需要在参考系内建立坐标系。

2.坐标系的种类（1）一维坐标系：物体在一直线上运动（2）二维坐标系：物体在一平面运动3.建立坐标系的目的：可以定量地描述物体的位置和位置变化。

经典例题例13 桌面离地面的高度是0.9 m，坐标系的原点定在桌面上，向上方向为坐标轴的正方向，有A、B两点离地面的距离分别为1.9 m和0.4 m。

那么A、B的坐标分别是( )A．1 m, 0.5 m B．1.9 m,0.4 m C．1 m,-0.5 m D．0.9 m ,-0.5 m第二节时间和位移教学目标1.了解时刻与时间间隔2.理解位移和路程。

教学重点和难点1.重点：矢量和标量2.难点：时刻与时间间隔，位移和路程的区别教学内容一、时刻与时间间隔1.时刻：某一瞬间，在时间坐标轴上用一点表示。

2.时间间隔：两个时刻的间隔，在时间坐标轴上用一条线段表示二、路程和位置1.位置：质点在某时刻所在空间的一点，可用直线坐标、平面直角坐标、空间坐标表示2.路程：质点运动轨迹的长度（1）路程是标量，只有大小，没有方向（2）质点的轨迹可能是直线，可能是曲线，也可能是折线。

无论哪种情况，路程都是路径的总长度。

3.位移：表示质点位置变化的物理量，用从初位置到末位置的有向线段表示（1）位移是矢量，既有大小，又有方向（2）位移的大小等于初位置到末位置的线段长度，与路径无关（3）位移的方向由初位置指向末位置三、矢量和标量1.矢量：既有大小又有方向的物理量，如：力，速度，位移等2.标量：只有大小，没有方向的物理量。

如：长度，质量，温度等四、直线运动的位置和位移1.直线运动中物体的位置直线运动中物体的位置在直线坐标系中可以用某点的坐标表示2.直线运动中物体的位移物体的t1时刻处于未知x1，t2时刻运动的位置x2，在t =t2—t1，位移为x2—x1位移与路程的区别与联系经典例题例1 以下的记时数据指时间的是（）A、每天8：00上第一节课B、第3节课上物理C、2秒末D、物体M运动了2SE、前5秒例2：一小汽艇在宽广的湖面上先向东行驶了3km，接着又向南行驶了4km，请问：汽艇的位移大小是多少？方向如何？例3、一物体M前2秒向东运动了5m，紧接着3秒又向西运动了10m，那么，该物体在这5秒内位移如何？路程如何？例4、下列说法中，正确的是（）A、做曲线运动的物体，位移的大小总小于路程B、在一直线上运动的物体，路程就等于位移的大小C、物体的位移与参考系的选择无关D、物体的路程与参考系的选择无关例5、关于路程和位移的说法中，正确的是（ ）A 、位移就是路程B 、位移大小不等于路程C 、若物体做单一方向的直线运动，位移大小就等于路程D 、位移是矢量，路程是标量例6、一个质点沿半径为R 的圆周运动一周，回到原地，它在运动过程中所经过的路程、位移大小的最大值分别是（ ）A 、2R π，0B 、2R π，2R πC 、2R ，2RD 、2R π，2R 例6、一个物体从A 点运动到B 点，则（ ） A 、 物体的位移大小可能等于物体的路程 B 、 物体的位移可能为正值也可能为负值 C 、 物体的位移是直线，而路程是曲线 D 、 物体的位移大小可能大于物体的路程例7 一个质点在X 轴上运动，其位置坐标如下表：（1）该质点前2S 的位移大小是 ，方向是 。

（2）该质点第3S 的位移大小是 ，方向是 。

（3）该质点5S 内的总位移大小是 ，路程是 。

例8 一辆汽车自某地向东行驶50km ，接着又向东偏北60度角方向行驶50km ，求汽车运动的位移大小和方向。

例9 某同学计划在国庆黄金周外出到上海旅游，请帮他设计四条不同的旅游路线，并用路程和位移将设计的行程描述出来。

第三节 运动快慢的描述——速度教学目标l 、了解如何描述运动的快慢和方向。

2、知道速度的意义、公式、符号、单位。

3、能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念。

4、知道速度和速率的区别。

5、会计算质点的平均速度，认识各种仪表中的速度。

6、知道速度是矢量，平均速度的意义。

教学重点和难点1.速度、瞬时速度、平均速度三个概念，及三个概念之间的联系2.对瞬时速度的理解 教学内容一、坐标与坐标的变化量1.观察图1.3-1，用数轴表示坐标与坐标的变化量，能否用数轴表示时间的变化量？2.直线坐标系中物体的位移直线坐标系中物体的位移可以通过坐标变化量来表示，及∆x=X2-X1 说明：（1）∆x 的大小表示位移的大小 （2）∆x 的正负表示位移的方向 二、速度1.定义：位移与发生这段位移所用时间的比值，叫做速度2.公式：3.单位：m/s4.物理意义：速度是表示物体运动快慢的物理量，速度越大，表示物体运动的越快，其位置变化也越快5.速度是矢量，它不但有大小而且有方向 三、平均速度和瞬时速度 1.平均速度（1）定义：在变速直线运动中，位移∆x 与发生这段位移所用时间的比值叫做变速直线运动的平均速度（2）公式： （3）物理意义：粗略地描述物体的运动快慢2.瞬时速度（1）定义：物体在某一时刻（或进过某一位置）的速度叫做瞬时速度 （2）物理意义：精确的描述物体的运动快慢tx v ∆∆=tx v ∆∆=四、速度和速率1.速率：瞬时速度的大小叫做速率2.区别：速度是矢量，速率是标量；速率只反映运动的快慢，而速度反应运动的快慢和运动的方向。

经典例题例1 一门反坦克炮直接瞄准所要射击的一辆坦克。

射击后，经过t1=0.6 s，在炮台上看到炮弹爆炸。

经过t2=2.1 s，才听到爆炸的声音。

问坦克离炮台的距离多远？炮弹飞行的水平速度多大？（声音在空气中的速度是340 m／s。

，空气阻力不计）例2 下列说法中正确的是（）A．平均速度就是速度的平均值B．瞬时速率是指瞬时速度的大小C．火车以速度v经过某一段路，v是指瞬时速度D．子弹以速度v从枪口射，v是平均速度例3 某同学星期日沿平直的公路从学校所在地骑自行车先后到甲、乙两位同学家去拜访他们，位移时间图象如图1所示。

试描述他的运动过程，在图2中画出他的速度时间图象。

例4 下列对各种速率和速度的说法中，正确的是（）A．平均速率就是平均速度B．瞬时速率是指瞬时速度的大小C．匀速运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度D．匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等例5 下列关于速度和速率的说法正确的是①速率是速度的大小②平均速率是平均速度的大小③对运动物体，某段时间的平均速度不可能为零④对运动物体，某段时间的平均速率不可能为零A．①② B．②③C．①④ D．③④例6 ．试判断下列几个速度中哪个是平均速度A．子弹出枪口的速度800 m/sB．小球第3 s末的速度6 m/sC．汽车从甲站行驶到乙站的速度40 km/hD．汽车通过站牌时的速度72 km/h例7 ．一辆汽车从甲地开往乙地的过程中，前一半时间内的平均速度是30 km/h，后一半时间的平均速度是60 km/h．则在全程内这辆汽车的平均速度是A．35 km/h B．40 km/h C．45 km/h D．50 km/h例8．一个学生在百米赛跑中，测得他在7 s末的速度为9 m/s，10 s末到达终点的速度为10．2 m/s，则他在全程内的平均速度是A．9 m/s B．9．6 m/s C．10 m/s D．10．2 m/s例9．物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10 m/s,v2=15 m/s，则物体在整个运动过程中的平均速度是A．13．75 m/s B．12．5 m/sC．12 m/s D．11．75 m/s例10．一辆汽车以速度v1匀速行驶全程的的路程，接着以v2=20 km/h走完剩下的路程，若它全路程的平均速度v=28 km/h,则v1应为A．24 km/h B．34 km/h C．35 km/h D．28 km/h例11．在匀速直线运动中，一个物体的平均速度是10 m/s，他在各段的平均速度大小是______ m/s，瞬时速度是______ m/s．例12．一辆汽车在一条直线上行驶，第1 s内通过8 m，第2 s内通过20 m，第3 s内通过30 m，第4 s内通过10 m，则此汽车最初2 s内的平均速度是______ m/s，中间2 s内的平均速度是______ m/s，全部时间内的平均速度是______ m/s．例13．一物体做单向运动，前一半时间以速度v1匀速运动，后一半时间以速度v2匀速运动，则物体的平均速度为______ m/s，另一物体也做匀速直线运动，前一半路程以速度v1匀速运动，后一半路程以速度v2匀速运动，则物体在全程的平均速度为______ m/s．例14．汽车在平直公路上行驶，在第1 min内的平均速度为5 m/s，第2、3 min内的平均速度为6 m/s，第4 min内的平均速度为10 m/s，第5 min内的平均速度为13 m/s，则汽车在这5 min 内的平均速度是______m/s．第四节实验：用打点计时器测速度实验目标：1、知道打点计时器的构造和原理，学会使用打点计时器，能根据打出的纸带计算打几个点所用的时间，会计算纸带的平均速度，能根据纸带粗略测量纸带的瞬时速度，认识v-t图象，并能根据v-t图象判断物体的运动情况。