人教版-物理必修一全册学案.pdf

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1、福建省长乐第二中学高一物（理必修1）精品教案全集目录第一章 运动的描述1 质点参考系和坐标系2 时间和位移3 运动快慢的描述速度4 实验：用打点计时器测速度5 速度变化快慢的描述加速度第二章匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律2 匀变速直线运动的速度与时间的关系3 匀变速直线运动的位移与时间的关系4 自由落体运动5 伽利略对自由落体运动的研究第三章 相互作用1 重力基本相互作用2 弹力3 摩擦力4 力的合成5 力的分解第 四 章 牛 顿 运 动 定 律1 牛顿第一定律2 实验：探究加速度与力、质量的关系3 牛顿第二定律4 力学单位制5 牛顿第三定律6 用牛顿定律解决问题（

2、一）7 用牛顿定律解决问题（二）模块综合测试第一章 运动的描述本章概览三 维 目 标1.通过理解建立物理模型的思想，掌握质点、参考系的概念，知道物体在什么情况下可看作质点，如何根据物体的运动建立坐标系。2.通过日常生活经验的体会和对严格的物理概念的把握，知道时间、时刻的含义和它们的区别，能够区分位移和路程的不同。3.通过体会实际生活中运动快慢的不同，理解速度的概念，区分平均速度和瞬时速度。4.通过体会生活中速度变化快慢的不同，理解加速度的概念，能够准确区分加速度、速度变化率、速度。5.学会用比较的方法、极限分析的方法来处理问题，培养比较和辨析的能力。学习抓住主要因素、科学近似、抽象的思维方法。

3、6.通过实验锻炼动手能力、处理实际问题的能力和总结分析能力。本 章 知 识 网 络 机械运动：物体相对于其他物体位蜜的变化 基 本 概 念 参 考 系：楣述物体运动时，用来作卷考的物体质点:用来代档物体的有质呈的意，足一种理想化懊型位移：我示物体位置的变化，用从初位置到末位量的有向坡段我示物理窗义：表示物体运动的快慢片 定义，郎（位置的变化率），单位：Ws,矢呈速度平均速度与磁时速度速度与速率物理窗义：我示物体速度变化快慢的物理呈y 由J定 义 速 度 的 变 化 率），单位，e 加速度1 ，关呈：其方向与速度变化的方向相同，与速度方向的关系不确定L速度、速度的变化晟与加速度的区别 密义:我示

4、速度随时间的空化规律5,留康I应用:确定某时刻的速度，0求位移（面积3Q判定适的性质，判断适动方向，比较加速度大小窗述运动的像理&动好忘的第一节 质点、参考系、坐标系名师导航知识梳理知识导学1、质点：不考虑物体的大小和形状，把物体简化成一个有质量的点，称为。2、参考系：描述一个物体运动时，用来做一的另一个物体称为参考系。(1)描述同一物体的运动时，若以不同的物体作为参考系，观察的结果可能不同。(2)参考系的选取原则上是任意的，在实际问题中应以研究问题的方便、对运动的描述尽可能简单为原则o(3)在研究地面上的物体的运动时，通常取地面或相对于地面不动的物体做参考系。3、坐标系：在选定的参考系上建立

5、适当的坐标系后，就能定量地描述物体地位置及位置的变化。答案：1、质点；2、参考。疑难突破物体在什么条件下能看作质点？质点是一种科学的抽象，是一种理想化的模型，是在研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，对实际问题的近似，在什么条件下物体可以看作质点呢？1、质点是高中物理提出地第一个理想模型，是研究物理问题地科学思维方法，我们在学习中，要逐步领悟质点的概念和分析，建立质点模型地研究过程。2,初中学习的参照物与参考系类似，但参考系是更为科学的定义。3,结合实际问题如何建立坐标系，如何选择坐标轴和正方向、如何选择坐标原点，是坐标系的一个实际应用问题。疑难导析各部分运动情况都相同的物体可看作质点，

6、如沿斜面下滑(1)当物体上各部分的运动情况都相同时，物体上任何的物块。一点的运动情况都能反映物体的运动，物体可看作研究地球绕太阳公转时，地球质点。的大小相对太阳到地球的距(2)物体的大小、形状对所研究的问题可以忽略不计的离可忽略，故可把地球看成质情况下，可以看作质点。点。(3)同一个物体在不同的问题中，有时可以看作质点，对于同一个物体，有时可看成有时不能看作质点。质点，有时不能看成质点，如问题探究1、在什么情况下物体才能被看作质点？试分析地球、火车、自行车的运动能否被看成质点。探究：我们通过研究不同的问题来说明运动物体能否被看成质点。地球：在研究地球绕太阳的公转问题时，因为地球和太阳之间的距离

7、远大于地球的直径，地球的大小对其公转几乎没有影响，所以此时地球可看作质点；在研究地球的自转问题时，则不能看作质点，如果此时地球看作质点，就谈不上自转了。火车：如果是求一列火车从上海到北京所用时间或运行的平均速度，火车的长度远小于两地的距离，所以能看作质点；如果是求一列火车过一座桥梁所用时间，因火车的长度与桥梁的长度可比拟，所以不能看作质点。自行车：如果求自行车行驶的速度或通过两地所用时间则可以看作质点；如果研究自行车车轮上某一点的运动情况，则不能看作质点。2、对于在平面上运动的物体，例如冰场上的花样滑冰运动员，要描述他们的位置，你认为应该怎样建立坐标系？探究：由于花样滑冰运动员并不是沿直线运动

8、，而是在一平面内运动，所以应建立二维直角坐标系。典题精讲例 1、下列情况中的物体可以看作质点的是A、地面上放一只木箱，在上面的箱角处用水平力推它，当研究它是先滑动还是先翻转的时候B、上述木箱，在外力作用下在水平面上沿直线运动时C、对于汽车的后轮，在研究车牵引力的来源时D、人造地球卫星，在研究其绕地球运动时研究北京开往上海的火车，在计算运行的时间时可忽略车长，把火车看成质点。但是同样这列火车，要计算它通过某座大桥所需要的时间时，不能把它看作质点。问题导思提示：从以上分析可以看出，不论物体是大是小，也不论物体是平动还是转动，只有当研究物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或影响很小时，才能把物体看

9、作质点。同样对于转动的物体，当我们研究的问题，转动对其无影响时，也可以把物体看成质点。例如研究地球的公转时，可以把物体看成质点。2、提示：若物体沿一条直线运动，则建立一维坐标系；若在一平面内运动，则建立二维坐标系；若在空间内运动，则建立三维坐标系。【思路解析】典题导考木箱在水平力作用下是否翻转与力的作用点的位置有【绿色通道】关，在这种情况下木箱是不能看作质点的。当研究木箱的水实际物体可视为质点的条平方向上的平动的时候，木箱各点的运动情况是一致的，这件（1）物体的形状、大小对时可以把木箱看作质点，汽车牵引力的来源与后轮的转动有物体的运动影响可以忽略不关，在研究牵引力的来源时，不能把后轮看作质点；

10、卫星绕计（2）物体做平动；（3）物地球转动时自身的形状和大小可以忽略不计，因此可以把它体虽然有转动，但因转动而引看作质点。起的差异对所研究的问题不故正确答案为BD。起主要作用。本题主要考察的答案：BD是在什么情况下物体能够看作质点，什么情况下物体不能看作质点。例 2、甲、乙两人坐在同一辆沿平直公路行驶的汽车上，下 典题变式列说法正确的是1、在下列运动中，研究对象A、以乙为参考系，甲是静止的可当作质点的有B、以地为参考系，甲是运动的A、做花样溜冰的运动员C、以车为参考系，路边的树是运动的B、运行中的人造地球卫星D、以车为参考系，树是静止的C、转动中的砂轮【思路解析】D、沿斜面滑下的木块因为甲、乙

11、两人有相同的运动状态，当甲以乙为参考系答案：BD时它们之间的位置没有变动，故甲相对乙是静止的，所以A【绿色通道】说法正确。汽车本身相对地面运动，故选地面为参考系时甲描述物体是否运动首先要是运动的，所以B 说法也是正确的。当选运动的汽车为参考选择一个参考系，以此为标准系时.，是假设汽车不动，则汽车周围的树木都向汽车运动方来衡量物体是运动的还是静向相反的方向运动（即后退），所以C 说法也是正确的，同止的，参考系一旦选定，物体时断定D 说法是错误的。的运动情况也确定。故正确选项为A、B、C 典题变式【答案】A、B、C2、诗 句“满眼风光多闪烁，例 3、如 图 1.12 所示，物体沿x 轴做直线运动，

12、从 A 点运看山恰似走来迎，仔细看山山自主广场动到B点。由图判断A点坐标、B点坐标和走过的路程。A B不动，是船行”中，“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是A、船和山 B、山和船C、地面和山 D、河岸和流水【答案】A【绿色通道】建立坐标系确定物体的位置，首先要确定原点的位置及坐标轴的方向，再确定研究对象所处的坐标即可。典题变式3、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1.13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？小W 1 A4匚 r-10 1 2出答案：（3m,4m）,表示A点在坐标原

13、点东3 m,北4m处。-3-2-10123 z/m【思路解析】由图1.1 2知，A点坐标为x=-3m,B点坐标为x=2m,走过的路程s=3m+2m=5m【答案】A点坐标为x=-3m,B点坐标为x=2m,s=5m我夯基，我达标1、关于机械运动和参考系，以下说法不正确的是：A、个物体相对于别的物体的位置变化，叫做机械运动B、不选定参考系，就无法研究某一物体是怎样运动的C、参考系一定是不动的物体D、参考系是人们假定不动的物体解析：物体的运动状态如何，都有相应的参考系，若无参考系，也就无法确定物体怎样运动。而参考系是假定不动的物体，一般说来，题目中描述的物体的运动，都是相对于参考系的运动，物体的运动状

14、态和所选的参考系是同时存在于题目中的。答案：C2、下列说法中正确的是A、被选作参考系的物体是假定不动的B、乘客在车厢内走动的时候，他就说车是运动的C、研究地面上物体的运动，必须选取地面为参考系D、质点运动的轨迹是直线还是曲线，与参考系的选取有关解析：宇宙间的一切物体都处在永恒的运动中，被选作参考系的物体只是被假定不动，所以选 项 A 正确。物体是运动还是静止，是相对于参考系而言的，在车厢内走动的人，在没有明确参考系之前就说车是运动的是错误的，所以选项B 错。研究物体的运动时，参考系是可以任意选取的，所以选项C 错。同一物体的运动，选择不同的参考系所观察到的轨迹不同，D 正确。本题考查了机械运动

15、的常识。在研究物体是运动的还是静止的时，首先要选定参考系；参考系的选取原则时任意的；质点的运动轨迹，是以观察者看到的情况而定的。答案：AD3、以下关于质点的说法中正确的是A、质量小的物体都能看成质点B、体积小的物体都能看成质点C、各部分运动状态完全一致的物体可视为质点D、某些情况下地球也可以看成质点解析：能否将物体看作质点，取决于所研究的具体问题，而不是取决于这一物体的大小、形状及质量。只有当所研究的物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小，可以将其形状和大小忽略时，才能将物体看作质点。同一物体，有时能被看作质点，有时不能被看作质点。若物体各部分的运动状态完全一致，在研究物体的运动规律

16、时，可以将物体看成质点。4、答案：C D 在有云的夜晚，抬头望月，发 现“月亮在白莲花般的云朵例穿行”，这是取的参考系是A、月亮 B、云C、地面 D、观察者解析：月亮在云朵里穿行描述的是月亮相对云的运动，是以云朵为参考系。答案：B5、两列火车平行地停在一个站台上，过了一会儿，甲车内的乘客发现一窗外的树木在向西运动，乙车内的乘客发现甲车仍然没有动，如以地面为参考系，上述事实说明A、甲车向东运动，乙车不动B、乙车向东运动，甲车不动C、甲车向西运动，乙车向东运动D、甲、乙两车以相同的速度向东运动解析：选择地面为参考系，树木和地面是连在一起的，树木相对地面静止。甲车内的乘客发现窗外的树木在向西运动，说

17、明甲车在向东运动。乙车内乘客发现甲车均没动，说明乙车相对甲车静止，因而甲、乙两车的运动情况相同。由于以地面为参考系，甲车向东运动，所以乙车也相对地面向东运动。故正确选项为D。答案：D6、下列物体或人能看成质点的是：A、在空中做各种翻腾动作的体操运动员B、研究足球能形成“香蕉球”的原因C、确定标枪从掷出到落地的水平距离D、记录万米赛跑运动员从起跑到冲线的时间解析：物体是否能视为质点，不能仅仅以它的大小形状来确定，关键要看物体的大小形状对所研究的问题的影响大小。选 项 A 中的体操运动员在空中完成各种翻腾动作，充分展示其优美的身姿，故不能看成质点。选项B 中的足球之所以能形成“香蕉球”，是因为足球

18、在空气中的旋转造成的。如果忽略足球大小，就没有旋转而言，也就形不成“香蕉球”。所以不能将形成“香蕉球”的足球看成质点。选项C 中，确定标枪的水平距离时，是测量从抛出点到枪尖落点的距离，这与标枪本身的长度无关。故可将标枪看作质点。D 选项中，记录万米赛跑运动员的成绩，这与运动员本身的身材及跑步动作均无关，故可将运动员视为质点。答案：CD我综合，我发展7、在研究下述运动时，能被看作质点的物体是A、内燃机汽缸内往复运动的活塞B、研究乒乓球的旋转效应C、研究火车从南京到上海所需要的时间D、研究一列火车通过南京长江大桥所需的时间解析：活塞在汽缸中运动，研究对象是整个活塞，而活塞上各部分的运动情况相同，因

19、此可以看成质点。研究乒乓球的旋转效应，主要是研究旋转，因此不能看成质点。火车从南京到上海的运动距离远大于火车的长度，因此车长对研究时间的影响很小，可以忽略不计，因此火车可看成质点。研究火车通过长江大桥的时间时，车长不能忽略，因此火车不能看成质点。答案：AC8、甲、乙、丙三架观光电梯，甲中的乘客看到一高楼在向下运动；乙中乘客看到甲在向下运动；内中乘客看到甲、乙都在向上运动，这三架电梯相对地面的可能的运动情况是A、甲向上、乙向下,、丙不动B、甲向上、乙向上、丙不动C、甲向上、乙向上、丙向下D、甲向上、乙向上、丙向上解析：甲、乙、丙三个乘客均是以自己本身为参考系，甲看到高楼向下运动，说明甲是向上运动

20、；乙看到甲向下运动，说明乙也向上运动，且比甲运动的快：丙看到甲、乙都向上运动，则丙可能向上运动（比甲、乙运动得慢）、向下或不动。答案：BCD9、田径场匕要描述百米赛跑运动员在运动中得位置，需建立什么样得坐标系？要描述800米赛运动员在运动中的位置，需建立什么样得坐标系？在足球场，要描述足球运动员的位置需建立什么样的坐标系？要描述足球的位置呢？解析：百米赛运动员沿直线运动，故建立直线坐标系，800米赛，运动员在弯曲的跑道上运动，故建立平面坐标系；足球运动员在平面上运动，应建立平面坐标系；足球要在空中、地面运动，故建立空间坐标系。答案：直线坐标系，平面坐标系，平面坐标系，空间坐标系。我 创 新 我

21、 超 越10、一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏，如 图 1.14 所示，在一个边长为a 的立方体木箱的一个顶角G 上，老鼠从猫的爪间逃出，选择了一个较短的短线，沿着木箱的棱角奔向洞口，洞口出在方木箱的另一顶角A 处。若老鼠在奔跑中A D保持速度大小v 不变，并不重复跑过任一条棱边及不再回到G 点。聪明的猫选择了一条最短的路线奔向洞口。（设猫和老鼠同时从G 点出发），试分析猫奔跑的速度为多大时，猫恰好能在洞口再次捉住老鼠？共同成长合作共赢描述物体的运动时，必须先确定好参考系（即假设为不动的物体）。现找三位同学甲、乙、丙，甲步行，乙骑自行车，丙乘坐小汽车，均沿相同的方向运动。运动

22、过程中，甲、乙、丙三人分别以本身和另外两人为参考系，来观察另两人及本身的运动情况。读书做人发现源于观察魏格纳有一次生病了，躺在医院里百无聊赖。病房里贴着一张世界地图，身为气象学家的他出于职业习惯便浏览起这张世界地图来。突然，他发现一个奇怪的现象：巴西的版图凸出的部分，正好和非洲西南部版图凹进去的部分相吻合。这个发现让他欣喜若狂，因为当时学术界对大陆的形成学说一直没有定论，而这个发现如果能成立，那么必将是石破天惊。出院后，魏格纳开始搜集有关大陆漂移学说的证据。他发现美洲的东西部和非洲的西部都有生活在27亿年前的蜥蜴化石，这有力地证明了非洲和美洲两个大陆曾经是连在一起的，板块漂移后，把它们的化石分

23、别带走了，“大陆漂移说”的学说雏形由此产生.思考：(1)这个故事中说明了一个什么道理？(2)物理是一门实验科学，实验中要注意发现那些过程中的细节，就要认真做好每一个实验，仔细观察实验现象，发现实验过程中遵循的物理规律。你有仔细观察的良好习惯吗？第二节时间和位移名师导航知识梳理1、时间和时刻(1)时刻：指某一瞬时。(2)时间：指两个时刻之间的_ _ _ _ _ _ _ _。(3)时刻和时间可以在表示时间的数轴匕表示出来，数轴上的_ _ _ _ _ 表示一个的时刻，数轴上的_表示的是时间间隔。(4)时间的测量：时间的单位有秒、分钟、小时等。秒是时间的国际制单位。常用的测量时间的工具有钟表、秒表、打

24、点计时器等。2、路程和位移路程：物体_ _ _ _ _ _ _的长度，有大小，没方向，是标量。知识导学1.生活中所说的时间概念比较笼统，要根据实际来判断不同情况下时间的含义，物理学中的时间一般指的是时间间隔。2.时间的单位还有天、周、月、年、世纪等，具体用哪种单位要符合常规习位移：位移是表示_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 的物理量，可用由运动质点初位置指向末位置的有向线段来表示，是矢量，既有大小又有方向。有向线段的长度表示位移的大小，有向线段的方向表示位移的方向，其国际单位是米（m）。3、矢量和标量：既有又有的物理量叫矢量，如位移、速度、力等。只有一没有的物理量叫标量，如质量、

25、温度等。矢量的相加与标量的相加遵从不同的法则，标量相加遵从算术加法法则，而矢量相加遵从平行四边形定则（第三章中讲述）。4、直线运动的位置和位移：描述直线运动的位置和位移，只需建立一维的坐标轴，用坐标表示，用坐标的变化量表示。注意坐标的变化量的正负表示位移的方向，坐标的变化量为正，表示位移方向与X轴正方向相同，坐标的变化量为负，表示位移方向与X轴正方向相反。答案：1、时间间隔，某一点，一段线段；2、运动轨迹，质点位置变化；3、大小，方向，大小，方向；4、位置，位移。疑点突破位移的大小等于路程吗？路程是物体实际运动轨迹的长度，路程是标量，它只有大小，没有方向。而位移是物体位置的变化，有大小，有方向

26、，是矢量。而且位移的大小和路程一般也不相等，对应的同一段运动过程，路程可能大于位移的大小，只有当物体作单方向的直线运动时位移的大小才等于路程。惯。粗略地测时间可以用钟表、秒表，要求比较准确时可以用打点计时器等同精密仪器。3.位移时高中物理新学的一个物理量，它和初中所学地路程截然不同。在学习中要注意这两个物理量的区别。疑难导析如 图 1.2-1 所示，质点由A 点运动 到 B 点可以有不同的路径，如图中的 ACB和 ADBo ACB和 ADB曲线的长度是路程，但位移都是有向线段A B,大小等于A B的长度。只有当质点沿AEB运动时，位移的大小才等于路 程，其 他 情 况 都 小 于 路 程。A

27、E B0 1.2-1问题探究1.电台报时一般这样说“现在是北京时间八点整 听评述联播等节目时，最后播音员往往说：“请明天这个时间继续收听。这 里 的“时间”是什么意思？探究：“北京时间八点整”指的是时刻，即八点这一瞬间，而“明天这个时间继续收听”指的是时间间隔，因为听评书时不可能只听瞬间。2.作息时间表和列车时刻表上的数字都表示时刻。列车时刻表为什么不叫列车时间表，而作息时间表为什么不叫作息时刻表？工作和休息不能在某时刻完成，而列车时刻表表示的是进站、出站的时刻。因为列车时刻表中列的数据表示的是进站及发车的时刻，而不是时间间隔，因此不叫“时间表”。作息时间表表示的是工作和休息的时间间隔，因此不

28、叫“作息时刻表”。3.有人说：“路程就是位移的大小。”还有人说“路程和位移的单位相同，所以路程就是位移你能指出这些说法错在哪里吗？路程和位移有何不同？请结合教材自己总结一下。探究：位移和路程是两个不同的物理量，一个为矢量，一个为标量。要说二者的联系，只有物体做单向直线运动时，位移的大小在数值上才和路程相等。若做往复运动和曲线运动，则不会相同。典题精讲例1.关于时间和时刻，下列说法正确的是A、时刻是表示较短的时间间隔，而时间是表示较长的时间问题导思提示：在以后的学习中，时刻和时间间隔处处用到。当涉及几秒末、儿秒初等描述时，表示的是时刻，若涉及几秒内、在几秒的时间里等描述时，表示的是时间间隔（时间

29、）。提示：时间对应一个过程，而时刻对应一个瞬间。在坐标系中，时间对应一段线段，而时刻对应-个点。提示：位移是初位置到末位置有向线段，其大小是有向线段的长度，其方向由初位置指向末位置。路程是物体运动轨迹的长度。典题导考间隔B、描述运动时，时刻对应的某一位置，时间对应的是一段位移C、作息时间表上的数字表示的是时间D、1分钟内有60个时刻【思路解析】由时间和时刻与位置、位移的对应关系可知B、C正确，A错。一段很小的时间内也有无数个时刻，因而D错。故正确选项为BC【答案】BC例2.关于时间和时刻，下列说法正确的是A、物体在5s时指的是物体在5s末时，指的是时刻B、物体在5s内指的是物体在4s末到5s末

30、 这1s的时间C、物体在第5s内指的是物体在4s末到5s末 这1s的时间D、第4s末就是第5s初，指的是时刻【思路解析】5s时指的是5s末这一时刻，5s内指的是前5s这一段时间。第5s内指的是4s末到5s末 这1s时间，前1s末和后1s初是同,一时刻，故第4s末和第5s初是同一时刻。故正确答案为ACD【答案】ACD【绿色通道】时刻与时间是完全不同的概念，时刻没有长短之说。在描述物体运动时，时刻对应物体的位置，时间对应物体的位移，时间和位移是过程物理量，时刻和位置是状态物理量.典题变式1、下列计时数据指时间的是A、在整个90分钟的比赛中，甲、乙两足球队“互交白卷”。B、他每天都看电视节目“新 闻

31、 早8点”C、列车到站时晚点5分钟D、1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权。【答案】AC【绿色通道】生活中有关时间的描述有很多，如：几秒内，第几秒，几秒初，几秒末，前几秒，后几秒等等，要分清各种说法的准确含义。典题变式如 图1.21所示，在时间轴上表示出下面的时间或时刻。(1)第4 s内 (2)第5 s末(3)3s 内(4)第6s初1 1 1 1 1 1 1 匕/0 1 234 5 6 t/s例 3.关于位移和路程，下列说法正确的是A、沿直线运动的物体，位移和路程是相等的B、质点沿不同的路径由A 到 B,路程可能不同而位移一定相同C、质点通过一段路程，其位移可能为零D、质点运动位移的大

32、小可能大于路程【思路解析】沿直线运动的物体，若没有往复运动，也只能说位移的大小等于路程，而不能说位移等于路程，因为位移是矢量，路程是标量，若有往复运动时，其大小也不相等的。在有往复的直线运动和曲线运动中，位移的大小是小于路程的，位移只取决于始末位置，与路径无关，而路程是与路径有关的。故正确选项为BC例 4.一质点由位置A 向北运动了 4 m,又转弯向东运动了3 m 到 达 B,在这个过程中质点运动的路程是多少？运动的位移是多少？方向如何？【思路解析】由题意画出质点的运动轨迹如图1.22 所示。【答案】（3）65m,25mC、25m,25 m D、65 m,25m解析：位移是矢量，有大小，有方向

33、。做题时若规定了正方向，则位移有正有负。当位移方向与规定的正方向相同时取正号，当位移的方向与规定的正方向相反时取负号。若只求位移的大小，则不用带符号。路程是物体运动轨迹的长度，因此该题中的路程为65m。位移是由初位置到末位置的有向线段,大小为线段的长短即25m,方向由。指 向B,即方向向下。由于规定向上为正，该题中位移方向与规定的正方向相反，因此取负号。答案：D9根据表1.2 1中的数据，列车从广州到长沙，武昌、郑州和北京西站分别需要多长时间？表1.2 1列车时刻表T 1 5站名T 1 61 8:1 9北京西1 4:5 80 0:3 50 0:4 1郑州0 8:4 20 8:3 60 5:4

34、90 5:5 7武昌0 3:2 80 3:2 00 9:1 50 9:2 1长沙2 3:5 92 3:5 11 6:2 5广州1 6:5 2解析：从广州开往北京西站的列车为T16次列车。题目中要求的是时间（时间间隔），即从广州出站时算起到各站列车进站时刻之间的时间间隔。答案：广州到长沙、武昌、郑州和北京西站分别需要的时间是：6小时 59分，1 0小时28分，1 5小时44分和22小时零6分。1 0、一质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标见表1.2 2,则此质点开始运动后：表 1.2 2t/s012345x/m05-4-1-71（1）哪一个时刻离开坐标原点最远?（2）第几秒内位移最大？有多大？解

35、析：质点沿X 轴做往复运动：(1)t=4 s 这一时刻离开坐标原点最远，位移的大小为7 m,方向沿x 轴的负方向。(2)在第2 s 内位移(即位置的变化量)最大，大小为9 m。答案：见解析。我 创 新 我 超 越1 1.我国史记 宋会要记载：我国古代天文学家在公元1 0 5 4 年就观察到超新星爆炸。这一爆炸后的超新星在公元1 7 3 1 年被英国一天文爱好者用望远镜观测到，是一团云雾状的东西，外形象一个螃蟹，人们称为“蟹状星云”。它是超大行星爆炸后向四周抛出的物体形成的。在 1 92 0 年它对地球上的观察者张开的角度为3 6 0 。由此推断：“蟹状星云”对地球上的观察者所张开角度每年约增大

36、0.2 4 ,合 2.0 X 1 0 r ad,它到地球距离约为5 0 0 0 光年。请你估算：(1)出此超新星爆炸发生于在公元前多少年？(2)爆炸抛射物的速度大约为多少？共同成长见仁见智学生甲：位移是做机械运动的物体从初位置指向末位置的有向线段。学生乙：路程是物体运动所经轨迹的长度。学生丙：只有做单向直线运动的物体的位移大小才等于路程。学生丁：时间指时间坐标轴上的一段时间，是和过程量有关，而时刻则指时间坐标轴上的一点，与状态量有关。我的观点：读书做人爱因斯坦和他的时空观阿尔伯特 爱因斯坦(A lbe r t E i n s t e i n 1 8 7 9-1 95 5)2 0 世纪最伟大的科

37、学家，因创立了相对论而闻名于世。相对论原理的建立是人类对自然界认识过程中的一次飞跃，它圆满地把传统物理学包括在自身的理论体系之中。广义的相对论更开阔了人类的视野，使科学研究的范围从无限小的微观世界直至无限大的宏观世界。今天，相对论已成为原子能科学、宇宙航行和天文学的理论基础，被广泛运用于理论科学和应用科学之中。爱因斯坦的伟大成就相对论，是自然科学发展史上的一个划时代的里程碑。爱因斯坦少年时代对自然现象怀有浓厚的兴趣，风和雨形成，月亮高悬空中竟然不会掉下来，这些无不令他感到惊奇。1896年，在瑞士苏黎士联邦工业大学读书时，爱因斯坦就希望成为名物理学家。1905年，爱因斯坦在狭义相对论、光电效应和

38、布朗运动三个不同领域里取得了重大成果，表现出惊人的才智。但是，当时科学界对此作出响应的人寥寥无几，法国著名科学家朗之万曾对爱因斯坦说，全世界只有几个人知道什么是相对论。大多数人是怀疑的，有的甚至坚决反对。这是因为伽利略和牛顿创立的古典力学理论体系，经历了 2 00年的发展后取得了辉煌成就。尽管旧的理论体系和新的事实之间出现了尖锐的矛盾，但许多物理学家仍不能摆脱它的束缚。他们力图把新的实验事实和物理现象容纳在旧的理论框架中，但爱因斯坦却不迷信前人，他探索着把相对论推广到更为广泛的运动情况中去。为此他又研究了整整1 0 年。1916年，爱因斯坦发表了总结性论著 广义相对论原理。时光飞逝，人类早已步

39、入二十一世纪，在我们创造的辉煌中回想过去，应当承认爱因斯坦的相对论毕竟是近百年前的产物，当时人类的科学认知与今日有着很大差距，特别是相对论的光速限制和对引力子运行路线的错误描述，及对微观引力场的不了解。当爱因斯坦致力于建立“统 场 论”，实际上是被他自己建立的理论掐死了，他描绘的引力场不可能与电磁场统一，也给后人建立“超大统一理论”设置了一个陷阱。爱因斯坦用3 年时间建立了“狭义相对论”，用 8 年时间建立了“广义相对论”，但却花了 30年时间而未能建立“统一场论”，说明他的引力理论存在一些问题，因为电磁场理论已经实践证明为种较完善的理论，而两者不能统一，问题只能出在他新提出的引力理论上，众多

40、科学家沿着他的思路走下去，结果必然碰壁。从事科学探索工作，出错是难免的，就象爱因斯坦专门设计的“宇宙常数”，而且爱因斯坦的一些思想与当时新兴的量子力学相左，实践证明是量子力学一方正确，但这些错误并不影响爱因斯坦成为一代科学巨匠，他的许多思想依然具有划时代的意义。具有讽刺意味的是，爱因斯坦遭受挫折的根源，在于他的方程本身的结构。30年来，他被这一表述中一个基本的缺陷所困扰，方程的一边是时空曲率，他把它比作“大理石”，这是因为它有一种美丽的几何结构，但他很不喜欢这个方程描述质能的另一边，他认为另一边是丑的，他把它比作“木头”，时 空“大理石”清晰而精美，质 能“木头”却是一堆令人讨厌的混杂物，它看

41、上去形式杂乱，从粒子、原子、分子到岩石、生物、行星和恒星。爱因斯坦猜想有朝一日单靠大理石解释木头的所有性质。对于爱因斯坦而言，木头就是时空的扭折，然而量子物理学想到的是反面，他们认为，大理石能够变成木头，即爱因斯坦的度规张量能被转变成引力子，引力子则是荷载引力的离散的能量包，这是两个截然相反的观点，人们一直认为不可能在它们二者之间达成妥协。实际上两者都有正确的成分，爱因斯坦指的是天体引力场的引力子运行的结果一“时空弯曲”，量子物理学指的是引力子这种类点能量“本身”，但他们都没有想到的是粒子和引力子是两种不同级的量子，引力子是粒子的结构材料，如果看到这一点，上述问题将迎刃而解，在笔者提出的“四力

42、统一公式”(引力=强核力+电磁力+弱核力)中，公式左边的“引力”以引力子为载体，可以代表爱因斯坦的引力理论，代 表“大理石”，公式右边的“强核力、电磁力、弱核力”以粒子为载体，可以代表由粒子构成的宇宙万物，代表传统量子物理学，代 表“木头”，因此推演出“大理石=木头”，两者是一体的，只不过是观察的角度不同而已，爱因斯坦站在宏观天体引力场中引力子的角度，传统量子物理学家站在粒子的角度。思考：1、爱因斯坦有哪些重大的成就？2、爱因斯坦身上有哪些宝贵品质？第三节 运动快慢的描述一速度名师导航知识梳理知识导学1、速度1.位移与时间的比值反映了位移随时间(1)定义：速度等于物体运动的跟_ _ _ _ _

43、所用的时变化的快慢，也就是位移的变化率。间的_2.速度和位移一样都是矢量，矢量的共_ _ _ O同特点就是既有大小，又有方向。在今(2)公式：后的学习中要逐步加深对矢量的理解。(3)物理意义：速度是表示_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _的物理量。3.般情况下平均速度不等于瞬时速(4)单位：国际单位为_ _ _ _ _,符号是,常用单位还度，只有物体做匀速直线运动时，即速有：千米每时(k m/h),厘米每秒(c m/s)等。度的大小和方向都不随时间变化时平l m/s=3.6 k m/h均速度才等于瞬时速度。(5)速度是_ _ _，它的方向就是_ _ _ _ _ _ _ _的方向。4.瞬时

44、速率在数值上等于瞬时速度的大2、平均速度小。但平均速率不一定等于平均速度的(1)定义：变速运动物体的位移跟发生这段位移所用时大小。平均速率在定义上等于路程与通间的比值，叫做物体在这段时间（或位移）内的。过这段路程所用时间的比值，即初中所（2）公式:讲 的“速度”的概念。但在高中阶段,（3）平均速度表示做变速运动的物体在某一段时间（或位移的大小和路程不一定相等，路程一位移）内的平均快慢程度，只能粗略地描述物体地运动快慢。（4）平均速度既有大小，又有方向，是矢量，其方向与一段时间内发生的_ _ _ 方向相同。3、瞬时速度与瞬时速率（1）定义：运动物体经过 的速度，叫瞬时速度，常称为速度；瞬 时 速

45、 度 的 大 小 叫,有时简称速率。（2）物理意义：精确描述运动快慢。（3）瞬时速度是矢量，其方向与物体经过某一位置时的运动方向相同，瞬时速率是标量。答案：1、位移，发生这段位移，比值，物体运动快慢，米每秒，m/s,矢量，物体运动；2、平均速度，位移；3、某一位置（或某一时刻），瞬时速率。疑点突破1、如何区分平均速度和瞬时速度（1）平均速度与某一过程中的一段位移、一段时间对应，而瞬时速度与某一位置、某一时刻对应。（2）平均速度只能粗略描述质点运动情况，而瞬时速度能精确的描述质点的运动情况。（3）平均速度的方向与所对应的时间内位移的方向相同，瞬时速度的方向与质点所在位置的运动方向相同。2、对瞬时

46、速度的理解在匀速运动中，由于速度不便，所以匀速直线运动的速度既是平均速度，也是各个时刻的瞬时速度。在变速运动中，平均速度随位移和时间的选取不同而不般大于位移的大小，平均速率一般大于平均速度的大小，当位移的大小等于路程时，即物体做单方向直线运动时平均速率等于平均速度的大小。5.通常所说的“速度”可能有不同的含义，注意根据上下文判断“速度”的准确含义，是指平均速度还是指瞬时速度。疑难导析关 于（1）：譬如，研究一辆汽车通过一座平直大桥的速度，对应的位移是桥长，对应的时间是过桥的时间，对应的速度是平均速度。若要研究汽车到达某一位置的速度，则表示瞬时速度。关 于（2）：譬如，火车从北京开往上海整个过程

47、的速度，可以不考虑中间停站所用的时间，用平均速度可以粗略地表示火车运动的快慢。但要研究百米运动员冲过终点时的速度，则需要的是一个准确值，速度为瞬时速度。同。对做变速运动的物体，我们在它通过的某一位置附近选一段很小的位移，只要位移足够小（即通过这段小位移所用的时间足够短），那么这段小位移上的平均速度就是物体通过该位置的瞬时速度。问题探究（1）用什么方法判断同时启程的步行人和骑车人的快慢？（2）如何比较两个百米运动员的快慢？（3）如何比较个百米短跑冠军同一个奥运会万米冠军谁跑得快.探究：（1）比较步行人和骑车人的快慢，可在时间相同的情况下比较位移的大小，位移大的较快.（2）比较两位百米运动员的快慢

48、可在位移相同的条件下比较时间，运动时间较长的较慢.（3）二者的位移不同，运动时间也不同，比较位移和时间的比值，也就是比较单位时间内的位移，比值大的较快.典题精讲例1、下列说法正确的是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通过某一段路，v是指瞬时速度D、子弹以速度v从枪口射出，v是指平均速度【思路解析】根据平均速度和瞬时速度的定义进行判断，平均速度不是速度的平均值，瞬时速率就是瞬时速度的大小：火车以速度V经过某一段路，V是指平均速度；子弹以速度V从枪口射出，是指从枪口射出时的瞬时速度。【答案】B关 于（3）：譬如，物体沿圆周运动，某段时间的平均速度的方向与位移

49、方向相同，即这段时间通过的圆弧所对应的弦的方向，但每一时刻速度方向，都沿物体所在位置圆的切线方向。问题导思提示：此题涉及比较物体运动方法的问题：（1）相等时间内比较位移的大小；（2）通过相等位移比较所用时间的长短（3）比较位移和时间的比值，也就是速度的大小。典题导考【绿色通道】对于平均速度、瞬时速度说法正误的判断要紧扣它们的定义。平均速度对应一段位移或段时间，瞬时速度对应某一位置或某一时刻。典题变式以下所说的速度，哪些是指平均速度，哪些是指瞬时速度？A、子弹射出枪口时的速度为7 00m/sB、一百米赛跑的运动员用10s跑完全程，某人算出他的速度为l O m/sC、测速仪测出汽车经过某一路标的速

50、例2、某质点由A出发做直线运动，前5s向东行了 3 0 m经过B点，又行了 5s前进了 6 0 m到 达C点，在C点停了 4s后又向西行，经历了 6 s运 动120m到 达A点西侧的D点，如 图1.3一1所示，求(1)每段时间内的平均速度(2)求全过程的平均速度卜-AX2-AX3=0III I.DAB c Xe-M-图 1.31【思路解析】取A点为坐标原点，向东为正方向建立坐标轴。(1)%=is,方向向东。A 5sv2A%?加26 0/7 1=12m/s,方向向东。度 达 到100k m/hD、返回舱以5m/s的速度着陆答案：A、C、D中的速度是瞬时速度，B中的速度为平均速度。【绿色通道】此题