第一章2019-2020年新人教版高中物理必修一1.3《运动快慢的描述──速度》教案7（一）运动的概述1.关于运动的概念机械运动：物体相对于其他物体的位置变化，也就是物体的位置的移动随时间的变化，叫做机械运动。机械运动简称为运动。热运动：物体内所有分子的不规则运动叫做热运动。2.参照物与参考系为了确定一个物体的位置和描述它的运动，要选择另外的物体作为标准，这个被选作参考标准的物体叫做参照物，也称参考系。一个物体一旦被选为参考系，就必须认为它是静止的。3.位移与路程位移：位移是描述质点位置变化的物理量，既有大小，又有方向，是矢量，是从起点A指向终点B的有向线段，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，位移通常用字母“x”表示，它是一个与运动路径无关，仅由初、末位置决定的物理量。路程：路程是质点运动轨迹的长度，它是标量，只有大小，没有方向，路程的大小与质点运动的路径有关，但它不能描述质点位置的变化。例如，质点环绕一周又回到出发点时，它的路程不为零，但其位置没有改变，因而其位移为零。4.时间与时刻时刻：事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志，时间：事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度。5.速度与速率速度：速度等于位移和发生位移所用时间的比值。瞬时速度：运动物体在某一时刻或某一位置时的速度，叫做瞬时速度（简称速度）。平均速度：平均速度是指在某段时间内物体运动的位移与所用时间的比值。仅限用于直线运动。平均速率：物体通过的路程和通过这段路程所用时间的比,叫做这段路程上的平均速率。注意：⑴平均速度的大小与所取的哪段位移大小（或哪段时间）有关。 ⑵平均速度的大小一般不等于速度的平均值。（二）匀变速直线运动1.加速度的定义与计算加速度：加速度——描述速度变化快慢的物理量，是速度对时间的变化率。2.匀变速直线运动的定义定义：物体沿直线运动，如果在相等的时间内速度的改变相等，这种运动叫做匀变速直线运动。
特征：沿直线，a不变，就是速度随时间而均匀改变。匀变速直线运动v-t图象是一条倾斜的直线。本章重要公式： S=t+a-=2as＝Ｖ中时Ｖ中位＝Ｓ＝ａ3.速度与时间的关系例题1：发射卫星一般用多级火箭，第一级火箭点火后，使卫星向上匀加速运动的加速度为50m/s2，燃烧30s后，第一级脱离，第二级火箭没有马上点火，所以卫星向上做加速度为10m/s2的匀减速运动，10s后第二级火箭启动，卫星加速运动的加速度为80m/s2，这样又经过1分半钟，等第二级火箭脱离时，卫星的速度为多大？试用v-t图像描述这一过程．（8600m）4.位移与时间的关系例题2：一个物体从高处开始做自由落体运动，通过高为1.75m的窗户用了0.1s，又过了0.2s落到地上．请问物体是从多高的地方落下来的？（g=10N/kg）答案：20m5.位移与速度的关系例题3：物体的速度为v0，以加速度a做匀变速直线运动，如果要它的速度增加到初速度的n倍，则物体的位移是____．6.自由落体与竖直上抛A：自由落体（1）定义：物体只在重力作用下从静止开始的运动叫自由落体运动。（2）特点：①初速度。②受力特点：只受重力作用，没有空气阻力或空气阻力可忽略不计。③加速度是重力加速度g，其大小不变，方向始终竖直向下。（3）运动性质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。（4）公式：速度公式；下落高度；下落时间；落地速度；例题4.从地面竖直向上抛出一小球，它在2s内先后两次经过距地面高度为15m的P点，不计空气阻力，该球上抛的初速度为（A）
A．10m/sB．5m/sC．20m/sD．30m/s点评：对于初速度为零的匀加速直线运动的规律和有关推论，同样适用于自由落体运动B：竖直上抛运动注意弄清竖直上抛运动的特点。竖直上抛运动是匀变速直线运动，其上升阶段为匀减速运动，下落阶段为自由落体运动。它有如下特点：1.上升和下降（至落回原处）的两个过程互为逆运动，具有对称性。有下列结论：（1）速度对称：上升和下降过程中质点经过同一位置的速度大小相等、方向相反。（2）时间对称：上升和下降经历的时间相等。2.竖直上抛运动的特征量：（1）上升最大高度：Sm=。（2）上升最大高度和从最大高度点下落到抛出点两过程所经历的时间：。例题5：气球以10m/s的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经17s到达地面。求物体刚脱离气球时气球的高度。（g=10m/s2）答案：1275m。（三）典型题和解题技巧1.图像法的应用s-t图象和v-t图象的比较解答：图2是形状完全相同的图线，在不同的图象中意义完全不同，下表是对形状一样的s-t图象和v-t图象意义上的比较。图2s-t图象v-t图象①表示物体由坐标原点开始做匀速直线运动（斜率表示速度v）①表示物体做初速度为零的匀加速直线运动（斜率表示加速度a）②表示物体静止②表示物体做匀速直线运动③表示物体向反方向做匀速直线运动③表示物体做匀减速直线运动④交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时的位移④交点的纵坐标表示三个运动质点的速度大小相等，方向相同⑤时刻物体位移为⑤初速为零的质点时刻速度为（图中阴影部分面积表示质点在0~时间内的位移）
例题6：a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是（C）A.a、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度B.20秒时，a、b两物体相距最远C.60秒时，物体a在物体b的前方D.40秒时，a、b两物体速度相等，相距200m2．平均速度的巧妙应用:作匀变速直线运动的物体某一段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。例题7：一物体从某一高度开始做匀加速直线运动，它在下落的最后1s内的平均速度是全程平均速度的9/5，则物体在空中的运动时间是多少？答案：5s3.匀变速运动的一些规律性结论a：初速度为零（或末速度为零）的匀变速直线运动做匀变速直线运动的物体，如果初速度为零，或者末速度为零，那么公式都可简化为：，，，以上各式都是单项式，因此可以方便地找到各物理量间的比例关系。b.初速为零的匀变速直线运动①前1s、前2s、前3s……内的位移之比为1∶4∶9∶……②第1s、第2s、第3s……内的位移之比为1∶3∶5∶……③前1m、前2m、前3m……所用的时间之比为1∶∶∶……④第1m、第2m、第3m……所用的时间之比为1∶∶（）∶……c.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，竖直上抛运动是匀减速直线运动，可分向上的匀减速运动和竖直向下匀加速直线运动。4.追及与相遇问题A:相遇是指两物体分别从相距S的两地相向运动到同一位置，它的特点是：两物体运动的距离之和等于S，分析时要注意：（1）、两物体是否同时开始运动，两物体运动至相遇时运动时间可建立某种关系；（2）、两物体各做什么形式的运动；（3）、由两者的时间关系，根据两者的运动形式建立S=S1+S2方程；（4）、建立利用位移图象或速度图象分析；B:追及是指两物体同向运动而达到同一位置。找出两者的时间关系、位移关系是解决追及问题的关键，同时追及物与被追及物的速度恰好相等时临界条件，往往是解决问题的重要条件：（1）、匀减速物体追及同向匀速物体时，恰能追上或恰好追不上的临界条件为：即将靠近时，追及者速度等于被追及者的速度；（2）初速度为零的匀加速直线运动的物体追赶同向匀速直线运动的物体时，追上之前距离最大的条件：为两者速度相等
例题8：路口停着一辆汽车在等红灯，当绿灯亮起时，汽车以加速度a=2m/s2的加速度匀加速启动，与此同时，一辆以速度v=8m/s匀速运动的自行车刚好从汽车旁经过．（1）若汽车一直做匀加速直线运动，求汽车在追上自行车之前与自行车的最大距离．以及追上自行车所用的时间．16m；8s（2）若汽车在自行车经过它所在的位置2.5s后才启动，并且一直做匀加速直线运动，求在追上自行车之前与自行车的最大距离，以及追上自行车所用的时间．36m；10s（3）接（2）问，若汽车的最大速度为16m/s，求追上自行车所用的时间及此时汽车的位移．9.25s；94m5.打点计时器的应用（1）把打点计时器固定在桌子上，对照使用说明卡了解它的结构。（2）按照说明把纸带装好。（3）启动电源，用手水平的拉动纸带，纸带上打出一行小点。随后关闭电源。（4）取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数若干个点作一个标记。若取n个点，计算出从第一个点到第n个点的时间间隔。（5）用刻度尺量出第一个点到第n个点的距离。例题9：下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出．由图数据可求得：（1）该物体的加速度为0.73m/s2，（2）第3个记数点与第2个记数点的距离约为4.35cm，（3）打第3个点时该物体的速度为0.49m/s．
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