必修1《运动的描述》《匀变速直线运动的研究》基础梳理与自测
高二物理备课组 张金莲
【学习目标】
梳理、巩固本章的基础知识(物理概念、物理规律)和基本方法,为熟练应用、强化训练做准备,为能力提升奠定坚实的基础。
【学法指导】
关闭教材、资料,独立完成导学案对照答案批改、更正查阅教材、学案、资料补充完整当堂巩固、掌握基础
【基础知识梳理与检测】
一、运动的描述
1.质点:把物体简化为一个有 的物质点称为质点,质点是实际物体(研究对象)的 ;当物体的 对所研究问题的影响可以忽略不计时,即可把物体看成质点。
2.参考系:在描述物体的运动时,必须选 ,参考系的选取是任意的,一般选 或 的物体为参考系。
3.时间与时刻:时间对应一段位移或路程,表示一个过程,时刻对应一个位置,表示一个状态。
4.位移与路程:位移是用来描述物体 随时间变化的物理量,用从 到 的有向线段表示,位移是 量。路程是物体实际运动 的长度,是 量。当物体做 运动时,位移大小与路程相等,在其他情况下,运动物体的路程 (填大于、等于、小于)位移大小。
5.平均速度、瞬时速度的比较
| 物理意义 | 定义 | 定义式 | 联系 |
(1)平均速度 | 描述物体在一段时间或位移内的平均快慢程度和方向 | 物体的 与所用时间的比值 |
| 当时间非常非常小时,可以认为这段时间内的平均速度表示时刻t的 。 |
(2)瞬时速度 | 描述物体在某一个时刻或位置的快慢程度和方向 | 物体的 与所用时间的比值 |
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6.加速度:是描述物体 的物理量,是用 定义物理量的又一个例子,定义式是 ,加速度的大小从数值上来说等于单位时间内 。加速度越大,速度变化越 。
7.速度----时间图像(v-t图像):反映了做直线运动的物体的 随时间的变化规律,斜率表示物体的 ,图线与对应t轴所为图形的面积表示物体运动的 。
位移----时间图像(x-t图像):反映了做直线运动的物体的 随时间的变化规律,斜率表示物体的 ,图线与对应t轴所为图形的面积没有物理意义。
8.匀速直线运动的特点:速度 ,加速度为 ,v-t图像是一条 ,x-t图像是一条 。
二、匀变速直线运动的规律
1.匀变速直线运动的特点:速度 变化,加速度 ,v-t图像是一条 。
2.匀变速直线运动的规律:
3.初速度为零的匀加速直线运动的几个特殊比例关系:
(1)T秒末、2T秒末……及nT秒末的速度之比 。
(2)T秒内、2T秒内……及nT秒内的位移之比= 。
(3)第1个T秒内、第2个T秒内、第3个T秒内、第4个T秒内……及第n个T秒内的位移之比……= 。
(4)通过1X,2X,3X,4X……nX所用时间之比 。
(5)通过第一个X,第二个X,第三个X,第四个X……第n个X所用时间之比 。
(6)1X末,2X末,3X末,4X末……5X末的速度之比 。
三、匀变速直线运动的实例分析:自由落体运动
1. 运动性质: , 的匀加速直线运动。
2. 基本公式:速度公式 ,位移公式 ,速度位移关系式 。
3.测重力加速度的方法:频闪照相法、打点计时器法、滴水法。
四、实验——研究匀变速直线运动的规律
1.用气垫导轨和数字计时器测量物体的瞬时速度:阅读必修一24页“科学漫步”栏目,完成下列填空。
(1)如图所示,滑块在牵引力的作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间,通过第二个光电门的时间为,已知遮光条的宽度为3.0cm,则滑块通过第一个光电门和第二个光电门的速度分别为 m/s, m/s.(结果保留两位有效数字)。
(2)由此测出的瞬时速度、只是一个近似值,它们实质上是滑块通过光电门1和2时的 速度,要使瞬时速度的测量更接近于真实值,可将 的宽度减小些。
2.用纸带分析物体的运动:
(1)如图,在纸带上测出各个连续相等的时间T内的位移分别为、……。如果……=,则物体做 运动;如果……=,则物体做 运动。
(2)由纸带求物体运动的速度:如果上图中的纸带为物体做匀加速运动打出的纸带,则打下点5时物体的瞬时速度为 。
(3)由纸带求物体运动的加速度:
方法一:图像法。利用多组数据描出v-t图像,则v-t图像的 即为物体运动的加速度。
方法二:逐差法。如果上图中的纸带为物体做匀加速运动打出的纸带,则a= 。
五、处理匀变速直线运动的重要方法
1.解析法:可应用匀变速直线运动的基本公式和推论,求解问题,使用推论可简化解题步骤。
2.逆向思维法:把运动的末态作为初态的反向研究方法。如末速度为零的匀减速直线运动可看成 运动。
3.比例法:对于初速度为零的匀加速直线运动和末速度为零的匀减速直线运动,可利用几个特殊比例关系解决问题。
4.图像法:应用v-t图像可使,可把较复杂的问题转变为较简单的数学问题解决,可避开繁杂的计算。
六、匀变速直线运动的典型问题:
1.图像问题(v-t图像和x-t图像):
求解图像类的题目需注意:(1)弄清横纵坐标代表的物理量及单位;(2)弄清图像的斜率、截距、面积所代表的物理意义。
2.追及、相遇问题:
(1)解答此类题目的关键条件是:两物体能否同时到达直线上同一 。
(2)分析此类问题时,一定要抓住“一个条件、两个关系”:
一个条件是:两物体 相等时,是两物体的距离最大还是最小、能否追上的临界条件。
两个关系是:时间关系和位移关系。时间关系指两物体运动时间是否相等,是同时运动还是一前一后;位移关系是指两物体是否从同一位置开始运动。画出运动草图是找准两个关系的关键。
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