PAGEPAGE4第一章運(yùn)動(dòng)的描述第一節(jié)質(zhì)點(diǎn)參考系和坐標(biāo)系【教學(xué)目標(biāo)】1．理解質(zhì)點(diǎn)的概念．知道它是一種科學(xué)抽象，知道物體在什么情況下可以看作質(zhì)點(diǎn)，知道這種科學(xué)抽象是一種普遍的研究方法。2．知道參考系的概念．知道對(duì)同一物體選擇不同的參考系時(shí)，觀察的結(jié)果可能不同，通常選擇參考系時(shí)，要考慮研究問題的方便。3．學(xué)會(huì)在參考系上建立坐標(biāo)系來定量確定物體位置以及位置的變化。【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：對(duì)質(zhì)點(diǎn)概念的理解，物體可以看作質(zhì)點(diǎn)的條件；研究實(shí)際問題時(shí)，如何選取參考系。難點(diǎn)：什么情況下可以將物體看作質(zhì)點(diǎn)?！窘虒W(xué)過程】自然界的一切物體都在不停地運(yùn)動(dòng)，江河奔流不息，鳥兒自由飛翔，車輛高速行駛，火箭發(fā)射，天體運(yùn)轉(zhuǎn)，電子繞核運(yùn)動(dòng)……物體的空間位置隨時(shí)間的變化，稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng)。按物體上各部分的運(yùn)動(dòng)情況是否相同可以將運(yùn)動(dòng)分為平動(dòng)（物體上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況都相同）和轉(zhuǎn)動(dòng)（物體上各點(diǎn)以某一點(diǎn)為軸運(yùn)動(dòng)）；按照物體的運(yùn)動(dòng)軌跡又可以將運(yùn)動(dòng)分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)。在物理學(xué)中，研究物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分支叫做力學(xué)。為了描述物體的運(yùn)動(dòng)，我們首先要來學(xué)習(xí)幾個(gè)相關(guān)的概念。（板書課題）（一）物體和質(zhì)點(diǎn)“質(zhì)點(diǎn)”的引入：自然界中大多數(shù)物體的運(yùn)動(dòng)是比較復(fù)雜的。比如：鴿子在天空中飛翔時(shí)，身體各部分的運(yùn)動(dòng)情況并不一樣，身體向前飛行時(shí)，翅膀還在上下拍動(dòng)；人在向前奔跑的時(shí)候，不僅軀干在向前運(yùn)動(dòng)，手臂也在前后擺動(dòng)。要準(zhǔn)確地描述這些物體的運(yùn)動(dòng)顯得比較困難。但我們一定要將物體各部分運(yùn)動(dòng)情況都描述清楚嗎？不一定。當(dāng)我們要研究鴿子或人的運(yùn)動(dòng)快慢的時(shí)候，可以忽略翅膀和手臂的運(yùn)動(dòng)，將它們“濃縮”為一個(gè)只有質(zhì)量沒有形狀和大小的點(diǎn)，而這對(duì)我們所要研究的問題并沒有太大的影響。為了使研究的問題簡(jiǎn)化，可以，將物體看成一個(gè)只有質(zhì)量而沒有大小和形狀的點(diǎn)。1．質(zhì)點(diǎn)：用來代替物體的有質(zhì)量而沒有形狀和大小的點(diǎn)。2．質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想模型，實(shí)際并不存在。但不同于幾何中的點(diǎn)（閱讀課本P11左下角）3．視作質(zhì)點(diǎn)的條件：物體的大小和形狀對(duì)所研究的問題的影響可忽略不計(jì)。例1：在下述問題中，能夠把研究對(duì)象當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)的是（）A．研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間B．研究地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)C．研究在平直公路上飛馳的汽車的速度D．研究火車通過長(zhǎng)江大橋所需的時(shí)間E．正在進(jìn)行花樣溜冰的運(yùn)動(dòng)員F．研究比賽時(shí)乒乓球的旋轉(zhuǎn)例2：下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中，正確的是（）A．只要是體積很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)B．只要是質(zhì)量很小的物體都可看成質(zhì)點(diǎn)C．只有低速運(yùn)動(dòng)的物體才可看成質(zhì)點(diǎn)，高速運(yùn)動(dòng)的物體不可看做質(zhì)點(diǎn)D．由于所研究的問題不同，同一物體有時(shí)可以看做質(zhì)點(diǎn)，有時(shí)不能看做質(zhì)點(diǎn)（舉例：研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)，可以把地球視為質(zhì)點(diǎn)；而研究地球的自轉(zhuǎn)時(shí)，就不能將地球視為質(zhì)點(diǎn)?；疖囆旭偂┳⒁猓孩盼矬w能否看作質(zhì)點(diǎn)不是看物體的大小，而是要根據(jù)具體的問題來確定。（學(xué)生舉例）⑵“質(zhì)點(diǎn)”不是幾何中的點(diǎn)。（二）參考系“參考系”的引入：平常，我們看到房屋、樹木是靜止的，但汽車?yán)锏某丝蛥s發(fā)現(xiàn)路邊的房屋、樹木是向后退的。為什么人們的看法會(huì)存在這樣的差異呢？地面上的人以地面為標(biāo)準(zhǔn)，房屋、樹木相對(duì)于地面靜止；乘客以汽車為標(biāo)準(zhǔn)，房屋、樹木相對(duì)于汽車后退。上述事例說明：運(yùn)動(dòng)具有相對(duì)性。所以，要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)首先必須選定某個(gè)其他物體做參考，我們稱這個(gè)物體為參考系（“參考系”是“參照物”的科學(xué)名稱）。1．定義：為了描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)而選定的用來作為參考的物體。對(duì)于同一物體，選取的參考系不同，物體的運(yùn)動(dòng)情況也可能不同。（P12圖1.1-4）⑵運(yùn)算法則：代數(shù)運(yùn)算法則〖思考與討論〗（P15）體會(huì)矢量和標(biāo)量運(yùn)算法則的區(qū)別。（四）直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，我們可以先建立一個(gè)直線坐標(biāo)系，物體（質(zhì)點(diǎn)）的位置和位移可以在坐標(biāo)系中表示出來。（畫圖說明）1．位置：xA＝－2m，xB＝3m。2．位移：A→B：＝5mB→A：＝－5m位移Δx的“＋”“－”含義：矢量Δx的“＋”“－”表示方向，不表示大小?！埃北硎臼噶康姆较蚺c所選的正方向相同；“－”表示與所選的正方向相反。例：P16，T4。（五）位移和時(shí)間的關(guān)系第三節(jié)運(yùn)動(dòng)快慢的描述——速度【教學(xué)目標(biāo)】1．理解速度的概念，知道速度是矢量。2．掌握平均速度和平均速率、瞬時(shí)速度和瞬時(shí)速率的概念和區(qū)別。【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：速度的概念，由平均速度通過極限的思維方法引出瞬時(shí)速度。難點(diǎn)：對(duì)瞬時(shí)速度的理解，怎樣由平均速度引出瞬時(shí)速度?！窘虒W(xué)過程】引入：自然界中的一切物體都在運(yùn)動(dòng)，不同物體的運(yùn)動(dòng)程度，快慢往往不同，那么如何來比較物體運(yùn)動(dòng)的快慢呢？（一）速度“速度”的引入：運(yùn)動(dòng)會(huì)上，要比較哪位運(yùn)動(dòng)員跑得快，可以用什么方法？通過相同的位移比較時(shí)間的長(zhǎng)短。若運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是相等的，我們可以根據(jù)位移的大小來比較。如果運(yùn)動(dòng)的位移、所用的時(shí)間都不一樣，又如何比較呢？在物理學(xué)中，我們引入速度這個(gè)物理量來描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢。1．定義：位移Δx與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間Δt的比值（比值定義法）。描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。2．國(guó)際單位：m/s或m·s-1，其他單位：km/h等3．速度是矢量，方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。在勻速直線運(yùn)動(dòng)中，速度保持不變。如果物體做變速直線運(yùn)動(dòng)，速度的大小不斷改變，根據(jù)求得的則表示物體在Δt時(shí)間內(nèi)的平均快慢程度，稱為平均速度。（二）平均速度和瞬時(shí)速度1．平均速度⑴公式：（嚴(yán)格按公式計(jì)算）⑵平均速度是矢量，方向即位移的方向。對(duì)于變速直線運(yùn)動(dòng)，各段的平均速度一般并不相同，求平均速度必須指明“哪段時(shí)間”或“哪段位移”。⑶求平均速度必須指明“哪段時(shí)間”或“哪段位移”。過渡：平均速度只能粗略的描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢，為了精確地描述做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)的快慢，我們可以將時(shí)間Δt取得非常小，接近于零，這是求得的速度值就應(yīng)該是物體在這一瞬時(shí)的速度，稱為瞬時(shí)速度。2．瞬時(shí)速度⑴定義：物體在某一時(shí)刻（或某一位置）的速度。⑵瞬時(shí)速度簡(jiǎn)稱速度，方向?yàn)槲矬w的運(yùn)動(dòng)方向。在日常生活中，人們對(duì)“速度”這一概念并不一定明確指出是“平均速度”還是“瞬時(shí)速度”，我們應(yīng)根據(jù)上下文去判斷?！捌骄俣取睂?duì)應(yīng)的是一段時(shí)間，“瞬時(shí)速度”對(duì)應(yīng)的是某一時(shí)刻。（舉例說明）3．瞬時(shí)速率：瞬時(shí)速度的大小，簡(jiǎn)稱速率。例：課本P18汽車速度計(jì)上指針?biāo)傅目潭仁瞧嚨乃矔r(shí)速率。（三）平均速率：物體運(yùn)動(dòng)的路程與所用時(shí)間的比值。與“平均速度的大小”完全不同?！镜湫屠}】典例1：下列對(duì)各種速率和速度的說法中，正確的是（）A．平均速率就是平均速度B．瞬時(shí)速率是指瞬時(shí)速度的大小C．勻速直線運(yùn)動(dòng)中任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度都等于其任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度D．勻速直線運(yùn)動(dòng)中任何一段時(shí)間內(nèi)的平均速度都相等典例2：一輛汽車沿平直的公路行駛，⑴若前一半位移的平均速度是v1，后一半位移的平均速度是v2，求全部路程的平均速度；⑵若汽車前一半時(shí)間的平均速度是v1，后一半時(shí)間的平均速度是v2，求全部路程的平均速度。（；）總結(jié)：平均速度不是速度的平均值，應(yīng)嚴(yán)格按照定義來計(jì)算。典例3：人乘自動(dòng)扶梯上樓，如果人站在扶梯上不動(dòng)，扶梯將人送上樓去需用30s。若扶梯不動(dòng)，某人沿扶梯走到樓上需20s。試計(jì)算這個(gè)人在扶梯開動(dòng)的情況下仍以原來的速度向上走，需要多長(zhǎng)時(shí)間才能到樓上？（12s）第四節(jié)實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度【教學(xué)目標(biāo)】1．了解兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)和工作原理，學(xué)會(huì)安裝和使用。2．理解根據(jù)紙帶測(cè)量速度的原理，學(xué)會(huì)粗略測(cè)量瞬時(shí)速度。3．理解速度—時(shí)間圖象的意義，掌握描點(diǎn)法畫圖象的方法?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：1．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用。2．由紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。3．畫物體的速度—時(shí)間圖象。難點(diǎn)：1．對(duì)紙帶數(shù)據(jù)的處理。2．圖象的畫法及對(duì)圖象理解?！窘虒W(xué)過程】（一）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原理：被交變磁場(chǎng)磁化的振片在永久磁鐵的作用下振動(dòng)，振針打在復(fù)寫紙上使紙帶上打出一系列的點(diǎn)。電火花計(jì)時(shí)器原理：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電火花計(jì)時(shí)器電源電壓4～6V的交流電220V的交流電電源頻率頻率為50Hz，每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)特點(diǎn)紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力小，比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差?。ǘ┚毩?xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（步驟詳見課本P22）〖思考與討論〗注意：1．電源電壓要符合要求：2．實(shí)驗(yàn)前要檢查打點(diǎn)的穩(wěn)定性和清晰程度，必要時(shí)要進(jìn)行調(diào)節(jié)或更換器材。3．應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定時(shí)再拉動(dòng)紙帶。4．手拉紙帶時(shí)，速度應(yīng)快一些，以防止點(diǎn)跡太密集。（三）用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量瞬時(shí)速度測(cè)量方法：某點(diǎn)E的瞬時(shí)速度可以粗略地由包含E點(diǎn)在內(nèi)的兩點(diǎn)間的平均速度來表示。說明：理論上講如果這兩點(diǎn)離E點(diǎn)越接近（即Δt越短），這個(gè)平均速度越接近E點(diǎn)的瞬時(shí)速度，但是實(shí)際操作時(shí)距離太小會(huì)使測(cè)量誤差增大，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選取這兩個(gè)點(diǎn)。（四）用圖像表示速度（直線運(yùn)動(dòng)）為了更直觀地反映物體的運(yùn)動(dòng)情況，我們可以用v-t圖象來表示速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。1．v-t圖象的畫法以速度v為縱軸，時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)計(jì)算出的不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度值，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，最后用平滑曲線把這些點(diǎn)連接起來就得到了一條能夠描述速度v與時(shí)間t關(guān)系的圖象。思考：怎樣畫出速度—時(shí)間圖象？為什么要用平滑的曲線“擬合”？2．v-t圖象的信息（在第二章總結(jié)）⑴任一時(shí)刻速度的大小和方向⑵速度的變化情況及相應(yīng)的時(shí)間……例：（P26：?jiǎn)栴}與練習(xí)T3）要求：根據(jù)v-t圖象敘述物體的運(yùn)動(dòng)情況?！镜湫屠}】典例1：一同學(xué)在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，紙帶上點(diǎn)不是圓點(diǎn)而是一些短線，這可能的原因是（D）A．接在直流電源上B．電源電壓不穩(wěn)C．電源頻率不穩(wěn)D．打點(diǎn)針壓得過緊典例2：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量是（AB）A．時(shí)間間隔B．位移C．平均速度D．瞬時(shí)速度典例3：在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車速度的實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，如圖所示，從比較清楚的點(diǎn)開始，每五個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別表明0、1、2、3…，量的0與1兩點(diǎn)間的距離s1＝30mm，2與3兩點(diǎn)間的距離為s3＝48mm，則小車在0與1兩點(diǎn)間的平均速度v1＝0.3m/s，在2與3兩點(diǎn)間的平均速度v3＝0.48m/s，據(jù)此可判斷小車做加速運(yùn)動(dòng)。總結(jié)：注意每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔。典例4：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz時(shí)，振針每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)。現(xiàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定物體的速度，當(dāng)實(shí)際的電源頻率低于50Hz時(shí)，如果仍按50Hz來計(jì)算，則測(cè)得的速度值將比真實(shí)值偏大?？偨Y(jié)：根據(jù)公式分析哪些量的變化對(duì)結(jié)果帶來怎樣的影響。典例5：【作業(yè)】1．P26：?jiǎn)栴}與練習(xí)T1、T2。2．預(yù)習(xí)下一節(jié)。第五節(jié)速度變化快慢的描述——加速度【教學(xué)目標(biāo)】1．理解加速度的概念，能利用加速度的公式進(jìn)行定量計(jì)算。2．知道加速度是矢量以及方向的判定。知道速度、速度改變量與加速度的區(qū)別。3．知道什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。能從勻變速直線運(yùn)v-t圖象理解加速度的意義。【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：1．理解加速度的概念。了解變化率的含義。2．利用圖象來分析加速度的相關(guān)問題。難點(diǎn)：加速度的矢量性。【教學(xué)過程】引入：勻速直線運(yùn)動(dòng)是一種最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)形式，誰的速度變化快？（一）加速度概念的引入：為了描述物體運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢，可以用速度的變化量與發(fā)生這一變化所用的時(shí)間的比值來表示，我們把這個(gè)比值稱為加速度。1．定義：速度的變化量與發(fā)生這一改變所用時(shí)間的比值。即速度的變化率。公式：（強(qiáng)調(diào)，且為矢量）（學(xué)生根據(jù)公式導(dǎo)出加速度的單位、加速度的矢量性）2．單位：m/s2，m·s-23．加速度是矢量，方向與速度的變化量方向相同。在直線運(yùn)動(dòng)中，速度的方向始終在一條直線上，速度的“＋”“－”即表示的方向。若取初速度v0的方向?yàn)檎较颉＂旁诩铀僦本€運(yùn)動(dòng)中vt＞v0，a＞0表示a方向與v方向相同；⑵在減速直線運(yùn)動(dòng)中vt＜v0，a＜0表示a方向與v方向相反。結(jié)論：a與v方向相同→加速直線運(yùn)動(dòng)；a與v方向相反→減速直線運(yùn)動(dòng)。典例1：過渡：在變速直線運(yùn)動(dòng)中，加速度也可能發(fā)生變化，即物體的速度有時(shí)增大得快，有時(shí)增大得慢。因此加速度也有平均加速度與瞬時(shí)加速度之分。勻變速運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)勻變速運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)典例3：5．v、Δv與a的區(qū)別⑴速度：，描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向，對(duì)應(yīng)于某一時(shí)刻。⑵速度的變化：，描述速度變化的大小和變化的方向，對(duì)應(yīng)于某一過程。⑶加速度：，即速度的變化率，反映速度變化的快慢和方向。⑷a與v、Δv三者的大小無必然關(guān)系速度大，加速度不一定大；加速度大，速度不一定大；速度變化量大，加速度不一定大；加速度為零，速度可以不為零；速度為零，加速度可以不為零。典例4：（二）v-t圖像與加速度tvOv0通過vtvOv0典例5：【典型例題】典例1：下列關(guān)于加速度的描述中，正確的是（AD）A．加速度在數(shù)值上等于單位時(shí)間里速度的變化B．當(dāng)加速度與速度方向相同且又減小時(shí)，物體做減速運(yùn)動(dòng)C．速度方向?yàn)檎?，加速度方向也一定為正D．速度變化越來越快，加速度越來越大總結(jié)：物體是“加速”還是“