1.1運(yùn)動(dòng)的描述1.1.1參考系質(zhì)點(diǎn)1.1.2位置與位移時(shí)刻與時(shí)間1.1.3速度平均速度瞬時(shí)速度情境導(dǎo)入在初中物理中,我們學(xué)習(xí)過平均速度,平均速度可以用來描述物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢。汽車在行駛時(shí),駕駛員通過查看汽車的車速表就可以知道所駕駛車輛的行駛速度。車速表顯示的速度是平均速度嗎?1.參考系：要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),首先要選定“其他某個(gè)物體或系統(tǒng)”作為參照,觀察物體的位置相對(duì)于“其他某個(gè)物體或系統(tǒng)”隨時(shí)間的變化以及怎樣變化。這種用來作為參照的物體或系統(tǒng)稱為參考系。

1.1.1參考系

質(zhì)點(diǎn)2.質(zhì)點(diǎn)：在可以忽略物體的大小和形狀條件下，用來代替物體的具有質(zhì)量的點(diǎn)稱為質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)模型人在跑步時(shí)，手臂和腿上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況不盡相同，要想描述清楚這些點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況是非常困難的。當(dāng)研究人體運(yùn)動(dòng)的位置變化時(shí)，可以忽略人體上各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的差異，將人體抽象為一個(gè)只有質(zhì)量、沒有大小的點(diǎn)。用這個(gè)點(diǎn)的位置代替人體整體的位置,其運(yùn)動(dòng)軌跡則可近似視為一條較為簡單的曲線。在左圖下面用黑點(diǎn)表示人在跑步時(shí)其運(yùn)動(dòng)位置的變化。一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)是由所要研究的問題性質(zhì)決定的，與物體本身無關(guān)。如果物體本身大小和形狀對(duì)所研究的問題沒有影響時(shí)，或影響很小時(shí)可將物體看作質(zhì)點(diǎn)。

在什么條件下，物體可以抽象為質(zhì)點(diǎn)？當(dāng)研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，可以將地球看作質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)地球的大小和形狀對(duì)所考慮的問題無明顯影響；而當(dāng)研究地球自轉(zhuǎn)時(shí)，就不能把地球看作質(zhì)點(diǎn)了。1.1.2位置與位移運(yùn)動(dòng)員跑了多遠(yuǎn)？運(yùn)動(dòng)員最終回到了起點(diǎn)，他們的位移是多少？路程：即物體在運(yùn)動(dòng)過程中通過的路徑(或軌跡)的長度。

位移：物理學(xué)中，物體位置的變化通常用位移來表示。用一條由起點(diǎn)指向終點(diǎn)的有向線段表示位移。位移的大小就是從起點(diǎn)至終點(diǎn)的直線距離，方向由起點(diǎn)指向終點(diǎn)。

1.1.2位置與位移路程與位移的區(qū)別這幾種交通方式路程相同嗎？位移相同嗎？路程與位移的區(qū)別物體從A運(yùn)動(dòng)到B,不管沿著什么軌跡，它的位移都是一樣的。這個(gè)位移可以用一條有方向的（箭頭）線段AB表示yOxAB路程與位移的區(qū)別思考：物體從B運(yùn)動(dòng)到A，位移與剛才是一樣的嗎？yOxAB1.1.2時(shí)刻與時(shí)間你們?cè)谑裁磿r(shí)候上課？上課持續(xù)多長時(shí)間？1.1.2時(shí)刻與時(shí)間時(shí)刻：時(shí)刻指的是某一瞬時(shí)，在時(shí)間軸上用一個(gè)點(diǎn)來表示。對(duì)應(yīng)的是位置、速度、動(dòng)量、動(dòng)能等狀態(tài)量。

時(shí)間：時(shí)間是兩個(gè)時(shí)刻間的間隔，在時(shí)間軸上用一段長度來表示。對(duì)應(yīng)的是位移、路程、沖量、功等過程量。時(shí)刻與時(shí)間的區(qū)別初始時(shí)刻零時(shí)刻第3秒末第4秒初第1秒前2秒第3秒后2秒1.1.3速度平均速度瞬時(shí)速度1.觀眾怎么比較哪個(gè)運(yùn)動(dòng)員跑得快？2.裁判又是怎么判斷的？速度速度的定義：在物理學(xué)中，用物體的位移??與發(fā)生這段位移所用時(shí)間??之比表示物體位置變化的快慢,即運(yùn)動(dòng)的快慢,稱為速度。公式為??=??/??。速度的單位及其換算：

m/skm/h1m/s=3.6km/h國際單位制為m/s(或m?s-1)平均速度平均速度的定義：運(yùn)動(dòng)物體的位移和所用時(shí)間的比值，叫做這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，即。平均速度是矢量，其方向跟位移的方向相同。例題

瞬時(shí)速度瞬時(shí)速度的定義：運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過某一時(shí)刻（或某一位置）的速度，叫瞬時(shí)速度。瞬時(shí)速度精確描述物體在某一時(shí)刻（或某一位置）的運(yùn)動(dòng)快慢。實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)演示：小車運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：每組學(xué)生準(zhǔn)備一個(gè)小車、秒表、標(biāo)尺和直線軌道。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：讓小車沿著直線軌道運(yùn)動(dòng)，記錄不同時(shí)間點(diǎn)小車的位置，用秒表測量時(shí)間，計(jì)算小車的平均速度和瞬時(shí)速度。數(shù)據(jù)記錄：每組學(xué)生記錄小車的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并在紙上繪制小車的運(yùn)動(dòng)軌跡。結(jié)果討論：各組分享實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，討論小車的平均速度和瞬時(shí)速度的區(qū)別。課后作業(yè)1.平常說的“一江春水向東流”“地球的公轉(zhuǎn)”“鐘表的時(shí)針在轉(zhuǎn)動(dòng)”“太陽東升西落”等,分別是指什么物體相對(duì)什么參考系在運(yùn)動(dòng)?課后作業(yè)2.2015年12月,金麗溫高鐵開通,沿線各城市間的通行時(shí)間大幅縮短,提高了旅客的出行效率。金華到溫州的線路全長約188km,早上7時(shí)16分某乘客乘坐某次高鐵列車從金華到溫州只需要1h24min,列車最高時(shí)速可達(dá)200km/h。請(qǐng)回答下列問題:(1)早上7時(shí)16分、1h24min分別是指時(shí)間還是時(shí)刻?(2)全長約188km是指路程還是位移?(3)200km/h是指平均速度還是瞬時(shí)速度?(4)測量高鐵列車完全通過一個(gè)短隧道的時(shí)間,可以將高鐵列車看成質(zhì)點(diǎn)嗎?為什么?課后作業(yè)3.汽車從制動(dòng)到停止共用了5s,這段時(shí)間內(nèi)汽車每1s前進(jìn)的距離分別是9m、7m、5m、3m、1m。(1)分別求汽車前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度。在這五個(gè)平均速度中,哪一個(gè)最接近汽車剛制動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)速度?它比這個(gè)瞬時(shí)速度略大些,還是略小些?(2)汽車運(yùn)動(dòng)的最后2s的平均速度是多少?1.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)1.2.1加速度1.2.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)在短跑比賽中,發(fā)令槍一響,運(yùn)動(dòng)員們像離弦之箭沖出起跑線,有的運(yùn)動(dòng)員沖到了前面,這說明他的速度比其他運(yùn)動(dòng)員增加得快。不同的運(yùn)動(dòng)中,速度變化的快慢往往是不同的。1.2.1加速度提出問題：

“在日常生活中，我們?nèi)绾蚊枋鑫矬w速度變化的快慢呢？”1.2.1加速度飛機(jī)以800km/h的速度沿直線勻速飛行;汽車在10s內(nèi)其速度由0m/s加速到30m/s;賽車沿賽道啟動(dòng),從靜止加速到100km/h約需2.5s。以上三種情況中:

(1)哪個(gè)物體的速度變化量最大?哪個(gè)物體的速度變化量最小?

(2)哪個(gè)物體的速度變化最快?哪個(gè)物體的速度變化最慢?說出你的依據(jù)。探究一：比較速度變化的快慢汽車；飛機(jī)賽車；飛機(jī)1.變速直線運(yùn)動(dòng)的概念：瞬時(shí)速度不斷變化的直線運(yùn)動(dòng)，稱為變速直線運(yùn)動(dòng)。

2.加速度的定義：速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時(shí)間之比，通常用a表示。1.2.1加速度加速度的公式

加速度的單位

一輛汽車從靜止加速到100km/h所用時(shí)間為6.71s，求其加速度。

應(yīng)用拓展

應(yīng)用拓展一些物體加速度大小的數(shù)量級(jí)加速度與速度同為矢量，根據(jù)加速度的定義可知，加速度的方向與速度的變化量的方向一致。

加速度方向與速度方向的關(guān)系

加速度方向與速度方向的關(guān)系

加速度方向與速度方向的關(guān)系在這兩個(gè)過程中,汽車加速度的大小相同,但前者為正,后者為負(fù),加速度的正、負(fù)表示其方向與正方向相同或相反。由此可見,運(yùn)動(dòng)物體加速度的方向不一定與速度方向一致。在直線運(yùn)動(dòng)中,若物體的加速度與其速度方向相同,則表示物體的速度大小在增大,物體做加速運(yùn)動(dòng);若物體的加速度與其速度方向相反,則表示物體的速度大小在減小,物體做減速運(yùn)動(dòng)。加速度方向與速度方向的關(guān)系物體沿直線做加速度不變的運(yùn)動(dòng),即物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,如果物體的速度隨時(shí)間均勻增加,這種運(yùn)動(dòng)稱為勻加速直線運(yùn)動(dòng);如果物體的速度隨時(shí)間均勻減小,這種運(yùn)動(dòng)稱為勻減速直線運(yùn)動(dòng)。1.2.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中速度與時(shí)間的關(guān)系

應(yīng)用拓展

應(yīng)用拓展

應(yīng)用拓展

初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像為一條斜線。圖像中斜線與時(shí)間軸所圍梯形面積就是物體在0~t時(shí)間內(nèi)位移s的大小。由此可見,利用v-t圖像可以求勻變速直線運(yùn)動(dòng)中位移的大小。

勻變速直線運(yùn)動(dòng)中位移與時(shí)間的關(guān)系勻變速直線運(yùn)動(dòng)中速度與位移的關(guān)系

應(yīng)用拓展火車以5m/s的初速度在平直的鐵軌上勻加速行駛500m時(shí),速度增加到15m/s?；疖囃ㄟ^這段位移需要多長時(shí)間?加速度的大小為多大?

應(yīng)用拓展火車以5m/s的初速度在平直的鐵軌上勻加速行駛500m時(shí),速度增加到15m/s?；疖囃ㄟ^這段位移需要多長時(shí)間?加速度的大小為多大?在高速公路上行車時(shí),經(jīng)常會(huì)看到車距確認(rèn)標(biāo)識(shí)。保持安全車距對(duì)行車安全是非常重要的,車速是影響安全車距的最直接且最重要的因素。隨著車速的增加,安全車距也應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。當(dāng)車速超過100km/h時(shí),應(yīng)與同車道前車保持100m以上的距離;當(dāng)車速低于100km/h時(shí),可以適當(dāng)縮短與同車道前車的距離,但最小距離不得少于50m。天氣狀況也會(huì)直接影響制動(dòng)距離。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),如果車速增加1倍,制動(dòng)距離將增加4倍。而在惡劣天氣和路況下,制動(dòng)距離可能會(huì)增加6倍以上。所以,合理的車距不僅可以給駕駛員充足的制動(dòng)時(shí)間,也能保證行車的穩(wěn)定性和安全性。生活·物理·社會(huì)

本課小結(jié)1.3學(xué)生實(shí)驗(yàn)

測量物體的速度與加速度情境引入實(shí)驗(yàn)測量交流討論拓展延伸當(dāng)乘坐高鐵時(shí)，常常能在車廂的顯示屏上看到列車運(yùn)行的實(shí)時(shí)時(shí)速，有沒有想過，這一速度是如何得到的？

情境引入一般來說,我們可使用秒表和刻度尺直接測量物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移。但當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)較快時(shí),采用以上方法得到的測量值誤差較大,由此計(jì)算得到的物體運(yùn)動(dòng)速度的誤差也較大。

在實(shí)驗(yàn)室中，我們?nèi)绾螠y量物體運(yùn)動(dòng)的速度與加速度？

氣墊導(dǎo)軌測速系統(tǒng)情實(shí)驗(yàn)儀器介紹為減小測量過程中造成的誤差,可以用氣墊導(dǎo)軌測速系統(tǒng)來測量物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和速度等信息。氣墊導(dǎo)軌利用從導(dǎo)軌表面的小孔中噴出的壓縮空氣,在導(dǎo)軌表面和滑塊之間形成一層很薄的氣膜———?dú)鈮|,滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)摩擦力變得極小,提高了實(shí)驗(yàn)的精確程度。氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計(jì)時(shí)器配合使用,可測量物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和速度實(shí)驗(yàn)原理測速原理:利用槽碼帶動(dòng)滑塊在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng),滑塊上安裝有遮光條,遮光條有一定的擋光寬度,稱為計(jì)時(shí)寬度。滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí),遮光條的計(jì)時(shí)寬度Δs就是Δt時(shí)間內(nèi)滑塊的位移。用光電門和數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄時(shí)間Δt。光電門由光源和光敏元件組成。在有光照和無光照的環(huán)境下,光敏元件的電阻值有明顯差異,將電阻的變化轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào),用來控制數(shù)字計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)或停止計(jì)時(shí)。測速原理數(shù)字計(jì)時(shí)器從遮光條遮光開始計(jì)時(shí),到遮光條不遮光停止計(jì)時(shí)。當(dāng)滑塊經(jīng)過光電門時(shí),安裝在滑塊上的遮光條會(huì)擋在光電門的光源和光敏元件之間,光敏元件檢測到光線強(qiáng)度的變化,將信號(hào)傳遞給數(shù)字計(jì)時(shí)器的主機(jī),數(shù)字計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)。當(dāng)遮光條移開時(shí),光線強(qiáng)度恢復(fù)正常,數(shù)字計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí),計(jì)時(shí)時(shí)間即為滑塊通過遮光條擋光寬度的時(shí)間Δt。

/video/BV1f64y127qV實(shí)驗(yàn)視頻實(shí)驗(yàn)器材：氣墊導(dǎo)軌、氣泵、光電門(2個(gè))、滑塊及遮光條、滑輪、掛鉤及槽碼、數(shù)字計(jì)時(shí)器、毫米刻度尺、游標(biāo)卡尺等。實(shí)驗(yàn)測量1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：(1)打開氣源,調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使其水平,讓滑塊可以在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)。(2)將兩個(gè)光電門安裝于導(dǎo)軌的不同位置處,按數(shù)字計(jì)時(shí)器的使用方法,用線纜將兩個(gè)光電門與主機(jī)相連,連接電源,打開開關(guān),檢查數(shù)字計(jì)時(shí)器工作是否正常。實(shí)驗(yàn)測量2.測量滑塊的速度用游標(biāo)卡尺測出遮光條的計(jì)時(shí)寬度Δs,槽碼帶動(dòng)滑塊在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng),讓滑塊從靜止開始運(yùn)動(dòng),分別記錄滑塊經(jīng)過兩個(gè)光電門的時(shí)間Δt1、Δt2,填入實(shí)驗(yàn)記錄表中。保持滑塊每一次都從同一位置釋放,重復(fù)多次測量,由v=Δs/Δt可求出滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度。

實(shí)驗(yàn)測量將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及經(jīng)計(jì)算得到滑塊通過光電門的速度和滑塊的加速度填入實(shí)驗(yàn)記錄表中。1.前后幾次實(shí)驗(yàn)中測出的加速度是否大致相同？你能用速度和加速度的知識(shí)初步解釋這一現(xiàn)象嗎？

2.在實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生哪些實(shí)驗(yàn)誤差？如何減小這些實(shí)驗(yàn)誤差？

3.若在氣墊導(dǎo)軌上安裝多個(gè)光電門測量速度，從開始釋放滑塊開始記錄時(shí)間，作出的v-t圖像是怎樣的？是否過坐標(biāo)軸原點(diǎn)？交流討論為了測定氣墊導(dǎo)軌上滑塊的加速度,滑塊上安裝了寬度為5mm的遮光板?；瑝K在牽引力作用下先后通過兩個(gè)光電門,配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光板通過第一個(gè)光電門的時(shí)間為Δt1=20ms(1ms=10-3s),通過第二個(gè)光電門的時(shí)間為Δt2=5ms,遮光板從開始遮住第一個(gè)光電門到遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間間隔為Δt=2.5s,求滑塊加速度的大小。拓展延伸1.4自由落體運(yùn)動(dòng)1.4.1影響物體下落快慢的因素1.4.2自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1、速度與時(shí)間的關(guān)系式:

2、位移與時(shí)間的關(guān)系式：

3、速度與位移的關(guān)系式:

4、平均速度公式:知識(shí)回顧——?jiǎng)蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)規(guī)律在地球上,當(dāng)我們從相同高度同時(shí)釋放錘子和羽毛時(shí),錘子會(huì)先落地,羽毛后落地。從月球表面上的相同高度處同時(shí)釋放錘子和羽毛,雖然錘子比較重,但是錘子和羽毛同時(shí)落到月球表面。1.4.1影響物體下落快慢的因素提出問題：

1、物體只在重力作用下下落的快慢與其重力有關(guān)系嗎？

2、空氣阻力對(duì)重的物體與輕的物體造成的影響有何不同？1.4.1影響物體下落快慢的因素以下實(shí)驗(yàn)?zāi)膫€(gè)物體下落得快？

(1)將本子和紙張從同一高度同時(shí)釋放。

(2)將本子和紙團(tuán),從同一高度同時(shí)釋放。探究一：物體下落的快慢相同嗎？物體越重下落越快物體下落的快慢與質(zhì)量無關(guān)。在一個(gè)兩端封閉的牛頓管內(nèi)放置有質(zhì)量不相同的鐵片和羽毛,管內(nèi)被抽成真空狀態(tài),另帶有磁鐵的硬塑料蓋子,如圖所示。把牛頓管豎直放置,鐵片被磁鐵吸住并壓住羽毛使其不能下落,如圖所示。拿掉硬塑料蓋子,使鐵片和羽毛從玻璃管上方同時(shí)開始下落,觀察物體下落的情況。

探究二：物體下落的快慢相同嗎？現(xiàn)象：鐵片和羽毛同時(shí)下落。

探究二：物體下落的快慢相同嗎？現(xiàn)象：鐵片和羽毛同時(shí)下落。

結(jié)論：物體下落的快慢不是由物體的輕重決定的,而是受空氣阻力的影響,與質(zhì)量無關(guān)。探究二：物體下落的快慢相同嗎？1．定義

物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)。

2．特點(diǎn)

(1)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：初速度等于零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

(2)受力特點(diǎn)：只受重力作用。

1.4.2自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律自由落體運(yùn)動(dòng)具有怎樣的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？1.4.2自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律15023461.30cm2.10cm3.17cm4.51cm6.12cmS1S2S3S4S3=4.51cm-3.17cm=1.34cm△S=S2-S1=S3-S2=S4-S3S1=2.10cm-1.30cm=0.80cmS2=3.17cm-2.10cm=1.07cmS4=6.12cm-4.51cm=1.61cm=1.07cm-0.80cm=1.34cm-1.07cm=1.61cm-1.34cm=0.27cm在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，各個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間里的位移之差是個(gè)恒量。結(jié)論：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。S3=4.51cm-3.17cm=1.34cm△S=S2-S1=S3-S2=S4-S3S1=2.10cm-1.30cm=0.80cmS2=3.17cm-2.10cm=1.07cmS4=6.12cm-4.51cm=1.61cm=1.07cm-0.80cm=1.34cm-1.07cm=1.61cm-1.34cm=0.27cm1