2018年新课标人教高中物理必修一全册学案.pdf
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1、1 新课标人教版高中物理必修一全册经典教案(含有章节练习) 第一章运动的描述 1.1 质点、参考系和坐标系 【学习目标细解考纲】 1掌握质点的概念,能够判断什么样的物体可视为质点。 2知道参考系的概念,并能判断物体在不同参考系下的运动情况。 3认识坐标系,并能建立坐标系来确定物体的位置及位置变化。 【知识梳理双基再现】 1 机械运动物体相对于其他物体的变化,也就是物体的随时间的 变化,是自然界中最、最的运动形态,称为机械运动。是绝对的, 是相对的。 2质点我们在研究物体的运动时,在某些特定情况下,可以不考虑物体的 和,把它简化为一个,称为质点,质点是一个的物理模型。 3参考系在描述物体的运动时
2、,要选定某个其他物体做参考,观察物体相对于它的位 置是否随变化,以及怎样变化,这种用来做的物体称为参考系。为了定量地描 述物体的位置及位置变化,需要在参考系上建立适当的。 【小试身手轻松过关】 1敦煌曲子词中有这样的诗句:“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动, 是船行。”其中“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 2下列关于质点的说法中,正确的是() A质点就是质量很小的物体 B质点就是体积很小的物体 C质点是一种理想化模型,实际上并不存在 D如果物体的大小和形状对所研究的问题是无关紧要的因素时,即可把物体看成质点 3关于坐标系
3、,下列说法正确的是() A建立坐标系是为了定量描写物体的位置和位置变化 B坐标系都是建立在参考系上的 C坐标系的建立与参考系无关 D物体在平面内做曲线运动,需要用平面直角坐标系才能确定其位置 4在以下的哪些情况中可将物体看成质点() A研究某学生骑车由学校回家的速度 B对这名学生骑车姿势进行生理学分析 C研究火星探测器从地球到火星的飞行轨迹 D研究火星探测器降落火星后如何探测火星的表面 【基础训练锋芒初显】 5在下述问题中,能够把研究对象当作质点的是() A研究地球绕太阳公转一周所需时间的多少 B研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化 C一枚硬币用力上抛,猜测它落地时正
4、面朝上还是反面朝上 D正在进行花样溜冰的运动员 6坐在美丽的校园里学习毛泽东的诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”时,我们感 觉是静止不动的,这是因为选取作为参考系的缘故,而“坐地日行八万里”是选取 作为参考系的。 7指出以下所描述的各运动的参考系是什么? (1)太阳从东方升起,西方落下; (2)月亮在云中穿行; (3) 汽车外的树木向后倒退。 8一物体从O 点出发,沿东偏北30 度的方向运动10 m 至 A 点,然后又向正南方向运动5 m 至 B 点。 (sin30=0.5 ) (1)建立适当坐标系,描述出该物体的运动轨迹; (2)依据建立的坐标系,分别求出A、B两点的坐标。 【举一反三能
5、力拓展】 9在二战时期的某次空战中,一英国战斗机驾驶员在飞行中伸手触到了一颗“停”在驾驶 舱边的炮弹,你如何理解这一奇怪的现象? 【名师小结感悟反思】 本课时学习了质点 、参考系 、坐标系 三个基本概念,质点是重点,是理想化模型,是一 种科学抽象。判断物体能否视为质点的依据在于研究问题的角度,跟物体本身的形状、大小 无关。因此,分析题目中所给的研究角度,是学习质点概念的关键。 运动是绝对的,运动的描述是相对的;对同一运动,不同参考系描述形式不同。一般选 大地为参考系。坐标系是建立在参考系之上的数学工具。坐标系的建立,为定量研究物体的 运动奠定了数学基础。 2 1.2 时间和位移 【学习目标细解
6、考纲】 1认清时刻与时间的区别和联系。 2掌握位移和路程两个概念。 3知道什么是矢量和标量。 4能够在数轴上表示位置和位移。 【知识梳理双基再现】 1时刻和时间间隔时刻和时间间隔既有联系又有区别,在表示时间的数轴上,时刻用 表示,时间间隔用表示,时刻与物体的相对应,表示某一瞬间;时间间隔与物 体的相对应,表示某一过程(即两个时刻的间隔)。 2路程和位移路程是物体运动轨迹的,位移是用来表示物体(质点)的 的物理量, 位移只与物体的有关, 而与质点在运动过程中所经历的无关,物体 的位移可以这样表示:从到作一条有向线段,有向线段的长度表示位移 的,有向线段的方向表示位移的。 3矢量和标量既有又有的物
7、理量叫做矢量,只有大小没有方向的物理量叫 做。矢量相加与标量相加遵守不同的法则,两个标量相加遵从的法则,矢量 相加的法则与此不同。 【小试身手轻松过关】 1以下的计时数据,指时间间隔的是() A学校每天7:30 准时上课 B每节课45 min C数学考试9:40 结束 D周末文艺晚会18:40 开始 2如图所示,一物体沿3 条不同的路径由A运动到 B,则沿哪条路径运动时的位移较大 () A沿 1 较大 B沿 2 较大 C沿 3 较大 D都一样大 3下列关于位移和路程的说法,正确的是() A位移和路程总是大小相等,但位移是矢量,路程是标量 B位移是描述直线运动的,路程是描述曲线运动的 C位移只取
8、决于始末位置,而路程还与实际运动的路线有关 D物体的路程总大于或等于位移的大小 4一质点向东运动了300 m ,又向南运动了400 m ,则质点通过的路程为,位移 的大小为。 【基础训练锋芒初显】 5下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法中,正确的是() A两运动物体的位移大小均为30 m,这两个位移不一定相同 B做直线运动的两物体的位移X 甲=3 m,X乙=-5 m,则 X甲X乙 C温度计读数有正有负,其正负号表示方向 D温度计读数的正负号表示温度高低,不能说表示方向 6一质点绕半径为R 的圆周运动了一周,则其位移大小为,路程是。若质 点运动了 4 3 1周,则其位移大小为,路程是。此运动
9、过程中最大位移是 _,最大路程是_。 7从高为5 m 处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高 为 2 m 处被接住,则这一段过程中() A小球的位移为3 m,方向竖直向下,路程为7 m B小球的位移为7 m,方向竖直向上,路程为7 m C小球的位移为3 m,方向竖直向下,路程为3 m D小球的位移为7 m,方向竖直向上,路程为3 m 【举一反三能力拓展】 8我国在 2003 年 10 月成功地进行了首次载人航天飞行。下面是“神州 5 号”飞船在飞行 中所记录的一些数据,请分别说出哪些是指时刻的?哪些是指时间的? 15 日 09 时 0 分“神州 5 号”飞船点火,经9
10、 小时 40 分 50 秒,在 15 日 18 时 40 分 50 秒我 国宇航员杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国国旗,再经11 小时 42 分 10 秒,于16 日 06 时 23 分飞船在内蒙古中部地区成功着陆。 9中学的垒球场的内场是一个边长为16.77 m 的正方形,在它 的四个角分别设本垒和一、二、三垒,如图所示。一位击球员击球 后,由本垒经一垒、二垒直跑到三垒。他运动的路程是m, 位移是m,位移的方向。 【名师小结感悟反思】 本节重点是理解并能计算物体运动过程中的路程和位移,最根本的方法是掌握其定义, 领悟二者的物理意义及其区别与联系,学完本节请填写下表中内容。 路程位移 定义
11、性质 单位 联系 3 1.3 运动快慢的描述 -速度 【学习目标细解考纲】 1知道质点在直线运动中,位移可以用坐标的变化来表示。 2掌握速度的概念。 3掌握平均速度和瞬时速度的概念,会求平均速度。 4了解速率的概念。 【知识梳理双基再现】 1坐标与坐标的变化量 物体沿直线运动,并以这条直线为x坐标轴, 这样, 物体的位置就可以用来表示, 物体的位移就可以通过坐标的x=x2 x 1来表示, x 的大小表示位移的, x的正负表示位移的。 2速度表示质点运动和的物理量。 ( 1)定义:质点的位移跟发生这段位移所用时间的。 ( 2)定义式:v= 。 ( 3)单位:、等。 ( 4)矢量性:速度的大小用公
12、式计算,在数值上等于单位时间内物体位移的大小,速度的 方向就是物体的。 3平均速度 ( 1)定义:在变速运动中,运动质点的位移和所用时间的比值,叫做这段时间内的平均速 度,平均速度只能地描述运动的快慢。(2)理解:在变速直线运动中,平均速度的 大小跟选定的时间或位移有关,不同或不同内的平均速度一般不同,必须指明求出 的平均速度是哪段或哪段内的平均速度。 4瞬时速度 ( 1)定义:运动质点在某一或某一的速度叫做瞬时速度。 ( 2)理解:直线运动中,瞬时速度的方向与质点经过某一位置时的相同。 瞬时 速度与时刻或位置对应,平均速度跟或对应。当位移足够小或时间足够短 时,认为平均速度就等于。在匀速直线
13、运动中,和瞬时速度相等。 5速率速度的叫做速率,只表示物体运动的,不表示物体运动的,它是 量。 【小试身手轻松过关】 1如图,物体从A运动到 B,用坐标表示A、B位置并表示出A、B位置的变化量。 2下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是() A平均速度 t x v,当t充分小时,该式可表示t时刻的瞬时速度 B匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度 C瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动 D只有瞬时速度可以精确描述变速运动 3下面几个速度中表示平均速度的是,表示瞬时速度的是。 A子弹出枪口的速度是800 m/s B汽车从甲站行驶到乙站的速度是20 m/s C火车通过广告牌的速度是72 km/h
14、 D人散步的速度约为1 m/s 4下列关于速度的说法中正确的是() A速度是描述物体位置变化的物理量 B速度是描述物体位置变化大小的物理量 C速度是描述物体运动快慢的物理量 D速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量 【基础训练锋芒初显】 5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经过某一段路,v是指瞬时速度 D子弹以速度v从枪口射出,v是平均速度 6一物体沿直线运动。 (1)若它在前一半时间内的平均速度为v1,后一半时间的平均速 度为v2,则全程的平均速度为多大?(2)若它在前一半路程的平均速度为v1,后一半路程的 平均速度为v2,则全程
15、的平均速度多大? 7一辆汽车以速度v行驶了 3 2 的路程,接着以20 km/h 的速度跑完了余下的路程,若全 程的平均速度是28 km/h ,则v是() A24 km/h B35 km/h C 36 km/h D 48 km/h 8 短跑运动员在100 m比赛中,以 8 m/s 的速度迅速从起点冲出,到 50 m处的速度是9m/s, 10s 末到达终点的速度是10.2 m/s ,则运动员在全程中的平均速度是( ) A9 m/s B10.2 m/s C10 m/s D9.1 m/s x/m -3 -2 -1 B 4 3 2 1 A 0 第 1 题图 4 【举一反三能力拓展】 9 一架飞机水平匀
16、速地在某同学头顶上飞过,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来 的时候,发现飞机在他前上方约与地面成60角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声 速的倍。 【名师小结、感悟反思】 掌握某一物理量的最根本方法是紧扣定义,因此准确把握各物理量的确切含义、区分是标 量还是矢量,是学习本节的关键。 速率瞬时速度(精确) 平均速度(粗略) 速度 注意:平均速率不是平均速度的大小, 时间 路程 平均速率 。 5 1.4 实验:用打点计时器测速度 【学习目标细解考纲】 1学会使用打点计时器,能根据纸带研究物体的运动情况。 2能根据纸带上的点迹计算纸带的平均速度。 3能够根据纸带粗略测量物体的瞬时速度。 4
17、认识v-t 图象,能根据图象分析物体运动情况。 5了解误差和有效数字。 【知识梳理双基再现】 1 仪器构造 ( 1)下图为电磁打点计时器的构造图,图中标出了几个主要部件的代号,它们的名称分别 是: 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 ( 2)下图为电火花计时器的构造图 2仪器原理 电磁打点计时器是一种记录运动物体在一定内发生的仪器,它使用 电源,由学生电源供电,工作电压在以下,当电源的频率是50 Hz 时,它每隔打一 个点,通电前把纸带穿过,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面,接通电源后,在 线圈和永久磁铁的作用下,便振动起来, 带动其上的上下振动。这时, 如果纸带 运动,
18、振针就通过复写纸片在纸带上留下一行小点,如果把纸带跟运动的物体连在一起,即由 物体带动纸带一起运动,纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的。 电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似,这种计时器工作时,纸带运动受到的阻力比 较,实验误差也就比较。 3速度时间图象(v-t 图象)用来描述随变化关系的图象。 4偶然误差是指由因素造成的,用的方法可以减小偶然误差。 系统误 差是由、造成的, 特点是多次 重复测量的结果总是真实值,呈现单一倾向。 5相对误差等于。 6有效数字是指带有一位的近似数字。 【小试身手轻松过关】 1关于误差,下列说法正确的是() A仔细测量可以避免误差 B误差是实验中产生
19、的错误 C采用精密仪器,改进实验方法,可以消除误差 D实验中产生的误差是不可避免的,但可以设法尽量减小误差 2用毫米刻度尺测量物体的长度,下列哪些读数符合有效数字要求() A1. 502 m B1. 6214 m C12. 40 cm D4. 30 mm 3关于接通电源和释放纸带(物体)的次序,下列说法正确的是() A先接通电源,后释放纸带 B先释放纸带,后接通电源 C释放纸带同时接通电源 D先接通电源或先释放纸带都可以 4电磁打点计时器和电火花计时器都是使用电源的仪器,电磁打点计时器的工 作电压是,电火花计时器的工作电压是 V,其中实验误差较小。 当电源频率是50 Hz 时,它每隔 s打一次
20、点。 【基础训练锋芒初显】 5根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到或直接测量得到的 物理量是() A时间间隔 B位移 C平均速度 D瞬时速度 6当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点痕,下列说法正确的是() A点痕记录了物体运动的时间 B点痕记录了物体在不同时刻的位置或某段时间内的位移 C点在纸带上的分布情况,反映了物体的形状 D点在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况 7利用打点计时器打出的纸带() A能准确地求出某点的瞬时速度 B只能粗略地求出某点的瞬时速度 C能准确地求出某段时间内的平均速度 D可以任意地利用某段时间内的平均速度代表某点的瞬时速度 【举一
21、反三能力拓展】 8如图所示为某质点做直线运动的速度时间图 象,下列说法正确的是() A质点始终向同一方向运动 B在运动过程中,质点运动方向发生变化 6 C前 2 s 内做加速直线运动 D后 2 s 内做减速直线运动 9. 如图所示是一个物体的v-t 图象,从以下三个 方面说明它的速度是怎样变化的? ( 1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度? ( 2)运动的方向是否变化? ( 3)速度的大小是否变化?怎样变化? 【名师小结感悟反思】 打点计时器是一种记录运动物体在一定时间内位移的仪器,分为电磁打点计时器和电火花 计时器,工作电压分别为10 V 以下和 220 V ,均为交流电,打点间隔0
22、. 02 s 。 利用v-t图象可以读出初速度和运动方向,可以判断出物体的运动情况。 1.5 速度变化快慢的描述加速度 【学习目标细解考纲】 1理解加速度的概念,知道它是表示速度变化快慢的物理量,知道它的含义、公式、符号 和单位。 2知道加速度是矢量,在直线运动中,如果速度增加,加速度的方向与速度的方向相同; 如果速度减小,加速度的方向与速度方向相反。 3知道什么是匀变速运动,能从匀变速直线运动的v-t 图象中理解加速度的意义。 【知识梳理双基再现】 1加速度 ( 1)定义:加速度等于速度的跟发生这一改变所用的比值,用a表示加 速度。 ( 2)公式:a= 。 ( 3)物理意义:表示速度的物理量
23、。 ( 4)单位:在国际单位制中,加速度的单位是,符号是,常用的单位还 有 cm/s 2。 ( 5)加速度是矢量,其方向与速度变化的方向相同,即在加速直线运动中,加速度的方向 与方向相同,在减速直线运动中,加速度的方向与方向相反。 2速度变化量速度变化量 v = 。 3v-t 图象 (1)v-t 图象中曲线的反映了。 (2) t v a t v tan,所以tana即为直线的,即为加速 度的大小,即为加速度的正负。 【小试身手轻松过关】 1关于加速度的概念,下列说法中正确的是() A加速度就是加出来的速度 B加速度反映了速度变化的大小 C加速度反映了速度变化的快慢 D加速度为正值,表示速度的大
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