第一章运动的描述 基础知识应用 第一二节拓展 学案-人教版(2019)高一物理必修第一册(word版含答案)

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第一章运动的描述 基础知识应用 第一二节拓展 学案-人教版(2019)高一物理必修第一册(word版含答案)

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课题:第一二节拓展
【主题目标】
1. 组内探究质点,参考系拓展知识,体会建构物理模型的思维方式。
2.组内探究时刻和时间间隔、位移和路程、矢量和标量的区别与联系。能熟练分析生活情景中的时刻和时间间隔,并能通过位移的矢量性分析具体问题,能灵活分析位移和路程。
【重难点】
重点内容:探究时刻和时间间隔、位移和路程、矢量和标量的区别与联系
难点内容:熟练分析生活情景中的时刻和时间间隔,并能通过位移的矢量性分析具体问题
【原点整合】1.把物体看作质点的条件:物体的___________和___________对研究问题的影响可以忽略。
2.参考系既可以是___________的物体,也可以是___________的物体。
3.路程:物体___________的长度。
4.位移的物理意义:表示物体(质点)___________变化的物理量。
【流程】请组内1、2号组织3、4 号共同探究下列三个问题,并为3、4号展示做准备。
主题一 质点 参考系
1.质点的特点
(1)质点不同于几何“点”:质点是用来代替物体的有______________的点,其特点是只有_____________,没有大小、体积、形状,它与几何“点”有本质的区别。
(2)质点是一种“物理模型”。
①物理模型是在物理研究中,突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的理想化模型,是物理学经常采用的一种科学研究方法,质点就是典型的物理模型之一。
②物理模型作为一种理想模型,是为了研究问题方便而对实际问题的科学抽象,实际中并不存在。
2.实际物体视为质点的常见情况,请举例说明
_________________ _________________
_________________ _________________
注: 一个物体能否视为质点,是由研究问题的性质决定的,例如跳水比赛时,如果仅记录空中的运动时间,可将运动员视为质点,如果观察其动作是否规范,则不能视为质点。
1.选取参考系的意义
要描述一个物体的________,首先必须选好参考系,只有选定________后,才能确定物体的位置、研究物体的运动。
2.参考系的选取原则
(1)参考系的选取是_________的。在实际问题中,参考系的选择应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为基本原则。
(2)研究地面上物体的运动时,一般情况下选择________或地面上_______不动的物体为参考系,此时参考系可以省略不写。
(3)要比较不同物体的运动情况时,必须选择________(同/不同)一个参考系。
3.参考系的四性
主题二
1.时刻和时间间隔的区别与联系
  项目比较   时刻 时间间隔
物理意义 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 事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度
对应运动描述量 位置 路程、位移
用时间轴表示 用时间轴上的_______表示 用时间轴上的________表示
描述关键词 “第1 s末”“第3 s初”“第3 s末”等 “第1 s”“前2 s”“前3 s内”等
联系 (1)两个时刻的间隔即为一段时间间隔,时间间隔是一系列连续时刻的积累过程。(2)时间间隔能展示运动的一个过程,好比一段录像;时刻可以显示运动的一瞬间,好比一张照片
2.组内分析下图(在时间轴上的表示方法)
2.矢量和标量
(1)标量:标量是指只有____________而没有____________的物理量。如长度、质量、时间、路程、温度等,其运算遵从算术____________加减法则。
(2)矢量
矢量是指既有____________又有____________的物理量。如位移等,其运算法则不同于标量,将在后面学习。
(3)矢量的表示
①矢量可以用带____________的有向线段表示,线段的____________表示矢量的大小,箭头的____________表示矢量的方向。
②在同一直线上的矢量,可以先建立一维坐标系,在数值前面加上____________号表示矢量的方向,_______号表示与坐标系规定的正方向相同,_______号则表示与正方向相反。
3.位移和路程的区别与联系
  项目比较   位移 路程
区别 物理意义 描述物体的_________变化,是由______位置指向_______位置的有向线段 描述物体____________的长度
矢标性 矢量 标量
相关因素 由物体的初、末位置决定,与物体运动路径无关 既与物体的初、末位置有关,也与物体运动路径有关
联系 (1)都是过程量(2)位移的大小不大于相应的路程,只有物体做单向直线运动时,位移的大小才等于路程
【课后反思总结】
1、本节课未解决的问题和疑难
2、构建本节课思维框架
课题:第一二节拓展 限时训练题
(时间:40分钟 )
班级:_____ _____组_____号 姓名:____________ 分数:__________
1.(多选)在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,如图所示,下面说法正确的是(  )
A.地球在金星与太阳之间
B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C.以太阳为参考系,地球是运动的
D.以太阳为参考系,金星是运动的
2.如图所示,某飞行员跳伞后飞机上的甲和地面上的乙观察跳伞飞行员的运动后,引发了两人对跳伞飞行员运动情况的争论,下列说法正确的是(  )
A.甲、乙两人的说法中必有一个是错误的
B.选择的参考系只能是相对于地面静止的物体
C.研究物体运动时不一定要选择参考系
D.他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的
3.如图所示为A、B、C三列火车在一个车站的情景,A车上的乘客看到B车向东运动,B车上的乘客看到C车和站台都向东运动,C车上的乘客看到A车向西运动。站台上的人看A、B、C三列火车的运动正确的是(  )
A.A车向西运动 B.B车向东运动
C.C车一定是静止的 D.C车一定向西运动
4.太阳从东边升起,西边落下,是地球上的自然现象。但在某些条件下,在纬度较高地区上空飞行的飞机上,旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象。要看到这一现象需满足的条件是(  )
A.时间必须是在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大
B.时间必须是在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度必须较大
C.时间必须是在傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大
D.时间必须是在傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度不能太大
5.如图所示,一小球在光滑的V形槽中由A点释放,经B点(与B点碰撞所用时间不计)到达与A点等高的C点,设A点的高度为1 m,则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为(  )
A. m, m B. m, m
C. m, m D. m,1 m
6.如图所示是甲、乙两车在同一条公路上沿同一方向、向同一目的地运动的位移—时间图像,由图像可以看出(  )
A.甲、乙两车是从同一地点出发的
B.甲车比乙车先到达了目的地
C.甲、乙两车在到达目的地前都处于运动状态
D.甲、乙两车的位移是不同的
7.如图所示,自行车的车轮半径为R,车轮沿直线无滑动地滚动,当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时,气门芯位移的大小为(  )
A.πR B.2R
C.2πR D.R
8.如图所示,一辆汽车在马路上行驶,t=0时,汽车在十字路口中心的左侧20 m处;过了2 s,汽车正好到达十字路口的中心;再过3 s,汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处.如果把这条马路抽象为一条坐标轴x,十字路口中心定为坐标轴的原点,向右为x轴的正方向.
(1)试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表:
观测时刻 t=0 过2 s 再过3 s
位置坐标 x1= x2= x3=
(2)前2 s内、后3 s内汽车的位移分别为多少?这5 s 内的位移又是多少?
1.CD 金星通过太阳和地球之间时,我们才会看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色,选项A错误;因为太阳的大小对所研究问题的影响起着至关重要的作用,所以观测“金星凌日”时不能将太阳看成质点,选项B错误;以太阳为参考系,金星和地球都是运动的,选项C、D正确。
2.D 甲、乙两人的说法分别是以飞机和地面做参考系研究运动的,说法都是正确的,他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的,选项A错误,D正确;参考系的选择是任意的,一般情况下我们选择相对于地面静止的物体为参考系,选项B错误;研究物体运动时一定要选择参考系,否则物体的运动性质无法确定,选项C错误。
3.A B车上的乘客看到C车和站台都向东运动,说明B车一定是向西运动的;A车上的乘客看到B车向东运动,说明A车也是向西运动的,并且车速比B车快;C车上的乘客看到A车向西运动,说明C车的运动状态可能是静止、向东行驶或向西行驶,但速度比B车小,故A正确。
4.C 地球自西向东自转,我们以地球为参考系,看到太阳东升西落,即以地球为参考系,太阳绕着地球自东向西转。若飞机的速度比太阳自东向西转的速度大,则飞机上的人(以飞机为参考系)看到太阳相对于飞机自西向东运动,即看到太阳从西边升起。可知若要看到太阳从西边升起的效果,则需要飞机傍晚时以较快的速度自东向西飞,故C正确。
5.C 实际轨迹长度即路程s=2= m,位移的大小为初位置到末位置的有向线段的长度,x== m。故选项C正确。
6.D 在计时开始时刻,甲车已经在乙车前方x0处,而且运动时间t1后静止。乙车在t2时刻才开始运动,由于乙车运动是持续的,t3时刻就先到达了目的地,而此时甲车才重新开始运动,结果在t4时刻才到达目的地。由于两车的初位置不同,而末位置相同,所以位移不同,选项D正确。
7.D 如图所示,气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方的过程中,设初、末位置之间的距离为x,则位移大小x==R,选项D正确。
8.
[解析] (1)马路演化为坐标轴,因为向右为x轴的正方向,所以,在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值,原点右侧的点的坐标为正值,即:
x1=-20 m,x2=0,x3=30 m,
(2)前2 s内的位移
Δx1=x2-x1=0-(-20 m)=20 m
后3 s内的位移
Δx2=x3-x2=30 m-0=30 m
这5 s内的位移
Δx=x3-x1=30 m-(-20 m)=50 m
上述位移Δx1、Δx2和Δx都是矢量,大小分别为20 m、30 m和50 m,方向都向右,即与x轴正方向相同。
[答案] (1)-20 m 0 30 m
(2)20 m 30 m 50 m 方向都与x轴正方向相同

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