1、专题一 运动图像 追及、相遇问题热点题型探究 高考模拟演练 教师备用习题热点一 准确解读图像信息热点题型探究热点题型探究考向一 x-t图像热点题型探究考向二 v-t图像热点题型探究考向三 x-t图像、 v-t图像、 a-t图像综合热点题型探究考向四 非常规运动图像热点题型探究热点题型探究 规律总结(1)运动图像的识别根据图像中横、纵坐标轴所代表的物理量 ,明确该图像是位移 时间图像 (x-t图像 ),还是速度 时间图像 (v-t图像 ),抑或是加速度 时间图像 (a-t图像 ),这是解读运动图像信息的前提 .(2)图像信息的解读相同的图线在不同性质的运动图像中含义截然不同 .如 x-t图像中图
2、线的交点表示两个物体在对应时刻相遇 ,v-t图像中图线的交点表示两个物体在对应时刻速度相等 .热点二 利用运动图像解决运动问题热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究 规律总结解析法和图像法是解决运动学问题的两个基本方法 :(1)应用解析法时要注意解析式及其结果应符合实际 ;(2)应用图像法时要注意理解图像的物理意义 ,即图像的纵、横坐标表示的是什么物理量 ,图线的斜率、截距、两条图线的交点、图线与坐标轴所围的面积的物理意义各为什么 ,对于题目中没有给出图像的问题 ,要在分析清楚物体的运动情景的前提下正确画出物体的运动图像 ,必要时还要进行图像的转换.热点三 对
3、相遇、追及问题的分析热点题型探究1 方法概述(1)临界法 :寻找问题中隐含的临界条件 ,例如速度小者加速追赶速度大者 ,在两物体速度相等时有最大距离 ;速度大者减速追赶速度小者 ,若追不上则在两物体速度相等时有最小距离 .(2)函数法 :设两物体在 t时刻相遇 ,然后根据位移关系列出关于 t的方程 f(t)=0,若方程f(t)=0无正实数解 ,则说明这两个物体不可能相遇 ;若方程 f(t)=0存在正实数解 ,则说明这两个物体能相遇 .(3)图像法 : 用位移图像求解时 ,分别作出两物体的位移图像 ,如果两物体的位移图像相交 ,则说明两物体相遇 . 用速度图像求解时 ,注意比较速度图线与时间轴包
4、围的面积 .热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究热点题型探究 规律总结(1)分析追及问题的方法技巧可概括为 “一个临界条件 ”“两个等量关系 ”. 一个临界条件 :速度相等 .它往往是物体能否相遇或两者距离最大、最小的临界条件 ,也是分析判断问题的切入点 . 两个等量关系 :时间关系和位移关系 .通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系 .(2)若被追赶的物体做匀减速直线运动 ,一定要注意判断追上前该物体是否已经停止运动 .高考模拟演练高考真题高考模拟演练高考模拟演练模拟精选高考模拟演练教师备用习题教师备用习题增分微课一“ 平均 ”
5、方法在高中物理中的应用高中物理中有许多涉及 “ 平均 ” 的概念 ,例如平均速度、平均功率、平均电流、平均电动势、分子平均动能、平均结合能 (比结合能 )等等 .那么 ,“平均 ” 在这些问题中有什么意义 ?高中物理中涉及了哪些类型的平均值 ?在使用各种平均值概念时 ,需要注意一些什么 ?题型综述应考策略 首先需要明白 “ 平均 ” 方法的意义 ,其次要明白各种具体情况属于哪种“ 平均 ” ,最后要熟悉各种常见的 “ 平均 ” ,以及相应的结论、技巧和注意事项 .应用示例1 比值定义的物理量 :平均速度、平均加速度、平均作用力、平均功率、平均电场强度、平均电流、平均电动势、平均密度、平均压强等
6、 .应用示例应用示例应用示例应用示例应用示例2 给出物理量取值的大致范围 ,形成总体的认识或者获得其数量级大小 .应用示例应用示例应用示例3 将一个状态量不均匀变化的过程等效简化成一个状态量均匀变化的过程 .应用示例应用示例应用示例应用示例拓展 很多实验采用图像法 ,其要点是测量数据要多 ,作图时要求用平滑的曲线将尽可能多的点连起来 ,不能落在曲线上的点均匀地分布在曲线两侧 ,其实就是多次测量取算术平均值的思路 .题组演练题组演练题组演练题组演练实验一 研究匀变速直线运动考点互动探究 教师备用习题 课时巩固训练一、实验目的1.练习使用电磁打点计时器 (或电火花计时器 ),会用打点的纸带研究物体
7、的运动情况 .2.测量匀变速直线运动的瞬时速度和加速度 .二、实验器材电火花计时器 (或电磁打点计时器 )、交流电源、导线、一端附有定滑轮的长木板、 、 、细绳、钩码 (或重锤 )、刻度尺、墨粉纸 (电磁打点计时器配备的是复写纸片 ). (1)电磁打点计时器使用 6 V以下低压、 50 Hz交流电源 ,用振针打点 ,每隔 打一次点 . (2)电火花计时器使用 220 V、 50 Hz交流电源 ,用电火花打点 ,每隔 打一次点 . 小车 纸带0.02 s0.02 s考点一 实验原理和实验操作考点互动探究1 实验原理(1)利用纸带判断物体运动状态的方法 :设纸带上连续相等时间 T内的位移分别为 x
8、1、 x2、 x3、 x4、 、 xn-1、 xn、 xn+1,纸带上相邻两点间的位移差为 x.若 x=xn+1-xn为零 ,则说明物体做 运动 ;若 x=xn+1-xn为非零常数 ,则说明物体做 运动 . (2)利用纸带求瞬时速度的方法 :如图 S1-1所示 ,B点对应的瞬时速度等于 AC段的平均速度 ,vB= . 图 S1-1匀速直线 匀变速直线考点互动探究(3)利用纸带求加速度的方法 用任意两段相邻计数点间的位移差求加速度 :a= . 用 v-t图像的斜率求加速度 :a= . 考点互动探究2 实验步骤(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上 ,并使滑轮伸出桌面 ,把打点计时器固定在长木板上
9、的一端 ,连接好电路 . (2)把一条细绳拴在小车上 ,细绳跨过滑轮 ,下边挂上合适的钩码 ,把纸带穿过打点计时器 ,并将它的一端固定在小车的后面 .实验装置如图 S1-2所示 ,放手后 ,看小车能否在木板上平稳地加速滑行 .图 S1-2没有滑轮考点互动探究(3)把小车停在靠近打点计时器处 ,先 ,后 ,让小车拖着纸带运动 ,打点计时器就在纸带上打下一系列的点 ,随后立即 .换上新纸带 ,重复三次 . 接通电源 放开小车关闭电源考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究 特别提醒(1)纸带和细绳要与木板平行 ,小车运动要平稳 .(2)实验中应先接通电源 ,后让小车运动 ;实验后应先断开电
10、源 ,后取下纸带 .(3)要防止钩码落地以及小车与滑轮相撞 .(4)小车的加速度宜适当大些 ,可以减小长度的测量误差 ,加速度大小以能在约 50 cm的纸带上清楚地取 67个计数点为宜 .(5)选择一条理想的纸带 ,是指纸带上的点迹清晰 ,舍弃打点密集的部分 ,适当选取计数点 (注意计数点与计时点的区别 ),弄清楚所选的时间间隔 T等于多少 .考点二 数据处理与误差分析考点互动探究1 关于数据处理(1)纸带的取点处理原则如图 S1-4所示 ,从打下的纸带中选取点迹清晰的纸带 ,舍掉开始比较密集的点迹 ,从便于测量的位置取一个开始点 A,然后每 5个点 (或每隔 4个点 )取一个计数点 ,分别记
11、为 B、C、 D、 E、 F 这样每两个计数点之间的时间间隔为 T= s,计算比较方便 . 图 S1-40.1考点互动探究(2)从纸带上读取长度的方法利用毫米刻度尺测出各点到 A点的距离 ,算出相邻计数点间的距离 x1、 x2、 x3、 x4、x5、 x6 由于毫米刻度尺的最小刻度是 1 mm,读数时必须估读到 mm. (3)用 x=aT2确定物体的运动是否是匀变速直线运动 .0.1考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究 特别提醒(1)对于实验数据的记录要遵守有效数字读数规则 ,结果要符合题目要求 .(2)计算方法的选用 :求加速度的三种方法中 ,用 x=aT2直接求加速
12、度的方法简单 ,但误差较大 ,适用于测量数据准确或计数间隔较少的情况 ;逐差法求加速度结果准确 ,误差较小 ,但需选取的计数间隔为偶数 ;图像法求加速度科学性强、误差小 ,适用于所测数据的计数间隔较多的情况 .(3)牵引小车的钩码数要适当 .小车的加速度过大或过小将导致纸带上的点过少或各段位移差过小 ,从而产生较大的测量误差 .加速度的大小以能在约 50 cm的纸带上清晰地选取 67个计数点为宜 .考点三 关于速度的测量的其他方法考点互动探究高中阶段 ,关于物体速度的测量无非是位移和时间的测量 .对于位移的测量 ,主要是用毫米刻度尺 ,而对于时间的测量 ,则有多种方法 ,从历年高考试题分析 ,
13、涉及时间的测量主要是打点计时器 (如上面例 2)、光电门 (如下面例 3)、频闪仪 (如下面例 3变式题 )几种形式 .而 2017年全国卷 第 22题用自制 “滴水计时器 ”计量时间与打点计时器原理近似 .考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题第 1讲 PART 01描述直线运动的基本概念教材知识梳理 考点互动探究 教师备用习题一、质点质点是用来代替物体的 的点 .质点是理想模型 . 二、参考系参考系是研究物体运动时假定 、用作参考的物体 .通常以 为参考系 . 三、时刻和时间1 时刻指
14、的是某一瞬时 ,在时间轴上用一个 来表示 ,对应的是位置、瞬时速度、动能和动量等状态量 . 2 时间是两时刻的间隔 ,在时间轴上用一段 来表示 ,对应的是位移、路程、功和冲量等过程量 . 教材知识梳理有质量不动 地面点线段四、路程和位移1 路程指物体 的长度 ,它是标量 . 2 位移是由初位置指向末位置的 ,它是矢量 . 五、速度1 定义 :物体运动 和所用时间的比值 .定义式 :v= . 2 方向 :沿物体运动的方向 ,与 同向 ,是矢量 . 六、加速度1 定义 :物体 和所用时间的比值 .定义式 :a= . 2 方向 :与 一致 ,由 F合 的方向决定 ,而与 v0、 v的方向无关 ,是矢
15、量 . 教材知识梳理运动轨迹有向线段位移位移速度的变化量v的方向教材知识梳理考点一 质点、参考系、位移考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究 特别提醒(1)物体能否被看成质点是由所研究问题的性质决定的 ,并非依据物体自身大小和形状来判断 .(2)对于同一个物体运动的描述 ,选用的参考系不同 ,其运动性质可能不同 .在同一个问题中 ,若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动 ,则必须选取同一个参考系 .(3)区别标量和矢量不只看是否有方向或正负号 ,关键看运算是否遵循平行四边形定则 .(4)对位移和路程的辨析如下表考点互动探究(4)对位移和路程的辨析如下表比较项目 位移 x
16、路程 l决定因素 由始、末位置决定 由实际的运动轨迹决定运算规则 矢量的三角形定则或平行四边形定则代数运算 大小关系 x l考点二 平均速度、瞬时速度考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究 特别提醒考点三 加速度考点互动探究考点互动探究考点互动探究考向一 加速度的理解考点互动探究考向二 加速度与速度的关系考点互动探究考向三 加速度的计算考点互动探究 要点总结考点四 匀速直线运动规律的应用 考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究 建模点拨在涉及匀速直线运动的问题中 ,无论是求解距离、时间、速度中的哪个 ,其核心方程都只有一个 :x=vt,知道该方程中任
17、意两个量即可求第三个量 .解答此类问题的关键是在以下两个方面 :其一 ,空间物理图景的建立 ;其二 ,匀速直线运动模型的建立 .教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题第 2讲 PART 02匀变速直线运动的规律及应用教材知识梳理 考点互动探究 教师备用习题一、匀变速直线运动基本规律和重要推论1 基本规律(1)速度公式 : ; (2)位移公式 : ; (3)速度 位移关系式 : . 这三个基本公式是解决匀变速直线运动的基石 ,均为矢量式 ,应用时应规定正方向 .教材知识梳理教材知识梳理二、自由落体运动1 自由落体运动的特点(1)从静止开始 ,即初速度为 . (2)只受重力作
18、用的 直线运动 . 2 自由落体运动的公式(1)速度公式 : ; (2)位移公式 : ; (3)速度 位移关系式 : . 教材知识梳理零匀加速教材知识梳理考点一 匀变速直线运动的基本规律考点互动探究1.“ 一画 ,二选 ,三注 ” 解决匀变速直线运动问题考点互动探究考点互动探究3 运动学公式中正、负号的规定直线运动可以用正、负号表示矢量的方向 ,一般情况下 ,我们规定初速度的方向为正方向 ,与初速度同向的物理量取正值 ,与初速度反向的物理量取负值 ,但当 v0=0时 ,一般以 a的方向为正方向 .考点互动探究考点互动探究 题根分析本题为典型的匀变速直线运动问题 ,运动过程分为两个阶段 ,可画出
19、物体运动过程示意图 ,选取初速度方向为正方向 ,根据位移公式和速度公式列方程进行求解 .以本题为题根可以联系动力学、能量和动量等进行知识层级上的纵向变式 .考点互动探究 变式网络考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点二 匀变速直线运动的推论及其应用考点互动探究1 初速度为零的匀变速直线运动比例关系(1)T末、 2T末、 3T末 瞬时速度之比为 :v1v2v3 vn= . (2)T内、 2T内、 3T内 位移之比为 :x1x2x3 xn= . (3)第一个 T内、第二个 T内、第三个 T内 位移之比为 :x x x xn= . (4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为 :t1t2t3
20、tn= . 123 n122232 n2135 (2n-1)考点互动探究2 两类特殊的匀减速直线运动刹车类问题 指匀减速到速度为零后立即停止运动 ,加速度 a突然消失 ,求解时要注意确定其实际运动时间双向可逆类问题如沿光滑斜面上滑的小球 ,到最高点仍能以原加速度匀加速下滑 ,全过程加速度大小、方向均不变 ,故求解时可对全过程列式 ,但必须注意 x、 v、 a等矢量的正负号及物理意义考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究 方法技巧解答匀变速直线运动问题常用方法如下 :考点三 自由落体运动和竖直上抛运动考点互动探究1 竖直上抛运动的研究方法竖直上抛运动的实质是加速度恒为 g的匀变速直线运动 ,处理时可采用两种方法 :(1)分段法 :将全程分为两个阶段 ,即上升过程的匀减速阶段和下降过程的自由落体阶段 .(2)全程法 :将全过程视为初速度为 v0、加速度为 a=-g的匀变速直线运动 ,必须注意物理量的矢量性 .习惯上取 v0的方向为正方向 ,则 v0时 ,物体正在上升 ;v0时 ,物体在抛出点上方 ;h0时 ,物体在抛出点下方 .考点互动探究2 竖直上抛运动的对称性如图 2-4所示 ,物体以初速度 v0竖直上抛 ,A、 B为途中的任意两点 ,C为最高点 ,则 :图 2-4考点互动探究考点互动探究
