1、知识框架,一、运动部分(第一章、第二章) 二、力与物体平衡部分(第三章) 三、牛顿运动定律(第四章),第一章,运动的描述,质点,1.理想模型: 2.条件:,3.说明:高中阶段,我们只能研究简化为质点的物体的运动,因此,如果没有特别说明,都可以把物体视为质点来处理。,以有质量的点代替物体。,物体的大小,形状对所研究问题的影响可以忽略不计的,可视为质点。,例:下列关于质点的说法正确的是 A.质点是一个理想模型,实际并不存在 B.因为质点没有大小,所以与几何中的点没有区别 C.凡是很小的物体(如电子),皆可看做质点 D.如果物体的大小、形状对所研究的问题属于无关或次要因素,即可把物体看做质点,定量,
2、定性,参考系与坐标系,描述运动时,假定不动作为参考的物体,1.参考系:,3.说明:描述物体的运动选择参考系时,应遵这样的原则: 选择前有任意性,选择后有惟一性,同时兼顾合理性。一般情况下往往选择地面或地面上静止不动的物体为参考系。,为定量描述物体运动而在参考系上建立坐标,2.坐标系:,例:坐在行驶的列车里的乘客,看到铁轨两旁的树木迅速后退,“行驶的列车”和“树木迅速后退”的参考系分别为A.地面、地面 B.地面、列车C.列车、列车 D.列车、地面,时刻与时间,1.时刻(某一瞬间):时间轴上的点表示时刻2.时间间隔(一段时间):时间轴上的一条线段表示时间间隔,例:在时间轴上找到1.前3s 2.第3
3、s内 3.第3s初 4.第3s末 5.第2s末,例:下列描述中指时间的是 A.会议准备在什么时间召开 B.会议准备召开多长时间 C.主席在什么时间作报告 D.主席的报告预计多长时间,2.标量和矢量的区别:矢量有方向,而标量无方向要描述一个矢量,必须有大小、方向两个方面只有大小、方向都相同时,两个矢量才相同运算法则不一样,标量与矢量,1.标量:只有大小、没有方向的物理量矢量:既有大小、又有方向的物理量,3.注意:电流、磁通量虽然有大小,也有方向,但是是标量。,位移与路程,1.位移:,表示物体位置的变化,用从起点到终点的有向线段表示,是矢量。,物体运动轨迹的长度,是标量。,例:下列说法正确的是 A
4、.位移是矢量,位移的方向即为质点运动的方向 B.路程是标量,其值是位移的大小 C.质点做单向直线运动时,路程等于位移的大小 D.位移的值不会比路程大,x x2 x1,2.路程:,速度,平均速度、瞬时速度,例:由速度公式 可知 A. V与X成正比 B.物体的速度由X决定 C. V的方向与X的方向相同 D. V与t成反比,1.物理意义:,2.定义式:,3.方向:,4.分类:,描述物体运动的快慢。即物体位置变化的快慢,物体运动的方向,5.注意:瞬时速率与平均速率的区别,6,220,50,0.02,1.两种打点计时器 功能?,打点计时器及纸带的处理,打点计时器及纸带的处理,2.纸带的处理:,A B C
5、 D E F,例如求D点的速度:,加速度,3.方向:,描述速度变化的快慢(速度的变化率),4.注意:加速度不变的为匀变速运动。若a、v 同向,则为加速运动;若a、v 反向,则为减速运动。,例:若汽车的加速度方向与速度方向相同,当加速度减小时 A.汽车的速度也减小 B.汽车的速度仍在增大 C.当加速度减小到零时,汽车静止 D.当加速度减小到零时,汽车速度最大,1.物理意义:,2.定义式:,与速度变化v 的方向相同。,图象,x/m,v/m/s,d表示物体向反方向做匀速直线运动,交点表示三个运动质点相遇的时间与位移,c表示物体静止,a,b表示物体做匀速直线运动,斜率表示速度,a,b表示物体做匀加速直
6、线运动,斜率表示加速度,c表示物体做匀速运动,d表示物体做匀减速运动,交点表示三者的速度相同,两种图象的区别,位移-时间图象,速度-时间图象,第二章 匀变速直线运动规律,匀变速直线运动,定义:沿一条直线运动,且加速度不变的运动,特点:加速度恒定不变,速度随时间均匀变化,公式,速度:,位移:,分类,匀加速直线运动:速度与加速度方向相同,匀减速直线运动:速度与加速度方向相反,速度位移:,2.时间中点的瞬时速度,1.平均速度:,(只适用于匀变速),3.相邻的相等时间T内的位移差X是一个常数:X= aT2,特例,自由落体运动,竖直上抛运动,(且方向竖直向上),自由落体运动,定义:物体只有重力作用下从静
7、止开始下落的运动,特点:,匀加速直线运动,重力加速度g,方向:竖直向下,大小:,同一地点,g值相同,随纬度增大而增大, 随高度增大而减小,一般取g=10m/s2,规律,v-t 图象可知道哪些内容?,可知物体初速度;,可知对应时刻的瞬时速度;,它的斜率表示加速度;,可判断物体运动性质;, 图线与t轴包围的面积在数值上等于t 时间内的位移。,如图为两个在同一直线上运动的物体a和b的v-t图象,从图可知( ) A速度方向相同,加速度方向相反 B速度方向相反,加速度方向相同 C速度、加速度方向均相同 D速度、加速度方向均相反,图221 -,A,研究匀变速直线运动的简捷方法(推论的妙用),方法1.平均速
8、度法,例1: 2006年我国自行研制的“袅龙”战机04架在四川某地试飞成功。假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v所需时间为t,则起飞前的运动距离为( )Avt B C2vt D不能确定,B,例2.升降机从静止开始上升,先做匀加速运动,经过4秒钟速度达到4m/s,然后匀速上升2秒,最后3秒做匀减速运动直到停止,求升降机上升的总高度。,例3.一辆汽车以72km/h的速度行驶,因刹车并最终停止运动,已知刹车是a的大小为5m/s2,则从开始刹车经过5s时,汽车的位移是多少?,方法2.利用X= aT2(相同时间段T),例1:一个做匀变速直线运动的物体,第3s内的位 移为7m,第5s
9、内的位移为11m,第10s末物体到 达终点,求物体运动的加速度?,例2.有一个做匀变速直线运动的质点,它在两段连续相等的时间内通过的位移分别为24和64,连续相等的时间为4,求质点的加速度大小。,方法3.逆向思维法,把减速运动看成逆向的加速运动来处理,例1:一物体做匀减速直线运动,初速度为10m/s, 则物体在停止前2s内的位移是多少?,例2:火车刹车后 7 s 停下来,设火车匀减速运动的最后 1 s 内的位移是 2 m ,则刹车过程中的位移是多少米?(98m),1)1s末、2s末、3s末ns末的瞬时速度之比1:2:3:n 2)1s内、2s内、3s内ns内的位移之比1:4:9:n2 3)第1s
10、内、第2s内、第3s内第ns内的位移之比1:3:5:7:(2N1) 4)静止开始通过连续相同位移所用时间之比,4做匀减速直线运动直到静止的质点,在最后三个连续相等的运动时间内通过的位移之比是_,5.子弹恰好能穿过三块同样厚的木板,设子弹在木板里运动的加速度是恒定的,则子弹依次穿过三木板所用的时间比为:_,5:3:1,运动学中经常遇见的几个问题: 1. 刹车类问题:关键在于判断物体运动到停止时所用时间 2. 追及问题: (1)临界条件:速度相等,然后再根据位移关系判断并计算【能否(恰好)追上;最大(小)距离】(2)能追上时:位移关系 3. 相遇问题:相向而行的两物体距离之和等于两者的初始距离,练
11、习:一辆汽车在十字路口遇红灯,当绿灯亮时汽车以4m/s2的加速度开始行驶,恰在此时,一辆摩托车以10m/s的速度匀速驶来与汽车同向行驶,汽车在后追摩托车,求: (1)汽车从路口开始加速起,在追上摩托车之前两车相距的最大距离是多少; (2)汽车经过多少时间能追上摩托车?,第三章,物体间的相互作用,(一)三种常见的力的相关概念 1. 力的概念(效果不同的力,性质可以相同;性质不同的力,效果也可以相同) 2. 重力 (1)概念、大小(Gmg)方向(竖直向下) (2)重心:1)几何形状规则的质量均匀分布的物体的重心在几何中心上;不规则的物体的重心位置跟形状和物体质量的分布情况有关2)重心可以在物体上,
12、也可以不在物体上3)重心越低越稳定,3. 弹力 (1)定义、产生条件(2个)、弹簧弹力的大小(FkX) (2)弹力的方向(垂直于接触面或接触曲面的切面)、弹力存在与否的判断(消除法或假设法) (3)弹力产生原因的分析(如一本书放在桌面上),4. 摩擦力 (1)定义、产生条件(3个)、大小( ) (2)方向(总跟接触面相切并与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反) (3)摩擦力可以是阻力也可以是动力;可以与物体运动方向相反也可以相同 (4)静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用 (5)滑动f(或最大静f)跟压力成正比并和接触面的性质有关;静f在未达到最大f时不跟压力成正
13、比 注:计算摩擦力时,应先判断是静f还是滑动f,二)力的合成与分解(遵循平行四边形定则) (1)合力、分力以及共点力的概念 (2)合力与分力的大小关系:合力可以大于、小于或等于分力;当合力一定时,增大分力之间的夹角,分力变大;当分力一定时,增大分力之间的夹角,合力变小合力范围: (推广到三个共点力的合力范围) (3)分力的唯一性以及作图法求最小分力的两种情况,(三)力的平衡及其应用(静止或匀速直线运动) (1)物体的平衡条件:物体的合外力为0或物体的加速度为0推广:n个共点力的作用下使物体平衡,则任n-1个力的合力一定与第n个力等值反向 (2)解题方法:力的合成、分解、力的正交分解 (3)判断
14、在平衡状态下几个力的夹角变化过程中某些力如何变化(函数表达式法和作图法),受力分析物体的平衡,例1一个成人与一个小孩分别在河的两岸拉一条船沿河岸前进,成人的拉力为F1400N,方向如图甲所示(未画出小孩的拉力方向),要使船在河流中平行于河岸行驶,求小孩对船施加的最小力的大小和方向,例2如右图所示,半圆形支架BAD,两细绳OA和OB结于圆心O,下悬重为G的物体,使OA绳固定不动,将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中,分析OA绳和OB绳所受力的大小如何变化,(一)匀变速直线运动的实验探究 1. 打点计时器及其应用交流电源(电火花220V,电磁式46V) 先开电源后拉纸带交流
15、频率50Hz,即每隔0.02s打一个点。处理数据时,为了方便测量和减少误差,通常都采用以6个点为一段划分纸带(即取5个时间间隔)作为一个时间单位T,则T0.0520.1s 【注意取点的其他说法】 如:2个计数点之间有4个点没画出.,2. 数据处理 (1)求加速度(逐差法和vt图象法) (假设有六组数据)逐差法:,(2)求某个计数点的瞬时速度(原理:中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度)【解题注意事项】纸带位移单位、时间间隔、有效数字、描点画图,(二)探究弹簧伸长量与弹力的关系(次要) (三)探究滑动摩擦力的大小与物体间压力的关系(次要) (四)验证平行四边形定则(参考单元测试)【注意几个步骤中的方向以及结点位置不动】 1. 减小实验误差:力尽量大些,夹角尽量小些,细线尽量长些 2. 合力的实验值和理论值图像的区别(实验值一定跟细线在同一条直线上) 3. 结点不动,转动某个弹簧秤,观察2个弹簧秤的示数如何变化?(参考练习册),