1、11编者寄语“大志非才不就,大才非学不成。”高中是人生求学阶段的重要里程,它既是初中学习的延伸,也是大学生活的预备,因此如何度过高中的三年关系到学生未来的发展。作为一名高中阶段的物理老师,我想和即将踏入高中门槛的学生浅谈一下高中物理的有关学习。想学好高中物理,特别是高一物理,首先要注意转变自己的学习观念。初中物理是知识型的学习,只要多做题,取得好成绩是比较容易的;高一物理是能力型的学习,特别强调注重知识和能力的迁移。对初高中物理的学习类型反差,准高中生应该有这个心理准备。其次,想学好高中物理尤其要注意以下几点:一是重视课本的阅读,学会看书。高中物理较为抽象,注重物理现象的内在联系,对物理过程的
2、分析比初中物理高,不能死记公式。物理知识的掌握在很大程度上取决于课前学生预习上,作为学好物理的第一步,仔细反复阅读课本,领会要领是极其重要的。二是学会反思,善于总结。做习题是必不可少的,但一定要能读懂所表达的物理情景,明白在演变过程中出现了哪些重要状态。要学会分析解题的难点,要能找出规律性的东西,不能简单对答案。 有鉴于此,我们英联特开办了暑期高一预科班(衔接班),教研组精心编写了这套初高中衔接教材,教材除了汇集有关高考重点、难点知识点外,还由英联教师精选的习题以及高考真题。从而达到对学生一下五种能力的重点培养:一、理解能力理解物理概念、物理规律的确切含义,能够清楚地认识概念和规律的表达形式,
3、能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法,理解相关知识的区别和联系。理解物理规律的适用条件,并能应用于简单的实际物理问题。二、推理能力能根据具体物理问题中已知的事实和条件,结合学过的知识和获得的方法,进行逻辑推理和论证,得出正确结论或做出正确判断,并能够把推理过程正确地表达出来。三、分析综合能力能够对所遇到的问题进行具体分析,弄清其中的物理状态、物理过程和物理问题的本质,建立适当的物理模型,找到解决问题的方法。四、应用数学工具处理物理问题的能力能够根据具体问题列出物理量之间的数学关系式,并能进行推导、求解和合理外推,并根据结果得出物理判断、进行物理解释或作出物理结论。五、实验能力能根据实际要求,
4、控制实验条件,使用实验仪器,进行实验操作,观察、记录、处理实验数据,得出实验结论。更多精彩内容,比如对于高中阶段的不同及衔接研究成果将会在暑期预科班上由教师展开讲解,由于篇幅所限,编者只分析到这里,由于编者水平有限及排版等各种原因书中出现错误在所难免,欢迎读者批评指正。英联教育教研组22目录第一章 运动的描述(知识框架) .1第 1 节 质点 参考系和坐标系 .2第 2 节 时间和位移 .4第 3 节 运动快慢的描述 速度 .7第 4 节 实验:用打点计时器测速度 .11第 5 节 速度变化快慢的描述 加速度 .15第二章 匀变速直线运动的研究(知识框架) .20第 1 节 实验:探究小车速度
5、随时间变化的规律 .21第 2 节 匀变速直线运动的速度与时间的关系 .26第 3 节 匀变速直线运动的位移与时间的关系 .32第 4 节 匀变速直线运动的位移与速度的关系 .36第 5 节 自由落体运动 .41第 6 节 伽利略对自由落体运动的研究 .46第三章 相互作用(知识框架) .47第 1 节重力 基本相互作用 .48第 2 节 弹力 .55第 3 节 摩擦力 .61第 4 节 力的合成 .68第 5 节 力的分解 .7533第一章 运动的描述(知识框架)运 动 的 描 述质点:形状、大小可忽略不计的有质量的点物体可看成质点的条件:物体的大小、形状对研究问题的影响可忽略不计参考系:描
6、述一个物体运动时,用来选作标准的另外的物体坐标系:用来准确描述物体位置及位置变化基本概念概念对比时刻:是指某一瞬时,在时间轴上是一个点时间:是时间间隔的简称,指一段持续的时间间隔,两个时刻的间隔表示时间路程:质点实际运动的轨迹的长度;单位 m。位移:从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段,表示位置的变化;单位:m矢量:既有大小,又有方向的物理量;如:速度、位移标量:只有大小,没有方向的物理量;如:路程、时间定义:物体运动的位移与时间的比值物理意义:表示物体运动的快慢速度 公式: ;单位:m/stx矢量性:矢量定义:某一过程中的一段位移与其所对应的时间的比值物理意义:粗略地表示物体运动的快慢公
7、式: ;单位:m/stx矢量性:矢量平均速度速率:表示速度的大小;标量。平均速率:表示某义过程中的一段路程与其所用的时间的比值是一个标量速率速度定义:速度的变化量与时间的比值物理意义:表示速度变化的快慢公式: ;tva0单位:m/s 2矢量性:矢量,与速度变化量方向相同加速度实验打点计时器分类:电磁打点计时器和电火花打点计时器振动频率:均为 50Hz,即每隔 0.02s 打一个点纸带分析:a.可计算物体运动的平均速度b粗略计算瞬时速度44第 1 节 质点 参考系和坐标系一、物体和质点(1) 质点:用来代替物体的有质量的点物理意义:质点是一个理想模型,不是实际存在的物体。为了研究问题方便而进行的
8、科学抽象(2) 将物体视为质点的条件:物体的大小、形状对研究问题的影响可以忽略不计时,可视为物体的质点a. 物体的大小不是判断物体可否视为质点的重要依据(即:并不是任何情况下大的物体都不可视为质点而小的都可以)例:地球公转:地球半径远小于地球距太阳间的距离 ,所以研究地球绕太阳太阳运动时可当作质点探究原子核的结构时:原子核很小,但不可视为质点b. 同一物体在某一问题中可视为质点,而在另一问题中不一定可视为质点例:火车从武汉到北京运行时间:火车长度远小于武汉到北京的距离,故此时火车可视为质点研究火车过桥的时间:此时不可将火车视为质点c. 平动的物体、转动的物体都有时可视为质点,有时不可以例:火车
9、通过桥和火车跑长途路线都属平动;前者火车不可视为质点,后者火车可视为质点花样滑冰运动员,滑冰时有很多转动动作,在“探究她在冰面上所走路径”时可视为质点,探究她“动作要领”时不可视为质点二、参考系1、 定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的某个物体叫参考系2、 性质:(1)参考系的选择是任意,可以是静止的物体也可以是运动的物体(2)宇宙间的一切物体都处在永恒的运动中,被选作参考系的物体只是被假定不动的(3)物体的运动都是相对参考系而言,这是运动的相对性(即同一物体,选取不同的参考系,其运动情况可能不同)(4)研究地面上物体的运动时,常选地面为参考系例 1、 “看山恰是走来迎”以船为参
10、考系,山是运动的“坐地日行八万里”以地心为参考系,因地球自转人运动的距离是地球的周长例 2、 甲、乙两汽车同速(v=15m/s)同向方向运动若以地面为参考系,甲、乙汽车速度为 15m/s若以甲车为参考系,乙车速度为 0甲、乙两汽车同速(v=15m/s)相反方向运动若以地面为参考系,甲、乙两汽车速度分别为 15m/s若以甲车为参考系,乙车速度为 30m/s三、坐标系定义:可以准确地描述物体的位置及位置变化1、 一维坐标系三要素:原点、正方向和单位长度2、 二维坐标系 3、三维坐标系55第 1 节 质点 参考系和坐标系经典习题1、 关于质点的说法,下列正确的是( )A质点就是体积很小的球 B.只有
11、很小的物体才能视为质点C质点不是实际存在的物体,只是一种“理想模型” D.大的物体有时可以视为质点2、2007 年 5 月 25 日大阪田径赛上, “飞人”刘翔以 13 秒 14 勇夺 110 米栏世界冠军,取得了“四连冠”的好成绩,伴随着雄壮的国歌,世界各地的华人留下了激动的泪水。下列说法正确的是( )A刘翔在飞奔的 110 米中可以看做质点 B教练为了分析其动作要领,可以将其看做质点 C无论研究什么问题,均不能把刘翔看做质点 D能否将刘翔看做质点,决定与我们所研究的问题3、 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是多少 B研究地球绕太阳公转一周地球上
12、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,猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D正在进行花样溜冰的运动员4、 下列说法正确的是( )A 研究“神州”七号绕地球飞行时,飞船可看做质点B研究子弹穿过一张薄纸的时间时,子弹不可看做质点C研究火车通过路旁的一根电线杆的时间时,火车可看做质点D研究电子绕原子核的运动情况时,电子可看做质点5、 下列说法正确的是( )A被选作参考系的物体是假定不动的 B.一乘客在车厢内走动的时候,它说车是运动的C研究地面上物体的运动,必须选取地面为参考系D质点运动的轨迹是直线还是曲线,与参考系的选取有关6、 甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动,乙中乘
13、客看甲在向下运动,丙中乘客看甲、乙都在向上运动。这三架电梯相对地面的运动情况可能是( )A甲向上、乙向下、丙不动 B.甲向上、乙向上、丙不动C甲向上、乙向上、丙向下 D.甲向上、乙向上、丙也向上、但比甲、乙都慢7、 如图 1-1-3 所示,一根长 0.8m 的杆,竖直放置,今有一内径略大于杆直径的环,从杆的顶点 A 向下滑动,取杆的下端 O 为坐标原点,向下为正方向,图中 A、B 两点的坐标各是多少?环从 A 到 B 的过程中,位置变化了多少?(OB 间距离 0.2m)8、 小明所在学校的校门口是朝南的,他进入校门后一直向前走 120 米后,再向东走 40 米就到了他所在的教师,请你画出他的教
14、室所在的位置。66第 2 节 时间和位移1、 时刻和时间间隔(1)提出问题生活中经常用到“时间”一词,如:火车到站时间是 12 时 45 分,开出时间是 12 时 50 分,在本站停留时间是 5 分钟,前两句话中的“时间”与第三句话中的“时间”的含义是否相同,如何区分?(2)时刻与时间间隔的区别平常所说的“时间” ,有时指时刻,有时指时间间隔,如前述三句话中前两个“时间”都是指时刻,第三个“时间”指时间间隔时间轴:说明:时间轴上的点表示时刻,则某一段线段表示时间间隔ns 末、ns 初是指时刻,第 ns 内是指 1s 的时间间隔,第 ns 末与第(n-1)s 初指的是同一时刻,前 2s 是指 2
15、s 的时间间隔。(3)时间的测量时间的单位:秒(s) 、分钟(min) 、小时(h)计时仪器:停表、秒表2、 路程和位移(1)提出问题登泰山时从山门处到中天门,可以坐车沿盘山公路上去,也可以通过索道坐缆车上去,还可以沿山间小路爬上去,三种登山的路径不同,游客体会到的登山乐趣也不同,但他们位置变化却是相同的,可见物体运动的路径与其位置变化并不是一回事(2)路程(s):质点的实际运动路径的长度,路程只有大小单位:是长度的单位(m、km)(3)位移(x):从初位置到末位置的有向线段,线段的长度表示位移的大小,有向线段的指向表示位移的方向(即末位置指向初位置)单位:m、km(4)位移与路程的区别和联系
16、 位移是描述质点位置变化的物理量,既有大小又有方向,是矢量,是从起点 A 指向终点B 的有向线段,有向线段的长度表示位移的大小,有向线段的方向表示位移的方向,位移通常用字母“x”表示,它是一个与路径无关,仅由初、末位置决定的物理量 路程是质点运动轨迹的长度,它是标量,只有大小,没有方向。路程的大小与质点的运动路径有关,但它不能描述质点位置变化,例如质点环绕一周又回到出发点时,它的路程不为零,但其位置没有改变,因而其位移为零 由于位移是矢量,而路程是标量,所以位移不可能和路程相等;但位移的大小有可能和路程相等,只有质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程,否则,路程总是大于位移的大小。在任何情
17、况下,路程都不可能小于位移的大小前 2s 内0 1 2 3 4 5 6第 4s 内第 5s 末第 6s 初t/s77 在规定正方向的情况下,与正方向相同的位移取正值,与正方向相反的位移取负值,位移的正负不表示大小,仅表示方向,比较两个位移大小时,只比较两个位移的绝对值位移与路程的区别与联系可列表如下:位移 路程物理意义是一条有向线段,表示质点的位置变化表示质点运动轨迹的长度大小 等于物体初始位置到末位置的直线距离,与运动路径无关按运动路径计算的实际长度区别性质 矢量,有向线段的箭头表示位移的方向标量,只有大小无方向联系 二者单位相同,都是“米” 同一运动过程的路程大小,不小于位移大小,在单向直
18、线运动中,位移大小等于路程3、 标量和矢量的区别(1) 标量:只有大小没有方向的量。如:长度、质量、时间、路程、温度、能量等。运算:遵循算术法则(2) 矢量:有大小也有方向的量,如力、速度、位移等运算:遵循平行四边形定则(3) 对矢量概念的理解 矢量可用带箭头的线段表示,线段长短表示矢量的大小,箭头的指向表示矢量的方向 同一直线上的矢量,可在数值前加上正负号表示矢量的方向,正号表示矢量方向与规定的正方向相同,负号表示矢量方向与规定正方向相反,加上正、负号后,同一直线上的矢量运算可简化为代数运算 矢量前的正、负号只表示方向,不表示大小,矢量大小的比较实际上是矢量绝对值的比较,如前一段时间位移为
19、2m,后一段时间位移为 -3m,则后一段时间物体位移大。(4) 做直线运动的质点在坐标轴上的位置与位移的关系如果物体做直线运动,沿这条直线建立坐标轴,则运动中的某一时刻对应的是此时物体所处位置,如果是一段时间,对应的是这段时间内物体的位移如图 1-2-2 所示,一个物体从 A 运动到 B,如果两位置坐标分别为 xA 和 xB,那么质点的位移x=x B-xA。若初位置 xA=5m,末位置 xB=-2m,质点位移x=x B-xA= -2m-5m= -7m,负号表示位移的方向由 A 点指向 B 点,与 x 轴正方向相反4、 学会通过画运动示意图分析求解问题例:一支长 150m 的队伍匀速前进,通信兵
20、从队尾前进了 300m 后赶到队首,传达命令后立即返回,当通信兵回到队尾时,队伍已前进了 200m,则在此过程中,通信兵的位移大小和路程分别是多少?x/m-2 -1 0 1 2 3 4 5xB O xA图 1-2-288第 2 节 时间和位移经典习题1、 以下的计时数据指时间间隔的是( )A 从北京开往广州的火车预计 10 时到站 B1997 年 7 月 1 日零时中国对香港恢复行使主权C 某人百米跑的成绩是 13s D 某场足球赛开赛了 15min 时甲队攻入一球2、 如图所示的时间轴,下列关于时刻和时间的说法中正确的是( )A t2 表示时刻,称为第 2s 末或第 3s 初,也可以称为 2
21、s 内 B t2t 3 表示时间,称为第 3s 内 C t0 t 2 表示时间,称为最初 2s 内或第 2s 内 D . tn-1t n 表示时间,称为第(n-1)s 内3、下列说法正确的是( )A质点做单向直线运动时,其位移大小和路程一定相等B质点做曲线运动时,某段时间内位移的大小一定小于路程C两个位移相同的质点,它们所通过的路程一定相等D两个质点通过相同的路程,它们的位移大小一定相等4、一质点绕半径为 R 的圆圈运动了一周,则其位移大小为_,路程是_,若质点运动了 周,则其位移大小为_,431路程是_,此运动过程中最大位移是_,最大路程是_.5、质点沿着图 1-2-7 所示的边长为 10m
22、 的正方形路线,从 A 点开始逆时针方向运动,每秒运动 5m。问:从开始运动时计时,到第 2s 末、第 4s 末,第 8s 末的三段时间内,质点运动的路程和位移各多大? 画出三个位移矢量图。5、质点由西向东运动,从 A 点出发到达 C 点返回,到 B 点静止。如图 1-2-14 所示,如果AC=50m,BC=20m,则质点经过的路程是_,发生的位移是_,位移的方向是_.7、一个质点在 x 轴上运动,各个时刻的位置如下表(质点在每一秒内都做单向直线运动)时间 0 1 2 3 4位置坐标/m 0 5 -4 -1 -7(1) 几秒内位移最大?( )A1s 内 B.2s 内 C.3s 内 D.4s 内
23、(2) 第几秒内位移最大?( )A第 1s 内 B.第 2s 内 C.第 3s 内 D.第 4s 内(3)几秒内的路程最大?( )A.1s 内 B.2s 内 C.3s 内 D.4s 内(4)第几秒内的路程最大?( )A第 1s 内 B.第 2s 内 C.第 3s 内 D.第 4s 内99第 3 节 运动快慢的描述速度1、 速度(1) 提出问题在 30min 内,自行车行驶 8km,汽车行驶 48km,显然汽车比自行车运动得快;两位同学参加百米赛跑,甲同学用时 12.5s,乙同学用时 13.5s,甲同学比乙同学运动得快。可见,运动的快慢与位移和时间两个量有关,在其中一个量相同时,可以通过比较另一
24、个量来比较物体运动的快慢,但要比较上例中的汽车和甲同学哪个运动得快,就不能直接看出了,这就要找出统一的比较标准。(2) 速度 定义:速度 v 等于物体运动的位移x 跟发生这段位移所用时间t 的比值 公式: t 物理意义:速度表示物体运动快慢和方向的物理量 单位:国际单位为 m/s,读作 “米每秒” ;常用单位还有 km/h,读作“千米每小时” ,;/6.3/1hkmssm/6.31/ 矢量性:速度不但有大小,而且有方向,是矢量,其大小在数值上等于单位时间内位移的大小,它的方向跟运动的方向相同。2、 平均速度和瞬时速度(1) 提出问题坐在汽车驾驶员的旁边,观察汽车上的速度计,在汽车行驶的过程中,
25、速度计指示的数值是时常变化的,如:启动时,速度计的数值增大,刹车时速度计的数值减小。可见物体运动的快慢程度是在变化的,这时我们说汽车的“速度”是指什么呢?(2) 平均速度由前述速度的公式 可求得一个速度值,如果在时间 内物体运动的快慢程度是不变的,txvt这就是说物体的速度是不变的,如果在时间 内物体的快慢程度是变化的,这个速度值表示的是物t体在时间 内运动的平均快慢程度t 定义:做变速直线运动的物体的位移 跟发生这段位移所用时间 的比值,叫做平均速度xt 公式: txv 矢量性:平均速度既有大小又有方向,是矢量,其方向与一段时间 内发生的位移方向相同。t注:平均速度表示做变速直线运动的物体在
26、某一段时间内的平均快慢程度,只能粗略地描述物体的运动;在变速直线运动中,不同时间(或不同位移)内的平均速度一般是不相同的,因此,求出的平均速度必须指明是对哪段时间(或哪段位移) 而言的。(3) 瞬时速度 定义:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。在公式 中,如果时间t 非常小,接近于零,表示的是一瞬时,这时的速度成为瞬时速xv度 物理意义:精确地描述了物体运动的快慢及方向 瞬时速度简称速度,因此以后碰到“速度”一词,如果没有特别说明均指瞬时速度10103、 平均速率和瞬时速率(1) 瞬时速率就是瞬时速度的大小平均速率是物体运动的路程与所用时间的比值;平均速率与平均速度的大小是完全不同的概念
27、。(2) 例:如图,一质点沿直线 AB 运动,先以速度 v 从 A 匀速运动到 B,接着以速度 2v 沿原路返回到 A,已知 AB 间距为 s。求整个过程的平均速度和平均速率?4、 位移时间图象(x-t):表示的是位移随时间变化的情况x-t 图象是一条倾斜的直线,说明物体做匀速直线运动 直线过原点:开始计时时的初位置作为位移的零点直线不过原点:开始计时时的初位置不作为位移的零点纵轴的截距:物体在计时开始的初位置由 t=0 时的位移决定在 x-t 图象中,直线的倾斜程度反映了物体做匀速直线运动的快慢OA:倾斜程度越大,位移随时间变化得越快,运动越快OB:倾斜程度越小,位移随时间变化得越慢,运动越
28、慢速度大小等于 x-t 图线的斜率大小 凡直线均表示物体的速度不变a:向下倾斜的直线表示沿负方向的匀速直线运动b:向上倾斜的直线表示沿正方向的匀速直线运动图线斜率的正负来确定其运动方向;斜率为正,则物体向正向运动斜率为负,则物体向负向运动平行于时间轴的直线时,表示物体静止tx0baxOttABxOx0 a baxOtx0xOOtxABCD1111x-t 图象为曲线表示物体做变速直线运动判定:由图象中各点切线的斜率表示物体的速度变化情况图象 OAB:速度减小的变速运动图象 OCD:速度增加的变速运动图象切线斜率反映着各时刻的瞬时速度第 3 节 速度习题1、甲、乙两质点在同一直线上匀速运动,设向右
29、为正,甲质点的速度为 2m/s,乙质点的速度为-4m/s ,则可知( )A乙质点的速率大于甲质点的速率 B.因为+2 -4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度C这里的正、负号的物理意义是表示运动的方向D若甲、乙两质点同时由同一点出发,则 10s 后甲、乙两质点相距 60m2、某物体沿一条直线运动, (1)若前一半时间内的平均速度为 v1,后一半时间内的平均速度为 v2,求全程的平均速度。 (2)若前一半位移的平均速度为 v1,后一半位移的平均速度为 v2,全程的平均速度又是多少?3、如图 1-3-8 所示,一质点沿半径为 r=20cm 的圆周自 A 点出发,逆时针运动,在 2s 内运动 圆周到达
30、43B 点。求:(1)质点的位移和路程(2)质点的平均速度的大小4、下列所说法的速度中,哪些是平均速度?哪些是瞬时速度?(1)百米赛跑的运动员以 9.5m/s 的速度冲过终点线;(2)经过提速后列车的速度达到 150km/h;(3)由于堵车,车在隧道内的速度仅为 1.2m/s;(4)返回地面的太空舱以 8m/s 的速度落入太平洋中;(5)子弹以 800m/s 的速度撞击在墙上。5、某同学在百米比赛中,以 6m/s 的速度迅速从起点冲出,到 50m 处的速度是 8.2m/s,在他跑的全程的中间时刻 t1=6.25s 时速度为 8.3m/s,最后以 8.4m/s 的速度冲过终点,他在百米比赛中平均
31、速度大小为_m/s。6、一质点沿直线 Ox 轴做变速运动,它离开 O 点的距离 x 随时间变化关系为 x=(5+2t 3)m,则该质点在t=0 至 t=2s 的时间内的平均速度 v1=_m/s;在 t=2s 至 t=3s 时间内的平均速度 v2=_m/s。7、三个质点 A、B、C 的运动轨迹如图 1-3-9 所示,三个质点同时从 N 点出发,同时到达 M 点,设无往返运动,下列说法正确的是( )A三个质点从 N 到 M 的平均速度相同 B.三个质点任意时刻的速度方向都相同 1212C三个质点从 N 点出发到任意时刻的平均速度都相同 D.三个质点从 N 到 M 的平均速率相同8、一木排顺河水漂流
32、,木排通过一码头时,一艘摩托艇正好经过此码头向下游距码头 s1=15km 的村庄驶去,经过 0.75h 到达村庄并立即返回,又在距村庄 s2=9km 处遇到木排,求河水的流速 v1 和摩托艇在静水中的速度 v29、如图 1-3-10 所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的 xt 图像。下面说法正确的是( )A. 甲、乙两物体的出发点相距 x0 B. 甲、乙两物体都做匀速直线运动 C甲物体比乙物体早出发的时间为 t1 D. 甲、乙两物体向同方向运动10、甲、乙两物体在同一直线上运动的 x-t 图像如图 1-3-11 所示,以甲的出发点为原点,出发时刻为计时起点,则图像可以看出( )A甲、乙同时出发
33、 B. 乙比甲先出发 C.甲开始运动时,乙在甲前面 x0 处 D.甲在中途停了一会儿,但最后还是追上了乙11、设想百米赛跑中,甲、乙、丙、丁四个运动员从一开始就做匀速直线运动,甲按时起跑,乙在 0.5s后才开始起跑,丙抢跑的距离为 1m,丁则从终点 100m 处往回跑,试说明图 1-3-12 中的 A、B、C、D 四条图线分别表示的是哪个运动员的图像12、A、B、C 三物体同时同地出发做直线运动,它们运动情况如图 1-3-13 所示,则在 20s 的时间内,它们的平均速率关系是( )A. VA=VB=VC B.VAV B=VC C.VAV CV B D.VAV BV C13、如图 1-3-15
34、 所示为甲、乙两物体的图像,则( )A.甲、乙两物体都做匀速直线运动 B.若甲、乙两物体在同一直线上运动,则一定会相遇C.t1 时刻甲、乙相遇 D.t2 时刻甲、乙相遇14、如图 1-3-16 所示为甲、乙、丙三个物体相对同一位置的位移图像,它们向同一方向开始运动,则在时间 t0 内,下列说法正确的是( )A.它们的平均速度相等 B.甲的平均速度最大 C.它们的平均速率相等 D.乙和丙的平均速率相等15、在实验中得到小车做直线运动的 s-t 关系如图 1-3-23 所示。(1)由图可以确定,小车在 AC 段和 DE 段的运动分别为( )A.AC 段是匀加速运动;DE 段是匀速运动 B.AC 段
35、是加速运动; DE 段是匀加速运动C.AC 段是加速运动;DE 段是匀速运动 D.AC 段是匀加速运动; DE 段是匀加速运动1313(2)在与 AB、AC、AD 对应的平均速度中,最接近小车在 A 点瞬时速度的是_段中的平均速度。第 4 节 实验:用打点计时器测速度1、 了解计时器结构2、 使用打点计时器的注意事项:(1) 电磁打点计时器: 纸带从复写纸下穿过;因为振针震动在复写纸上打点印在纸带上 将计时器接入 50Hz 交流电,从交流 4V 开始。观察振针震动情况,若振片振幅较小,再升高电压至 6V;因为电压过低会造成打不出点或点迹颜色过淡 使用电火花计时器,打完一条纸带后要将复写纸转一角
36、度再打另一个纸带,否则打出点迹会较淡,或将纸盘打漏(2) 电火花计时器 电火花计时器,应将墨粉纸盒套在纸盘轴上,两条纸带要对齐穿过限位孔,墨粉纸盘夹在中间,使用 220V 交流电源(两条纸带目的:墨粉纸盘夹在两纸带之间,使墨粉纸盘可以更好地转动,均匀地被利用) 可用一个纸带,也可用两个,如用一条纸带打完一条纸带后要转动墨粉纸盘在打下一条纸带,否则点迹较淡;如用两条纸带,墨粉纸盘可随纸带一起转动,墨粉纸盘均匀被蒸发到纸带上,点迹清晰 两种计时器使用完都应该立即关闭电源;开启时都要待 1s2s 再拖纸带。目的是待电压稳定。3、 点迹判定故障现象 原因 调节的方法打点不清晰 振针过高 电压太低,振幅
37、太小 复写纸用得太久 把振针适当调低 调高电压 换新的复写纸1414打的不是点是短线 振针过低 所加电压太高,使振幅过大 把振针适当调高一些 适当调低电压打双点 振针松动 把振针固定打不出点 压纸框位置升高,使振针达不到纸带 向下压纸框使之回到原位4、 练习使用打点计时器(1) 实验步骤(电磁打点计时器) 把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过两个限位孔,压在复写纸下 把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与电源接线柱相连 打开电源开关,用手水平地拉动纸带,纸带上就打下了许多点 取下纸带,关闭电源,能够看得清的某个点数起,数一数纸带上共有多少点,如果共有 N 个点,那么点之间的间隔数为(N-
38、1)个,纸带运动时间t=0.02(N-1)s 用刻度尺测量一下从开始计数的一点到最后一点间距离为x 利用公式 计算出纸带在这段时间内的平均速度txv 在纸带上取连续的 6 个点,用刻度尺量出相邻两个点间的距离,判断纸带的这段运动是匀速运动还是变速运动判断依据是:若连续两点间的距离相等,则物体做匀速运动;反之,则做变速运动(2) 实验操作注意事项 打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是短横线应调整一下振针距复写纸片的高度或调低电压,使之增大一点 使用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器工作稳定后再释放纸带 释放物体前,应使物体停在靠近打点计时器的位置(3) 实验数据处理
39、 根据纸带分析物体运动情况,并能计算平均速度a. 在纸带上相邻两点的时间间隔均为 0.02s(电源频率为 50Hz) ,所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小,反之则速度大b. 根据 ,求出任意两点间的平均速度txv 粗略计算瞬时速度某点 E 的瞬时速度可以粗略地由包含 E 点在内的两点间的平均速度来表示即 或DGEvDFE说明:如果取离 E 点越接近的两点来求平均速度,这个平均速度越接近 E 点瞬时速度。D E F G 1515第 4 节 打点计时器1、电磁打点计时器是一种使用_电源的计时仪器,它的工作电压为_V,当电源频率为50Hz 时,它每隔_s 打一次点。使用电磁打点计时器时,应将纸带
40、穿过_,复写纸套在_上,并要放在纸带的_面;应把_电源用导线接在接线柱上;打点时应先_,再让纸带运动。2、使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中:(1)在如下基本步骤中,正确的排列顺序为_。A把电火花计时器固定在桌子上B安放纸带C松开纸带让物体带着纸带运动D接通 220V 交流电源E.按下脉冲输出开关,进行打点(2)在安放纸带时,要检查墨粉纸盘是否己经正确地套在_上,还要检查_是否夹在纸带之间。 3、打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物量是( )A.时间间隔 B.位移 C.瞬时速度 D.平均速度4、在使用电磁打点计时器时,若纸带上出现了
41、下列情况,是什么原因,应如何调节?(1)打点不清楚,不打点(2)打出的是短线,而不是点;(3)打双线5、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6、通过打点计时器得到的一条打点纸带长的点子分布不均匀,下列判断正确的是()A.点子密集的地方物体运动的速度比较大 B 点子密集的地方物体运动的速度比较小C.点子不均匀说明物体做变速运动 D 点子不均匀说明打点计时器有故障7、物体在做匀速直线运动,它拖动的纸带所
42、做的运动也是匀速直线运动,打点计时器在纸带上打下一系列点,以第一个打下的点为 1 号,后面的点子序号分别为 2、3、,则下列判断正确的是( )A 相邻两点间的距离均相等 B 每个点到 1 号点的距离与其点子序号成正比C 每个点到第一个点的距离均相等 D 相邻两点间的距离随着点子序号的增大而增大8、运动的物体带动纸带被打点计时器打下一系列的点,这些点的距离不一定相等,但这些点能说明( )A.运动物体在一段时间内的位移 B.运动物体在一段时间内的运动快慢C.运动物体在某些时刻的位置 D.运动物体的运动性质9、如图所示 1-4-9 所示的纸带是某同学练习使用打点计时器得到的,纸带右端最后通过打点计时
43、器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是_。若所用电源频率为 50Hz,从打下 A 点到打下 B 点,共 13 个点迹,历时 _s,位移为_m,这段时间内纸带运动的平均速度是_m/s。1616(位移用刻度尺测量)10、打点计时器所用电源的频率为 50Hz,某次实验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测量情况如图 1-4-10所示,纸带在 A、C 间的平均速度为_m/s,在 A、D 间的平均速度为_m/s,二者之间 B 点的瞬时速度更接近于_m/s11、如图 1-4-11 所示,是一条利用打点计时器打出的纸带, 0、1、2、3、4、5、6 是七个计数点,每相邻两个计数点之间还有四个点未画出,各计
44、数点到 0 的距离所示。求出 1、2、3、4、5 等计数点的瞬时速度并画出速度时间图像。12、如图 1-4-14 所示,根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动 ?( )13、在测定速度的实验中,使用打点计时器测量小车速度,实验得到的一条纸带如图 l-4-15 所示,0.1.2.3.4是选用的计数点,每相邻的计数点间还有 3 个打出的点没有在图上标出。图中还画出了某次实验将米尺靠在纸带上进行测量的情况,读出图中所给的测量点的读数分别是_、_和_.14、如图 1-4-16 所示是用小车拖动纸带用打点计时器测定速度打出的一条纸带, A、B 、C、D、E 为我们在纸带上所选的计数点。相
45、邻计数点间的时间间隔为 0.1s,试求:打点计时器打下 B、C 、D 各点时小车的瞬时速度15、用接在 50Hz 交流电源上的打点计时器,测定小车的运动情况。某次实验中得到一条纸带如图 1-4-17所示,从比较清楚的点起,每五个点取一个计数点,分别标明 0、1、2、3,量得 0 与 1 两点间距离s1=30.0mm,2 与 3 两点间的距离 s3=48.0mm,则小车在 0 与 1 两点间的平均速度为 v1=_m/s,在 2 与 3 两点间的平均速度 v2=_m/s,据此可判定小车做 _.16、用打点计时器研究物体在空中竖直下落的运动,得到如图 1-4-20 所示的一段纸带,测得AB=7.65
46、cm,BC=9.17cm,已知交流电频率是 50Hz,则打 B 点时物体的瞬时速度为_m/s1717第 5 节 速度变化快慢的描述加速度1、 加速度(1) 提出问题列车启动时加速较慢,小轿车启动时速度增加得较快;列车进站时要经过较长的时间才能停下,速度减小得慢,小轿车遇到紧急情况刹车时,在很短的时间内就能停下来,速度减小得快,可见,速度的变化有快慢之分,我们用“加速度”来描述物体四度变化的快慢(2) 定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。(3) 表达式: tva说明:v 表示速度变化量,如果用 vt 表示末速度,v 0 表示初速度,则v=v t
47、- v0,故也可写成 t0(4) 单位:m/s 2,读作“ 米每二次方秒” 。(5) 矢量性:加速度既有大小,也有方向,是矢量。直线运动中加速度 a 的方向与速度变化量v 的方向相同。(6)由 所求应是 内的平均加速度,若 很短,也可近似看成瞬时加速度。tvat t2、速度 v、速度变化量 、加速度 a 的比较比较项目速度 加速度 速度改变量 联系物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量,状态量描述物体速度变化快慢和方向的物理量,性质量描述物体速度改变大小程度的物理量,是一个过程量三 者 无 速度该变量:v=v t- v0,因为速度是矢量,所以其该变量也是矢量v=v t- v0=7m/s-2m/s=5m/s = m/s2=0.5m/s2tva105v , =v, - v0=-7m/s-2m/s=-9m/s = m/s2=-0.9m/s29注:负号不表示大小,只表示方向。v0=2m/s