高一物理讲义(人教版)必修一 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 21:34:12星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

结论:比较物体运动的快慢,可以有两种方法:

1)一种是在位移相同的情况下,比较所用时间的长短,时间短的物体运动快,时间长的物体运动慢;

2)另一种是在时间相同的情况下,比较位移的大小,位移大的物体运动得快,位移小的物体运动得慢。

问题3:比较B和C谁运动的快,为什么? 一、速度 1.定义:位移

跟发生这段位移所用时间

的比值,用v表示。

2.物理意义:速度是表示运动快慢的物理量。

3.定义式:

-1

单位:国际单位:m/s(或m·s)。

常用单位:km/h(或km·h)、cm/s(或cm·s)。

4.方向:与物体运动方向相同。 说明:速度有大小和方向,是矢量。 5. 速度不变的运动叫做匀速直线运动

【例1】描述A、B、C的运动情况,求A、B、C三个运动物体的速度

-1

-1

负号说明物体速度方向与规定的正方向相反 二、平均速度

如果物体做变速直线运动,在相等的时间里位移是否都相等?那速度还是否是恒定的?那又如何描述物体运动的快慢呢?

百米运动员,10s时间里跑完100m,当我们只需要粗略了解运动员在100m内的总体快慢,而不关心其在各时刻运动快慢时,就可以把它等效于运动员自始至终用10m/s的速度匀速跑完全程。此时的速度就称为平均速度。所以在变速运动中就用这平均速度来粗略表示其快慢程度。

1.定义:在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比值,叫做这段时间(或这段位移)的平均速度,用表示。

2.意义:反映做变速直线运动的物体在某段时间内运动的整体快慢,它是对变速直线运动的粗略描述。 3、公式: v??x?t

?x140?0??5m/s?t18?0?x20?0vB?2??2.5m/s?t28?0?x0?40vC?3???10m/s?t34?0vA?4、平均速度是矢量 方向与物体的位移方向相同

【例2】一物体沿直线运动,先以3m/s的速度运动60m,又以2m/s的速度继续向前运动60m,物体在整个运动过程中平均速度是多少?

?x160?t???20s1物体在前一段位移用的时间为 v13 ?x260?t???30s2后段位移用的时间为 v2

整个过程总时间

整个过程的平均速度

2?t??t1??t2?50s?x?2.4m/s?t注意:平均速度概念与速度的平均值概念是不完全相同的。

v?对于变速直线运动,速度是变化的,我们能不能对它进行准确的描述呢?假如我们知道了它在各个时刻运动的快慢,整个运动的情况不就很清楚了吗? 三、瞬时速度

1.定义:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫做此时刻(或此位置)的瞬时速度。

2.意义:反映物体在某一时刻(或经某一位置)时运动的快慢,它能精确地描述变速运动的快慢。平均速度只能粗略地描述变速运动。 3.对瞬时速度的理解:瞬时速度是在运动时间

时的平均速度,即平均速度

v??x?t在时的极限就是某一时刻(或某一位置)的瞬时速度。

很小的一段一段的匀速直线运动,当

很小很小时可以用

v??x ? t来代替瞬时速度)

动方向相同 5.速率

(变速直线运动看成是

4.瞬时速度的方向:瞬时速度是矢量,瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运

瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率。

【例3】下列所说的速度中,哪些是平均速度?哪些是瞬时速度? A.百米赛跑运动员以9.5m/s的速度冲过终点线 B.经提速后列车的速度达到150km/h

C.由于堵车,在隧道内的车速仅为1.2m/s

D.返回地面的太空舱以8m/s的速度落入太平洋 E.子弹以800m/s的速度撞击墙壁

【例4】某物体的位移时间图象如图所示,若规定向东为正方向, 试求:

① 物体在OA、AB、BC、CD、DE各阶段的速度。 ② 前12s内的平均速度 ③ 第10s末的瞬时速度

物体在t=0开始从原点出发向东做匀速直线运动,历时2s,接着的3s~5s内静止;第6s内继续向东做匀速直线运动;第7s~8s匀速反向行驶,至8s末回到出发点;在第9s~12s内从原点西行做匀速直线运动;

?x16(1) OA段: v1???3m/s?t12

AB段: v2?0

?x6v3?3??6m/sBC段:

(2) (3)

?x4?12?t42?x5?4v????1m/sDE段: 5?t54?t31v4????6m/sCD段: 负号说明物体向西运动;

v??xx12?x01???m/s?t?t3在第9s到第12s内物体从原点西行做匀速直线运动; v?v5??1m/s

求物体在CD段的平均速度 v??x?0?12??6m/s?t8?6课堂小结:

1. 速度、平均速度、瞬时速度都是矢量

2. 平均速度特别强调对应“某段时间或某段位移” 3. 速度不变的运动叫匀速直线运动 教后记:

学生对初中物理中“速度”的概念印象很深,这给重新定义速度带来一定的困难;另外对于瞬时速度的理解还需要时间进行消化。这节课增加了速度在图象中应用,对图象进行复习的同时也加深学生对于新授知识的理解。其中课堂中渗透的等效、微元的思

想对学生以后的学习非常的有帮助!

1.4实验:用打点计时器测速度

实验目标:

1、知道打点计时器的构造和原理,学会使用打点计时器,能根据打出的纸带计算打几个点所用的时间,会计算纸带的平均速度,能根据纸带粗略测量纸带的瞬时速度,认识v-t图象,并能根据v-t图象判断物体的运动情况。

2、通过速度测量过程的体验,领悟两个方法:一是用图象处理物理数据的方法;二是极限法或说无限趋近法,加强一个认识,实验是检验理论的标准。

实验器材:电源(220V电源或学生电源),打点计时器,纸带,刻度尺(最好是塑料透明的),导线 实验准备:

1、仔细观察电磁打点计时器和电火花计时器,对照课本,比较它们的异同。 2、两类打点计时器的打点时间间隔是多少? 3、分析纸带时,如何计算纸带的平均速度。

4、严格地说,瞬时速度我们引进测量出来的,你知道用什么方法求出的速度可以代替某点的瞬时速度吗?

5、从器材上读取的数据是原始数据,原始数据是宝贵的实验资料,要严肃对待,要整齐的记录,妥善保存。 实验原理:

1、电磁打点计时器。电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,工作电压为4~6V。当电源的频率是50Hz时,它每隔0.02s打一个点。电磁打点计时器是应用电磁原理制成的,图1是它的工作原理图。通电前,先在打点计时器上装上纸带,并把复写纸片压在纸带上。然后把线圈与50Hz、4~6V的交流电源接通。这时,振片被磁化,在磁力作用下振动起来。每0.02s振针压打复写纸一次,被运动物体拖着的纸带上便记录下一系列的点子,这些点相应地表示运动物体在不同时刻的位置,相邻两点间的时间间隔是0计时器 0.

02s。我们对纸带上这些点之间的距离进行测量,就可以定量地研究物体的运动规律。 2、电火花计时器。电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时器,它的构造如图2所示。使用时,墨粉纸盘套在纸盘轴上,并夹在两条白纸之间。当接通用220V交流电源,按下脉冲输出开头时,计时器发出的脉冲电流经接正极的放电

针、墨粉纸盘到接到负极的纸盘火花放电,于是在运动的纸带1上打出一列点迹。当电源频率是50Hz时,它也是每隔0.02 s打一次点。

这种计时器工作时,纸带运动时受到的阻力小,实验误差小。

上面介绍的两种计时器打点的时间间隔都是T=0.02s,因此,打在纸带上的点,记录了纸带运动的时间。如果把纸带跟运动物体连接在一起,纸带上的点子就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。研究纸带上的点子之间的间隔,就可以了解运动物体在不同时间里民生的位移,从而了解物体运动的情况。 实验步骤:

1.把电火花计时器固定在桌子上,检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上,检查两条白纸带是否已经正确地穿好,墨粉纸盘是否在两条纸带之间。

2.把计时器上的电源插头在220V交流电源插座上。

3.按下脉冲输出开头,用手水平地拉动两条纸带,纸带动上就打上一列车员小点。 4.取下纸带,从能看得清规戒律的某个点数起,数一数纸带上共有多少个点。如果共有n个点,点子的间隔数则为(n-1)个,用t=0.02?(n-1)计算出纸带的运动时间t。

5.用刻度尺测量一下,打下这些点,纸带通过的距离s 有多长 6.利用公式v?一中。

7.选取一条点迹清晰便于分析的纸带进行数据分析。

8.从能够看清的某个点开始,每隔0.1s取一个点,在纸带上用数字0,1,2 ….5标出这些“测量点”,测量包括每个点的一段位移△x,记录在表二中,同时记录相对应的时间,以测量该点的瞬时速度。

9.计算出各点附近的平均速度,把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度,填入表三中,点0作为计时的开始,即t=0。

10.以速度v为纵轴,以时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系,根据表二的数据在坐标轴上描点,将这些点用平滑的曲线连接起来。

11.通过曲线的走向大致看出手的速度变化规律,将你的实验结果与其他同学交流一下,说出你的体会。

12.重复以上步骤再做一次。

如果用电磁打点计时器,则实验步骤的前3步相应地应当是:

s计算纸带在这段时间内的平均速度。把测量和计算的结果填入表t