第一章 运动的描述
1 质点 参考系和坐标系
课前预习案
1．(1)空间位置 (2)机械运动
2．(1)形状 大小 有质量的物质点 (2)理想化
3．时间 参考
4．位置 位置的变化
预习自测
1．(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√
2．提示：以赛道起点为原点，选择博尔特跑动方向为正方向，取一米为单位长度建立直线坐标系．
课中探究案
合作探究一
提示：忽略物体的大小和形状，而突出“物体具有质量”这个要素，把物体简化为一个有质量的物质点．物体的大小和形状对研究问题没有影响或者影响很小，都可以把物体看成质点．
[例1] 研究地球绕太阳公转时，地球的大小没有影响，所以能看成质点；
研究地面上各处季节变化时，即地球的自转时，不能看成质点．
变式训练1 ②③⑤ 一个物体能否看做质点，并非依靠物体自身的大小、形状来判断．在以上情况中，如果物体的大小、形状在所研究的现象中属于次要因素，可忽略不计，该物体就能看做质点．花样滑冰运动员，有着不可忽略的旋转等动作，身体各部分运动情况不完全相同，所以不能看做质点；同理研究砂轮上某一点的转动情况及乒乓球的弧圈技术时也不能看做质点；而远洋航行的巨轮在海洋中的位臵、环绕地球的卫星公转的时间和研究地球公转时，体积、形状属于次要因素，所以可以看做质点．故可看做质点的为②③⑤.
变式训练2 C 当物体的大小与形状对研究问题的性质没有影响或影响很小时，就可以看做质点，否则不能把物体看成质点，与物体的体积、质量、运动速度的大小没关系，故A、
B、D错误；物体的尺寸跟物体间距离相比甚小时，物体的大小对研究的问题影响很小，可以把物体看成质点，故C正确．
合作探究二
1．提示：在描述一个物体的运动时，选做标准的假定不动的另一物体叫参考系．
2．提示：选择参考系时，应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则．研究地面上物体的运动，一般以地面为参考系．
[例2] D 甲车内的人看见路旁的树木向东移动，以地面为参考系，则甲车向西运动；乙车内的人看甲车没有动，则甲乙两车运动相同．
变式训练1 D 选不同参考系时，观察结果往往不同，B错；看到从匀速飞行的飞机上落下的重物沿直线竖直下落，是该飞机上的人认飞机做参考系观测的结果，C错．
变式训练2 B 乙上升过程，甲、乙间距越来越小，故甲看到乙向上运动；乙下降过程，因甲的速度大于乙的速度，甲、乙间距仍然变小，故甲看到乙还是向上运动，只有B项正确．
合作探究三
1．提示：为了定量描述物体的位臵及位臵的变化．
2．提示：一维直线坐标系、二维直角坐标系、三维直角坐标系．
3．提示：对物体的位臵及位臵变化描述起来更简单．
[例3] ABD 建立坐标系的意义就是为了定量描述物体的位臵及位臵变化；坐标系需要在参考系的基础上建立，平面内做曲线运动的物体需要建立二维直角坐标系，故A、B、D正确，C错误．
变式训练1 B 根据题意建立如图所示的坐标系．
变式训练2 (1)(2,2) (2)(1,2) (3)(0,1)
当堂检测
1．D 一个物体可否视为质点，要看所研究问题的具体情况而定，不能单独看物体本身的质量和体积大小；同一物体，在某些情况下可以看成质点，在其他情况下，不一定能看成质点，故A、B、C错误，D正确．
2．AB 研究飞机从北京到上海的时间时，飞机本身的大小与运动距离相比，可以忽略不计，可以把飞机当作质点；确定轮船在大海中的位臵时，可以把它当作质点来处理；火车通过一根电线杆，是指火车的长度经过电线杆的时间，所以火车不能看成质点；作直线运动的物体，若物体本身的长度大于运动的位移，不能把物体看成质点．
3．ABC 选取参考系是为了描述物体的运动，选取不同参考系，对物体运动的描述不同；参考系的选取是任意的，一般选取地面作为参考系，不是任何情况下都必须选取地面作为参考系．
4．C 甲物体以乙物体为参考系是静止的，说明甲乙运动情况相同，丙物体相对甲是运动，即丙相对于乙也是运动的．
2 时间和位移
课前预习案
一、1.间隔
2．时刻 时间间隔
二、1.长度
2．(1)位置 (2)初位置 末位置 (3)长度 (4)末位置
想一想：路程一定很大，但位移不一定很大．
三、1.大小 方向
2．大小 方向
3．算术加减
四、xB－xA
预习自测
1．25日09时10分，27日16时30分，28日17时40分指时刻；55小时20分，25小时10分指时间间隔
2．3 m －2 m －5 m 5 m 沿x轴负向
由题图可知初末位臵的坐标值，xA＝3 m，xB＝－2 m，由Δx＝xB－xA可得Δx＝－5 m，Δx的绝对值是5 m，表明位移大小为5 m，负号表示方向，位移沿x轴负向．
课中探究案
合作探究一
提示：时刻是指某一瞬间；时间是指时间间隔．
即时间是两个不同时刻之间的间隔．
[例1] 时间间隔 时刻
前3 s、第3 s是指一段时间，是时间间隔；3 s末、4 s初是指某一瞬间，是指时刻．
变式训练1 D “2012年10月25日23时33分”与“2012年11月8日9时”及“13时35分”是指时刻；“14个小时”是指时间间隔．
变式训练2 ACD B项5 s内指从0时刻到5 s时这一段，是5 s的时间，故B错误． 合作探究二
1．提示：运动物体轨迹的长度，是标量．
2．提示：从初位臵到末位臵的有向线段，有方向，是矢量
3．提示：可以．在单方向的直线运动中，路程等于位移的大小；其他运动形式，路程都大于位移的大小．
[例2] C 路程为400＋300＝700 m．位移为x＝400＋300＝500 m.
变式训练1 235.5 m 70.7 m 方向由A→B与半径AO的夹角为45°
此人运动的路程等于ACB所对应的弧长，
33即路程L＝2πR＝2×3.14×50 m＝235.5 m 44
此人从A点运动到B点的位移大小等于由A指向B的有向线段的长度，即x＝R＝2×50 m≈70.7 m，位移的方向由A→B，与半径AO的夹角为45°.
变式训练2 D 位移是从初位臵到末位臵的有向线段，而路程是轨迹的长度；只有单方向的直线运动，位移的大小才等于路程，其他运动形式的路程都大于位移的大小；位移与初末位臵有关，与运动路径无关．
合作探究三
提示：矢量有方向，标量没方向．
[例3] C 标量也可有负值，标量与矢量是两个不同的概念，表示的也不一样，所以它们之间有区别，而且标量与矢量也不是一回事．
变式训练1 AD 比较矢量大小，不看正负，只看绝对值，因为正、负代表方向． 变式训练2 3 km，方向沿x轴正方向
Δx＝x2－x1＝1 km－(－2 km)＝3 km.
当堂检测
1．D 作息时间表上的数字、19时、20 min时是指时刻；用12.91 s是指时间间隔．
2．C 矢量有方向，标量没有方向．位移有大小也有方向，是矢量；质量、路程、时间只有大小，没有方向，是标量．
3．AD 第5秒初、第5秒末都是指某一瞬间，是时刻；第5秒内、前5秒内都是指一段时间，是时间间隔．
4．B 位移是矢量，路程是标量，是两个不同的物理概念；位移的方向是从初位臵指向末位臵，不是速度方向；单方向直线运动时，路程等于位移的大小，其他运动形式，路程都大于位移的大小．
3 运动快慢的描述——速度
课前预习案
一、坐标 坐标的变化 位移的大小 位移的方向
做一做：－30 m x轴负方向
－二、1.位移 时间 3.米每秒 m/s或(m·s1)
4．矢量 运动
三、1.平均快慢 2.时刻 位置 3.大小 标
x100做一做：v＝＝m/s ＝8 m/s. t12.5
这个速度表示整个运动过程中的平均快慢，并不表示在12.5秒内一直都是8 m/s. 预习自测
1．(1)× 研究直线运动，建立直线坐标系时，既可规定运动方向为正方向，也可规定运动的反方向为正方向．
(2)√ 由于时间变化的单向性，所以时间变化量一定为正值．
(3)× 应该是等于单位时间内位移的大小．
(4)× 比较速度大小时，要比较其绝对值．
(5)√ 物体的瞬时速度总为0，说明物体一直静止．
(6)× 物体的平均速度为0，说明其位移为0，则可能静止，也可能运动．
2．有可能．如某运动员跑环形运动场一圈，他虽然一直在奔跑，但他又回到出发点，所以他的位移为0，则平均速度也为0.
课中探究案
合作探究一
1．提示：为了描述物体运动的快慢，可以比较相同时间内的位移，也可以比较相同位移
时的时间，在物理学中，常常取单位时间内的位移，即位移与时间的比值表示速度．
2．提示：描述物体运动快慢的物理量．
速度大意味着物体运动的快，但并不是运动的远．
[例1] ACD 速度是矢量，正负号表示运动方向，速度的绝对值表示大小，所以A、C正确、B错误；由于甲沿正方向运动，乙沿负方向运动，所以10 s后的距离x＝(2＋4)×10 m＝60 m，所以D正确．
变式训练1 AC
变式训练2 A 速度是描述物体运动快慢的物理量，所以A正确、B错误；物体走的远近与速度和运动时间都有关系，所以C、D错误．
合作探究二
1．提示：平均速度只能近似反映一段时间内的平均快慢情况，不能准确反映物体的运动情况．
2．提示：首先明确是哪一段时间(或哪一段过程)内的平均速度，用该段时间内的总位移与总时间的比表示平均速度．
Δx在变速运动中，物体的位移与时间的比值叫做这段时间内的平均速度，表达式为v＝Δt
物体在某一时刻或某一位臵时的速度叫做瞬时速度．
当Δt→0时，瞬时速度等于Δt时间内的平均速度．
[例2] (1)12.5 m/s 与汽车行驶方向一致 (2)20 m/s 12.5 m/s
5＋20 (1)由平均速度的定义得：v1＝ m/s＝12.5 m/s，与汽车行驶方向一致． 1＋1
20＋20(2)v2＝ m/s＝20 m/s 1＋1
5＋20＋20＋5＝ m/s＝12.5 m/s 1＋1＋1＋1
变式训练1 24 m/s
设甲乙两地的位移为x，则：
2x2v＝＝ m/s＝24 m/s. xx11＋122030
变式训练2 B A、C、D项都是瞬时速度．
合作探究三
1．提示：不同；平均速度是总位移与时间的比，平均速率是总路程与时间的比．
2．提示：物体做单方向的直线运动时，位移的大小等于路程，平均速度的大小等于平均速率．
4v[例3] 0 3
平均速度：v1＝0；
4v2x平均速率：v2 ＝ xx3＋2v
变式训练1 0 4 m/s
王军同学这5分钟内的位移是0，路程是
3×400 m＝1 200 m.
根据平均速度和平均速率的定义得：
Δx0平均速度v1＝＝0 Δt300
x1 200 m平均速率v2＝＝4 m/s. t300 s
变式训练2 B A项平均速率和平均速度不是一回事；C项平均速率大于等于平均速度；D项平均速率应该是路程与时间的比值，故A、C、D错误．
当堂检测
1．B 平均速度是位移与时间的比，速度的平均不一定等于位移与时间的比；瞬时速度的大小叫瞬时速率；火车以速度v通过某一段路，v是指通过这一段路的平均速度；子弹以速度v从枪口 射出，v是指经过枪口瞬间的速度．
2x2．C 设该物体通过的两个相等位移均为x，则v＝12 m/s. xx1015
3．A 平均速度等于位移与时间的比值，并不等于速度的平均；瞬时速度是某时刻时的速度，瞬时速度近似等于很短时间内的平均速度，所有A正确、B错误；平均速度是位移与时间的比，平均速率是路程与时间的比，所以C、D错误．
4．B 平均速度对应某一过程，瞬时速度对应某位臵(或瞬间)的速度．
4 实验：用打点计时器测速度
课前预习案
一、1. 提示：对照图，指出各部分的名称．
2．(1)电磁 6 V以下交流电 (2)电火花 220 V交流电
二、1.(1)限位孔 (2)接通电源 拉动
2．提示：各点间的距离越来越大，说明物体运动的越来越快，速度越来越大；若各点间的距离相同，说明纸带做匀速运动．
3．提示：采取极限思想．用很短的一段时间内的平均速度等于瞬时速度
填一填：瞬时速度
三、1.速度 时间
2．平滑曲线
预习自测
1．根据电源的频率f，若f＝50 Hz.
1则打点时间间隔T＝0.02 s. f
2．电源应该使用交流电 小车与打点计时器相离不能太远
课中探究案
合作探究一
[例1] BCD 电火花计时器使用的是墨粉盘而不是复写纸，所以A项错．
变式训练1 BC 电磁打点计时器使用低压交流电(6 V以下)，所以A错误、B正确；我国的交流电的频率是50 Hz，所以每经过0.02 s打一次点，所以纸带相邻两个点的时间间隔为0.02 s，故C正确、D错误．
变式训练2 D 正常情况下，振针应该恰好敲打在限位板上，这样才能在纸带上留下点．当振针与复写纸的距离过大时，振针可能打不到复写纸，这时会出现有时有点，有时无点．如果振针与复写纸的距离过小，振针就会有较长的时间与复写纸接触，这样就会在复写纸上留下一段一段的小线段．
合作探究二
[例2] 3 m/s
－6×102A点的瞬时速度近似等于AC间的平均速度，即vA＝vAC＝m/s＝3 m/s. 0.02
变式训练1 0.25 m/s 0.29 m/s
A点瞬时速度
－3x5.0×10 mvA＝0.25 m/s. t10.02 s
B点瞬时速度
－x1＋x2?5.0＋6.6?×103 mvB＝t1＋t2?0.02＋0.02? s
＝0.29 m/s.
－变式训练2 (1)0.04 s (2)2.80×102 m
(3)0.70 m/s
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