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1、第二章：直线运动 02.1机械运动一、目的要求1、理解参考系的概念；明确选择不同的参考系来观察一个运动，结果会有不同； 描述一个物体的运动时，参考系是可以任意选取的.2、理解质点的概念，明确质点是理想模型.3、理解时刻和时间间隔的概念，知道它们的区别.4、理解位移和路程的概念，知道它们的区别.5、知道什么叫质点运动的轨迹，知道直线运动和曲线运动的含义.6、初步了解建立模型，是物理学的重要抽象思维方法之一.二、重点难点1、理解机械运动的永恒性和相对性，知道运动是物体的固有属性，是物体的存在形式.2、理解质点概念以及初步理解建立质点概念所采用的抽象思维方法.三、教学过程：一多媒体显示引出课题自然界
2、的一切物体都在不停地运动，河水奔流，鸟儿飞翔，车辆行驶，火箭发射，卫星飞行，电子绕核运动归纳：1. 运动是一切物体的固有属性，是物体的存在形式，宇宙中的一切，大到天体，小到分子、原子、都处在永恒的运动中.2. 物体相对于其他物体的位置的变化，叫做机械运动，简称运动.二怎样描述机械运动？ 运动的相对性讨论师生 1静止是绝对的吗？2描述一辆列车的运动，甲说它向北行驶，乙说它向南后退，这可能吗？引出参考系概念：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的物体，叫做参考系.选择不同的参考系来观察同一个运动，观察的结果会有不同. 1讨论坐在行驶的火车中的乘客 以车厢作为参考系静止 以地面作为参考系运动2
3、多媒体显示从匀速飞行的飞机上向地面空投物资. 以飞机作为参考系沿直线下落 以地面作为参考系沿曲线下落 4、参考系可以任意选取，但在不同参考系中描述同一个物体的运动，繁简程度不一样，因此，选取参考系应以观察和研究问题方便为准.如研究地面物体的运动，一般以地面为参考系；研究月亮或人造卫星的运动，应选取地球为参考系；研究行星的运动，应选取太阳为参考系.三质点考察汽车的运动，火车的运动，地球的公转. 当物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，就可以将物体抽象为有质量的点.2、用来代替物体的有质量的点叫做质点.质点是一个理想化的模型.3、一个物体能不能看作质点，要看问题的具体情况而定，例如：研
4、究地球公转时，可以把地球视为质点，而研究地球的自转时，就不能将地球视为质点.4、运动的质点通过的路线，叫做质点运动的轨迹. 直线运动按轨迹分 曲线运动四时刻和时间间隔物体的运动总是伴随着时间和空间而进行.在表示时间的数轴上，时刻表示一个点，而两个点之间即两个时刻之间对应的线段表示时间间隔, 简称时间.上面的时间轴表示上午前两节课开始和结束的时刻及两节课和课间休息持续的时间间隔.时间的法定计量单位是秒、分、时，它们的符号分别是s、min、h.五位置、位移和路程位置运动物体在某时刻处在空间的某个点，就叫物体的位置.位置可以由坐标描述，如：A点位置由A(x,y)描述.位移位移表示质点的位置变动，从初
5、位置指向末位置的有向线段表示质点在这次运动中发生的位移，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.如：物体从A点沿曲线运动到B点，这次运动对应的位移用有向线段AB表示.位移既有大小，又有方向，位移是矢量，通常用字母s表示位移.3、路程：路程是指质点运动轨迹的长度，上面的例子中曲线AB的长度表示路程.路程只有大小没有方向，是标量.讨论：位移和路程的区别是什么？位移是矢量，路程是标量，位移只与始末位置有关而与路径无关，而路程与路径有关.(六)课堂小结知识 时刻与时间机械运动-质点-参考系 位移与路程 2建立物理模型的意义02.2位移和时间的关系一、目的要求1、理解匀速直线运动，变
6、速直线运动的概念2、理解位移时间图象的含义，知道匀速直线运动的位移图象及其意义.3、理解用图象表示物理量之间的关系的数学方法.二、重点难点重点：匀速直线运动的位移时间图象。难点：理解图象的意义.三、教学过程：一多媒体显示，引出匀速直线运动 1、观测一辆汽车在一段平直公路上运动时间t/s04.910.015.119.9位移s/m0100200300400观测结果如下可以看出，在误差允许的范围内，在相等的时间里汽车的位移相等.2、物体在一条直线上运动，如果在相等的时间里位移相等，这种运动就叫做匀速直线运动.1在匀速直线运动中，位移s跟发生这段位移所用的时间t成正比.2用图象表示位移和时间的关系在平
7、面直角坐标系中纵轴表示位移s横轴表示时间t作出上述汽车运动的s-t图象如右图所示可见匀速直线运动的位移和时间的关系图象是一条倾斜直线这种图象叫做位移时间图象s-t图象图象的含义说明在匀速直线运动中，st图象上任一点的横坐标表示运动的时间，对应的纵坐标表示位移图象的斜率k=s/t=v(3)学生阅读课文第23页方框里面的文字讨论：下面的s-t图象表示物体作怎样的运动？投影显示二变速直线运动举例：1飞机起飞 2火车进站2、物体在一条直线上运动，如果在相等的时间里位移不相等，这种运动就叫做变速直线运动.3、变速直线运动的位移图象不是直线而是曲线投影显示四、课堂小结 匀速直线运动s t 变速直线运动s与
8、t不成正比02.3运动快慢的描述 速度一、目的要求1、理解速度的概念1知道速度是表示物体运动快慢和方向的物理量；2明确速度的意义、公式、符号和单位；3知道速度是矢量.2、理解平均速度和瞬时速度的概念，明确瞬时速率，知道速率和速度的区别.3、初步运用极限思维方法理解瞬时速度.二、重点难点重点：速度概念。难点：对瞬时速度的理解。三、教学过程：1、 多媒体演示不同物体的运动，引出速度概念百米竞赛汽车的运动火箭的运动 2、速度：速度是表示物体运动快慢的物理量，它等于位移s与发生这段位移所用时间t的比值，用v表示速度，那么有 v=s/t 单位：m/s速度不但有大小，而且有方向，是矢量，速度的方向跟运动的
9、方向相同.3、平均速度1在匀速直线运动中，物体运动的快慢程度不变，位移s跟 发生这段位移所用的时间t成正比，即速度v恒定.2在变速直线运动中，物体在相等的时间里位移不相等，比值s/t不恒定.3平均速度：在变速直线运动中，位移s跟发生这段位移所用时间t的比值叫做这段时间的平均速度，用 v- 表示，有Vv- =s/t显然，平均速度只能粗略描述做变速直线运动物体运动的快慢.平均速度与时间间隔t或位移s的选取有关，不同时间t或不同位移s内的平均速度一般是 不同的.例题1：下边是京九铁路北京西至深圳某一车次运行的时刻表，设火车在表中路段做直线运动，且在每一个车站都准点开出，准点到达.a.火车由北京西站开
10、出直至到达霸州车站，运动的平均速度是多大？b.火车由霸州车站开出直至到达衡水车站，运动的平均速度是多大？Sc.在零时10分这一时刻，火车的瞬时速度是多大？北京西深圳自北京西起公里站名北京西深圳22:180北京西 -6:3523:30 3292霸州 225:200:08 11147任丘 394:361:39 45274衡水 103:04解：a.北京西霸州 位移s=92km 时间t=23:30-22:18=72min=1.2h v- =s/t=92/1.2=76.67km/h b. 霸州衡水 位移s=274-92=182km 时间t=1:39-23:32=2:07min=2.12h v- =s/t
11、=182/2.12=85.85km/hc. 在零时10分这一时刻，火车的瞬时速度为零。例题2.物体沿直线AC作变速运动,B是AC的中点,在AB段的平均速度为60m/s,在BC段的平均速度为40m/s,那么在AC段的平均速度为多少?解:设AC段位移为s,那么通过AB段经历的时间t1=(1/2)s/ v- 1=s/120 s通过BC段经历的时间t2=(1/2)s/ v- 2=s/80 s总时间t=t1+t2=(s/120+s/80) s在AC段的平均速度 v- =s/t=s/(s/120+s/80)=48m/s此题的解答过程告诉我们,求平均速度应严格依据定义进行,不能无根据任意发挥.(比方说用v-
12、 =(v- 1+v- 2)/2 )4瞬时速度、瞬时速率运动物体在某一时刻或某一位置的速度，叫瞬时速度.瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率.为什么要研究瞬时速度？学生讨论因为平均速度不能描述物体在运动过程中任一时刻或任一位置运动的快慢，而瞬时速度在日常生产，生活和现代科技中有广泛的应用，例如研究飞机起飞降落时的速度，子弹离开枪口时的速度，人造卫星入轨时的速度等.例题3.一物体从静止出发从某一高度向下竖直下落，它的位移大小与时间的函数关系为s=5t2(m)求t1=2 s到t2=3 s这段时间的平均速度；求t1=2 s到t2=2.1 s这段时间的平均速度；求t1=2 s到t2=2.01 s这段时间的
13、平均速度；求t1=2 s到t2=2.001 s这段时间的平均速度.解:由位移s与时间t的关系式s=5t2可以得到各段时间的平均速度 v- 1=s/t=5(32-22)/(3-2)=25 m/s v- 2=s/t=5(2.12-22)/(2.1-2)=20.5 m/s v- 3=s/t=5(2.012-22)/(2.01-2)=20.05 m/s v- 4=s/t=5(2.0012-22)/(2.001-2)=20.005 m/s讨论:从上面的计算,会发现什么规律?可以得到什么结论?结论:当时间间隔取得越来越短时,物体平均速度的大小愈来愈趋近于数值20m/s，实际上, 20m/s就是物体在2s时刻的瞬时速度,它反映了物体在2s时刻运动的快慢程度.可见:质点在某一时刻的瞬时速度,等于时间间隔趋于零时的平均速度值,用数学语言讲叫瞬时速度是平均速度的极限值.(4)瞬时速度是客观存在的.设想物体在运动过程中任一时刻没有瞬时速度,那么也可以推出在其他的任意时刻都没有瞬时速度,这样,又怎样解释物体是运动的呢?(5)瞬时速度是矢量,既有大小,也有方向,在直线运动中瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运动方向相同.(6)怎样在s-t图象中认识瞬时速度.讨论:教材第27页第(4)题如图是两个匀速直线运动的位移图象.哪条直线所表示的运动的速度大?各是多大?解析:根据匀速直线运动的
