中職物理第一節(jié) 運(yùn)動的描述優(yōu)秀備課ppt課件

這是一份中職物理第一節(jié) 運(yùn)動的描述優(yōu)秀備課ppt課件，共57頁。PPT課件主要包含了主要內(nèi)容，時刻和時間，位移和路程，速度與速率，思考與討論等內(nèi)容，歡迎下載使用。
2020年12月15日，我國自主研發(fā)的時速160 km至350 km復(fù)興號系列動車組列車全部投用，標(biāo)志著我國鐵路科技創(chuàng)新邁出重要步伐，中國高鐵技術(shù)將持續(xù)領(lǐng)跑世界。
送瘟神 毛澤東綠水青山枉自多　華佗無奈小蟲何 千村薜荔人遺矢　萬戶蕭疏鬼唱歌 坐地日行八萬里　巡天遙看一千河 牛郎欲問瘟神事　一樣悲歡逐逝波
自然界的一切物體都處于永恒的運(yùn)動中，即運(yùn)動的絕對性
“不疑行船動，唯看遠(yuǎn)樹來”中誰是運(yùn)動的，誰是靜止的？
詩人坐在船中，沒有覺得船在動，反而感覺遠(yuǎn)處的樹木朝自己走來。所以是遠(yuǎn)樹是運(yùn)動的，是以“船”或者“坐在船上的自己”為參照
”牛從橋上過，橋流水不流“ 中誰是運(yùn)動的，誰是靜止的？
詩中的“牛從橋上過，橋流水不流。”兩句，從物理學(xué)的角度講，“牛從橋上過”時若以橋下的水流作為參考，自會“橋流水不流”。
宇宙中的物體都是相對運(yùn)動的，在描述物體的運(yùn)動狀態(tài)時，要選擇一個物體或系統(tǒng)作為參考系。
在物理學(xué)中，要準(zhǔn)確地描述物體的運(yùn)動狀態(tài)，首先需要明確一些概念。
①描述物體是否運(yùn)動是看相對于參考系的位置是否改變，事先假定參考系不動；②參考系的選取可以是任意的，通常選取地面為參考系；③比較兩個物體的運(yùn)動應(yīng)選同一參考系。
中歐班列長度：約1 300 m
從中國石龍到德國杜伊斯堡的里程：約13 488 km
列車的長度約為里程的萬分之一
為了研究問題的方便，突出列車的質(zhì)量、占據(jù)空間的某一位置兩個因素，把列車看作一個有質(zhì)量的點(diǎn)。
定義：這種用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)，稱為質(zhì)點(diǎn)。 質(zhì)點(diǎn)是物理學(xué)中的一種物理模型。
為了研究問題的方便，需要對實(shí)際物體進(jìn)行簡化，突出影響問題的主要因素，忽略次要因素。
為了研究問題的方便，需要對實(shí)際物體進(jìn)行簡化，突出影響問題的主要因素，忽略次要因素。這是物理學(xué)中常用的方法。
【思維與方法】建構(gòu)物理模型
建構(gòu)物理模型是物理學(xué)中常用的一種研究方法，它能把復(fù)雜抽象的物理問題簡單化、理想化，突出主要因素，忽略次要因素，簡明扼要地揭示事物的本質(zhì)。物理學(xué)中所有定律、原理其實(shí)都是針對物理模型而言的。
物理模型一般可分為實(shí)體模型、過程模型。質(zhì)點(diǎn)就是一種最簡單的實(shí)體模型。
在研究中歐班列經(jīng)過滬蘇通長江大橋的運(yùn)動問題時
列車長度約占該路段長度的1/7，這時就不能把列車簡化為質(zhì)點(diǎn)。
大橋公鐵合建段長：6 993 m
中歐班列總長度約： 1 300 m
定義：在某些情況下，可以不考慮物體的大小和形狀，把它簡化為一個有質(zhì)量的點(diǎn)，這樣的點(diǎn)叫作質(zhì)點(diǎn)
物體能否看成質(zhì)點(diǎn)是由問題的性質(zhì)決定的
（1）研究火車整體的運(yùn)動情況，能把火車看作一個點(diǎn)嗎？（2）研究火車車輪的旋轉(zhuǎn)，能把火車車輪看作一個點(diǎn)嗎？
1．物理各點(diǎn)的運(yùn)動情況相同（平動）時，可以看作質(zhì)點(diǎn)，一般研究物體的轉(zhuǎn)動時不能把物體看作質(zhì)點(diǎn)。2．物體有轉(zhuǎn)動，但物體的轉(zhuǎn)動不是我們所研究的主要問題時，物體的本身大小和形狀已變成了次要因素，物體可以看作質(zhì)點(diǎn)。3．物體本身的大小對所研究的問題不能忽略時，不能把物體看作質(zhì)點(diǎn)。
4．物體能否看作質(zhì)點(diǎn)，取決于它的形狀和大小在所研究的問題中是否可以忽略不計，而跟物體自身體積的大小，質(zhì)量的多少和運(yùn)動速度的大小無關(guān)。5．一個物體能否看作質(zhì)點(diǎn)取決于所研究問題的性質(zhì)，即使同一個物體在研究問題不同時，有的情況下可以看作質(zhì)點(diǎn)，而有的情況下不可以看作質(zhì)點(diǎn)。
【技術(shù)·中國】中國北斗在智慧出行中的應(yīng)用
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)在智慧出行中應(yīng)用廣泛。
共享單車、出租車、公交車等安裝北斗，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行車輛的精細(xì)化管理。
多款支持北斗系統(tǒng)的手表、手環(huán)等智能穿戴設(shè)備，以及學(xué)生卡、老人卡等特殊人群關(guān)愛產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。
物流貨車及配送員，應(yīng)用北斗車載終端和手環(huán)接入物流云平臺，實(shí)現(xiàn)了車、人、貨信息的實(shí)時調(diào)度。
若利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位或?qū)Ш綍r，地面上的物體都可以看作質(zhì)點(diǎn)。
例如，在跑步比賽時，運(yùn)動員必須在發(fā)令槍聲響起后才能起跑。槍聲響起的瞬間就是一個時刻，即起跑時刻。運(yùn)動員身體軀干抵達(dá)終點(diǎn)線垂直面的瞬間就是另一個時刻，即撞線時刻。起跑時刻與撞線時刻之間的間隔，就是時間，即運(yùn)動員的比賽成績。
時刻和時間是物理學(xué)中描述物體運(yùn)動時經(jīng)常使用的兩個重要物理量。
我們平時說的“時間”，有時指的是時刻，有時指的是時間，要根據(jù)上下文認(rèn)清它的含義。
2020年11月24日4時30分，我國“嫦娥五號”月球探測器成功發(fā)射；2020年12月17日1時59分，“嫦娥五號”返回器攜帶月球樣品安全著陸?！?020年11月24日4時30分”“12月17日1時59分”描述的都是時刻。
如果用數(shù)學(xué)中的數(shù)軸來表示時間，則該數(shù)軸就稱為時間軸。在時間軸上可以用點(diǎn)來表示時刻，用線段來表示時間。在SI中，時間的單位是s（秒）。
【行為與責(zé)任】珍惜時間，不負(fù)韶華
“我必須跑得更快，才能跑贏時間，把重要的事情做完；我必須跑得更快，才能從病毒手里，搶回更多的病人?！边@是人民英雄張定宇醫(yī)生的話，他拖著患有漸凍癥的身體爭分奪秒搶救患者，以實(shí)際行動維護(hù)著病患的生命健康，踐行著一個醫(yī)者誓言。
對于醫(yī)生來說，時間就是生命。對于學(xué)生來說，時間就是知識。我們肩負(fù)著建設(shè)祖國的重任，要充分利用時間掌握知識、充實(shí)自我，要學(xué)會合理地利用時間，只有有效地管理時間，才能實(shí)現(xiàn)效率的最大化。
中歐班列（成都線）
路程：在物理學(xué)中，路程表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌跡的長度。路程只有大小，沒有方向。標(biāo)量： 只有大小，沒有方向的物理量，稱為標(biāo)量。
一位電工攀爬上與地面垂直的80 m高的電塔后，沿著與地面平行的高壓電線向東行走了60 m，則在這段時間里，該電工的位移大小和路程大小分別為多大？
【觀察與體驗(yàn)】外線電工登桿比賽
某電力部門在組織外線電工登桿比賽中，要求在5 min內(nèi)負(fù)重爬上18 m高的電線杠。比賽開始后，電工甲在20 s內(nèi)爬上了1 m，電工乙在50 s內(nèi)爬上了3 m。
將這兩位電工的運(yùn)動情況進(jìn)行比較，他倆誰攀爬得快？
速度 物體的位移s與發(fā)生這個位移所用時間 t 的比值稱為物體的速度，用v表示，即
速度是矢量，不但有大小，而且有方向。速度的大小在數(shù)值上等于物體單位時間內(nèi)位移的大小，速度的方向跟物體運(yùn)動的方向相同。
這里的速度和初中所學(xué)的速度含義不完全相同。例如：一輛汽車向南開，速度是 20m/s ，另一輛汽車向北開，速度也是 20m/s 。這兩輛汽車運(yùn)動情況相同嗎？
不同，二者運(yùn)動的方向不同。
速度是矢量，它既有大小，也有方向，速度的方向，與位移 Δx 的方向一致
速度單位：在國際單位制中，速度的單位是m/s（米/秒），常用的單位還有km/h（千米/時），兩者之間的換算關(guān)系為：1 m/s = 3.6 km/h
用兩個或多個已知物理量的比值定義新物理量的方法，稱為比值定義法，它是一種數(shù)學(xué)方法。
【思維與方法】 比值定義法
電工攀爬比賽中，電工甲、乙的速度大小分別為：
用以上公式計算出的速度，表示物體在某段時間（或位移）內(nèi)運(yùn)動的平均快慢程度，稱為平均速度。
平均速度都只能粗略地描述運(yùn)動的快慢。為了使描述更加精確，就要知道物體經(jīng)過某一位置（或某一時刻）時運(yùn)動的快慢程度。在物理學(xué)中，把運(yùn)動物體經(jīng)過某一位置（或某一時刻）的速度，稱為瞬時速度。
【活動與探究】用打點(diǎn)計時器測量瞬時速度
發(fā)現(xiàn)問題：如何測量物體經(jīng)過某一位置時的瞬時速度？提出假設(shè)：如果能夠測量出物體在某位置附近通過一小段位移的時間，并且該段位移和時間很短，則用該段位移與該段時間的比值，就可近似認(rèn)為是物體在該位置的瞬時速度。
設(shè)計方案：本實(shí)驗(yàn)使用的打點(diǎn)計時器是電磁打點(diǎn)計時器，主要結(jié)構(gòu)如圖1-1-10所示。當(dāng)交流電源的頻率是50 Hz時，它每隔0.02 s打一個點(diǎn)。讓跟隨物體一起運(yùn)動的紙帶在打點(diǎn)計時器上的復(fù)寫紙下通過，振針即可在紙帶上打出一系列的點(diǎn)跡。通過測量這些點(diǎn)跡就可以探究物體的運(yùn)動規(guī)律。
假設(shè)有一條被打點(diǎn)計時器打上點(diǎn)跡的紙帶，如圖1-1-11所示。由于打點(diǎn)計時器打出的任意相鄰兩點(diǎn)之間的時間都是0.02 s，可知BC這段位移經(jīng)過打點(diǎn)計時器的時間為0.04 s。根據(jù)平均速度的定義式，可計算出BC這段位移的平均速度，該平均速度即物體在A點(diǎn)所對應(yīng)時刻的瞬時速度。
圖1-1-11 被打點(diǎn)計時器打上點(diǎn)跡的紙帶
在對紙帶上的某段位移進(jìn)行測量時，被測量值往往不是刻度尺最小刻度的整數(shù)倍，這時要對末位數(shù)進(jìn)行估讀。例如，最小刻度是1 mm的刻度尺，測量誤差出現(xiàn)在毫米的十分位上，應(yīng)該估讀到十分之幾毫米。例如在圖1-1-12中，BC段位移的大小應(yīng)估讀為12.2 mm或12.3 mm等。
圖1-1-12 用刻度尺測量某段位移的大小
收集證據(jù)：先將打點(diǎn)計時器固定好，讓紙帶在打點(diǎn)計時器上的復(fù)寫紙下通過。再接通電源，讓振片振動起來。用手拉動紙帶，讓打點(diǎn)計時器在其上打出一系列點(diǎn)跡。
每個學(xué)習(xí)小組選擇一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，在其上標(biāo)記出點(diǎn)A及其前后兩點(diǎn)B 和C。每位同學(xué)分別用刻度尺測量出B、C 兩點(diǎn)間的位移大小，記錄下測量結(jié)果：s = m，再計算出A點(diǎn)對應(yīng)時刻的瞬時速度 v= m/s。
反思改進(jìn)：比較本學(xué)習(xí)小組每位同學(xué)的計算結(jié)果與平均值的差異，看誰的測量結(jié)果最準(zhǔn)確。與同學(xué)交流，通過用打點(diǎn)計時器測量瞬時速度的實(shí)驗(yàn)，得到的測量結(jié)果是不是非常準(zhǔn)確？有什么方法可以將瞬時速度測量得更加準(zhǔn)確？
【行為與責(zé)任】開拓創(chuàng)新，銳意進(jìn)取
長征五號火箭發(fā)動機(jī)的噴管上有數(shù)百根空心管線，管壁的厚度只有0.33 mm，每個焊點(diǎn)只有0.16 mm寬，允許完成焊接的時間是0.1 s。大國工匠高鳳林以精湛的技藝精準(zhǔn)控制，將焊接停留的時間從0.1 s縮短到0.01 s，保證了火箭發(fā)動機(jī)焊接的質(zhì)量。
任務(wù)與目標(biāo)：（1）學(xué)習(xí)應(yīng)用信息處理系統(tǒng)和光電門傳感器測量瞬時速度的方法。（2）進(jìn)一步了解瞬時速度的物理意義，領(lǐng)略現(xiàn)代測量技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用，提高數(shù)據(jù)分析能力等。
【觀察與體驗(yàn)】用光電門傳感器測量瞬時速度
儀器與材料： 數(shù)據(jù)采集器、光電門傳感器、力學(xué)軌道、小車、不同寬度擋光片、計算機(jī)
問題與思考：（1）光電門、光電門傳感器是如何傳送數(shù)據(jù)的？它的工作原理是什么？（2）擋光片的作用是什么？擋光片的寬度對實(shí)驗(yàn)有什么影響？
探究與論證： 電門接收了擋光片通過光電門其間的光線變化信息后是如何將其傳遞給計算機(jī)？改變哪些變量能讓計算機(jī)得到不同的數(shù)據(jù)？
討論與歸納： 觀察實(shí)驗(yàn)，分組討論，為什么擋光片經(jīng)過光電門的平均速度可以近似等于擋光片經(jīng)過光電門時的瞬時速度？更換擋光片后，測得的瞬時速度值是否相同？
速率：速度的大小稱為速率，是標(biāo)量。
汽車上的速度計一般只顯示汽車瞬時速度的大小，不顯示方向，所以它顯示的實(shí)際上是汽車的瞬時速率。
表1-1-1 常見運(yùn)動物體的可達(dá)速率