物理学与人类文明

【学习概述】通过大量实例初步认识物理学与人类文明的关系，体会其“有趣”和“有用”。

【学习目标】

1、了解“物理学”的研究范围和特点；

2、初步了解物理学与人类文明的关系；

3、对物理学产生兴趣和好奇心；

4、初步了解学习高中物理的方法和与学习初中物理的异同。

【提前知晓】

1、为什么说物理学是关于“万物之理”的学问？

2、物理学有什么特点？

3、举几个例子说明物理学是怎样促进其他科学技术发展的？

4、举几个例子说明物理学是怎样推动社会进步的？

5、举几个例子说明物理学是怎样改变和扩展人类思维方式的？

6、据你的了解，发挥你的想象，请你展望一下物理学的未来？你有何打算？

【重点研讨】

1、你觉得学习物理需要或者可以锻炼我们哪些能力？

   2、你是怎样学习初中物理的？有什么经验和教训？

   3、你觉得应该怎样学习高中物理？

【巩固训练】假如没有物理学的研究成果，现在世界会怎样？

【突破提高】你学习物理学的目的是什么？你将来准备从事何种职业？它与物理学有关吗？

【作业布置】

1、上网查阅有关“现代物理学”方面的知识或你最感兴趣的物理知识，然后小组内交流。

   2、预习第一章第一节内容，完成下节“提前知晓”环节习题。

 

第一章  运动的描述   1.质点、参考系和坐标系

【学习概述】描述运动，需要很多专门术语，本章的学习任务就是学习几个描述运动的物理量。每个物理量都有严格的含义，怎样正确理解它们是我们高中物理学习的重要任务之一。

【学习目标】1、知道什么是“机械运动”和“参考系”；2、理解第一个理想化模型—“质点”的含义；3、会建立坐标系，会在坐标系上确定物体（质点）的位置。

【提前知晓】

1、机械运动：物体的           随时间的变化，是自然界最简单、最基本的运动。

   2、物体和质点。

（1）研究雄鹰翅膀的扇动，可不可以把雄鹰看成一个“点”？  （   ）

（2）研究地球绕太阳的公转，可不可以把地球看成一个“点”？（   ）

（3）在某些情况下，我们可以忽略物体的     和      ，而突出“物体具有      ”这个要素，把它简化为一个有质量的点——“质点”。

  3、描述一个物体的运动，首先要选定某个“其它物体”做参考，观察物体相对于这个“其它物体”是否随时间变化，以及怎样变化，这个“其它物体”即为“      ”。

  4、为了定量描述物体的        及           ，需要在       上建立适当的坐标系。

【重点研讨】

  1、何种情况下可以忽略物体的形状和大小而不影响你所研究的运动？（组内讨论）

   2、试举例说明，选择不同的参考系来观察同一个物体的运动，其结果会有所不同。

   3、在右图中找出位置坐标是的点。

【巩固训练】

 1.下列物体中，不能看做质点的是：（     ）

   A.从北京开往上海途中的火车

   B.研究航天飞机相对地球的飞行周期时，绕地球飞行的航天飞机

   C.沿地面翻滚前进的体操运动员      D.比较两辆车的行驶快慢

2.下面关于参考系说法中不正确的是：（    ）

   A.运动是永恒的，绝对静止的物体是不存在的；

   B.选择不同的参考系观察同一物体的运动，结果可能不同；

   C.选路灯为参考系，路边的树是静止的，选路上行驶的汽车，路边的树是运动的；

   D.同一个运动，无论选什么作为参考系，运动的描述应该是相同的。

3.教材第11页第1题，第12页第2题。

4.物体从A点出发，以2m/s的速度沿正东方向做匀速直线运动，以出发点为坐标原点，以正东方向为正方向，作出一维坐标系，并在坐标系上标出物体在出发后2秒所在位置，写出此时物体的坐标。

【突破提高】物体沿直线运动、在平面内沿曲线运动、在空间内不在同一平面内运动时，如果要求确定某一时刻物体的位置，分别应该选用哪种坐标系？试作图说明，并指出三种坐标系中某个位置的坐标写法。

【作业布置】1、教材第12页第3题上课堂作业本；2、预习第二节教材，完成导学案上“提前知晓”相关习题。

 

第一章  运动的描述   2.时间和位移

【学习概述】学习物理量时要注意它是状态量还是过程量。同时，有些量不仅有大小，还有方向，这个与初中物理有所不同。生活中对物理量的理解与物理学中的科学含义有时不同。

【学习目标】1、理解时刻和时间间隔，能在时间轴上找到相关量；2、理解路程与位移的概念，能在坐标系中作出位移，利用数学知识，在一维坐标系和平面直角坐标系中求出位移大小和方向，能用合理、科学的方式表示位移方向；3、建立矢量的概念。

【提前知晓】

1.教材第14页第1题A、B两问。

   2.（1）路程是物体运动轨迹的         ；（2）位移表示物体（质点）的     变化，它是从   位置到   位置的一条      线段；（3）教材第14页第2题。

   3.矢量既有      又有         ，如：              ；标量只有      ，没有方向，如：                            。

【重点研讨】

   1.生活中的“时间”概念与物理学中“时刻和时间间隔”有什么联系与区别？

   2.围绕半径为10m的圆形跑道跑一圈，位移是多少？路程是多少？半圈呢？

3.教材第14页第3题

【巩固训练】 

1.物体运动总时间为6秒，请在下面时间轴上标出“前3秒”、“ 最后3秒”、“第3秒末”、“第3秒内”，并指出是“时刻”还是“时间间隔”。

   时刻：                             

   

 

 

 

 

 

时间间隔：                          

2.某同学从O点出发，首先向正东方向走60m到达A点，再从A点向正北方向走60m到达B点，则该同学整个运动过程中的路程等于        m，位移大小等于        m，方向是东偏北     °，并在上面平面直角坐标系内用有向线段标出该同学的位移和B点坐标。

【突破提高】

1.如右图，物体从A点运动到B点，位移大小为多少？方向怎样？从B到C呢？

方法一：依据位移概念直接作图，读图得出。

方法二：计算法。

，方向与正方向相同。

=

总结：“位移”=“位置移动”=“位置的变化”=“末位置坐标-初位置坐标”，依结果正负判断方向，为正表示位移与坐标轴正方向相同，为负表示位移与坐标轴正方向相反。

2.物体作何种运动时位移的大小等于路程？

【作业布置】1.教材第14页第4题上课堂作业本。

2.预习下节教材，完成导学案上“提前知晓”相关习题。

 

第一章  运动的描述   3.运动快慢的描述

【学习概述】用比值求速度，求出的是内的平均速度，当趋近于零时，我们把称为物体在时刻t的瞬时速度，这是第一次用极限的思想理解物理概念。

【学习目标】1、理解比值法求速度，知道速度是矢量，知道速度的单位，会对各种速度单位进行单位换算；2、理解平均速度和瞬时速度的概念；3、能根据具体情况判断“速度”的具体含义。

【提前知晓】

1.如图，，物体由C点

运动到A点，则此运动过程中，物体坐标的变化量（位移）=     ；如果第1秒末在

C点，第5秒末在A点，则运动时间的变化量（时间间隔）      ；此物体的速度等于       m/s速度表示物体运动的     ，计算公式        ，表示位移与时间的比值，常见单位有：            。1m/s=      km/h,1km/h=     m/s,1m/s=      cm/s。

2. “速度”，有时指“          ”，有时指“          ”，但都是矢量，速度的大小又叫做      。

3.有时说到“速度”并非指“位移与时间之比”，而是指“路程与时间之比”，例如初中物理所学“速度”， “路程与时间之比”在高中物理中我们叫做平均速率，是标量。

【重点研讨】

1.比较运动快慢常用的几种方法：（1）相同时间内比较物体位移大小，请举例；（2）位移相同，比较所用时间，请举例；（3）如果位移不同，时间也不同，怎样比较运动快慢？

2.能不能理解下面这段话“用公式求速度，求出的是内的平均速度，当趋近于零时，我们把称为物体在时刻t的瞬时速度，这是第一次用极限的思想理解物理概念。”

3.怎样利用速度公式求位移？怎样求时间？

【巩固训练】

1.教材第18页第1题。                   2.教材第18页第2题。

【突破提高】教材第18页第3题。

【作业布置】1.教材第19页第4题上课堂作业本；

            2.预习下节教材，完成导学案上“提前知晓”相关习题。

 

第一章  运动的描述   4.实验：用打点计时器测速度

【学习概述】本实验是高中物理第一个实验，对于物理实验要了解器材结构、原理及使用方法，实验原理、步骤和数据处理方法等。

【学习目标】1、了解两种计时器结构、原理和使用方法；2、会正确使用计时器，会合理标示纸带；3、知道利用纸带测平均速度和瞬时速度的原理与方法；4、提高手脑结合能力。

【提前知晓】

1.电磁打点计时器使用     电源，由      电源供电，工作电压为     V，当电源的频率是50Hz时，它每隔      s打一个点。物体带动纸带运动，振针就通过       在纸带上留下一行小点。电火花计时器的计时原理与电磁打点计时器相同，打点时间间隔相同，不过在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是         和       。两种计时器，都是复写纸（或墨粉纸盘）在     ，纸带在     ，但电火花计时器受到的阻力     。在使用时，都是先接通电源，后拖动纸带。

2.纸带接在运动物体上，所以纸带上的点迹反映了物体的运动状况，点迹留给我们的信息是：在相同时间间隔内，物体通过的位移，请同学们思考：通过点迹我们可以直接看出、测出或间接求出运动物体的哪些物理量？点迹越密集的地方表示运动物体的速度较     。

【重点研讨】1.认识计时器结构，知道怎样装配计时器；2.使用计时器的基本步骤有哪些？                   3.怎样标示纸带？纸带上可直接测量哪些物理量？4.怎样测出两点间的平均速度和各点瞬时速度？

物理量	0-1	1-2	2-3	3-4	4-5	5-6
位  移
平均速度
瞬时速度	v1=	v2=	v3=	v4=	v5=

方法总结：用一个尽可能小的位移内的            代替此位移中某个点的瞬时速度。

【巩固训练】如图是某同学在练习使用打点计时器时打下的一条纸带，已知电源频率是50Hz，O、A、B、C、D为选出的计数点，每相邻两点间都有一个点未画出，用刻度尺测得各点到O点的距离都标在纸带上。根据数据计算：纸带在B、C间的平均速度是     m/s，打下C点时速度大小        m/s 。

【突破提高】

思考并作图：用图像表示速度及速度变化——速度—时间图像（图像）。

（1）怎样建立坐标？

    横坐标表示：         ；纵坐标表示：             。

（2）怎样描点？怎样连线？

（3）从图中可大致读出哪些信息？

    

①任意时刻的      值；②      随时间的变化情况等。

 

说明：我们可以用       表示速度方向与正方向相同还是相反。

 

【作业布置】1.教材第24页第2、3题上作业本，阅读教材第23-24页内容；

           

             2.预习下节教材，完成导学案上“提前知晓”相关习题。

 

第一章  运动的描述  5.速度变化快慢的描述—加速度（一）

【学习概述】加速度是高中物理最重要的概念，理解它需要有“变化的事物中也有永恒的因子”的思想，同时还须借助形象的手段“速度—时间图像”。

【学习目标】1.理解加速度的概念，能区分“速度”、“速度变化”和“速度变化快慢”；

2.会用比值法求加速度的大小；3.能指出变速直线运动中加速度的方向与速度方向的关系；4.能正确运用矢量符号法则进行一维矢量运算。

【提前知晓】

1.举例说明“速度”、“速度变化量”和“速度变化快慢”是三个不同的概念。

2.加速度是             与         的比值，写成公式为，单位是读作：             ，如果一个加速直线运动的加速度是2，表示该物体每1秒内速度的增加量是        。

3.在直线运动中，如果速度增加，加速度的方向与速度方向      ；如果速度减小，加速度的方向与速度方向       。

【重点研讨】

1.（1）一个国家的经济状况通常用经济总量和增长率来描述，例如我国从1980年到2010年经济的年平均增长率为10%，这表示：                                          。

（2）如果一个物体做加速直线运动，初速度是2m/s，经过4s后速度变为10m/s，则4s内该物体速度变化量等于              ，每1s内速度变化量等于            ；（3）由上可得出：计算单位时间内速度的变化量就是用              比                ，单位时间内速度变化量大，就表示速度变化快，即加速度      ，所以说加速度就是速度的变化率。

2.直线运动矢量符号法则：选初速度方向为正方向，与之同向的矢量都取正值，与之反向的矢量都取负值，计算结果为正表示它的方向与正方向相同，否则相反。

（1）甲物体做加速直线运动，初速度是5m/s，经过4s后速度变为25m/s，则加速度=           =      0，表示加速度方向与正方向（初速度方向）     。

（2）乙物体做减速直线运动，初速度是25m/s，经过4s后速度变为5m/s，则加速度=           =      0，表示加速度方向与正方向（初速度方向）     。

【巩固训练】1.教材29页第1题；    2.教材29页第2题。

   提示：先进行单位换算。           A:

                                    B:

                                    C:

                                    D:

【突破提高】在速度—时间图像中求加速度大小，比较加速度大小关系。     

1.      ,      ,       。

2.同一个图中，不进行计算能否比较几个运动加速度大小关系？

3.一个加速运动的图为直线表示该运动中加速度为      。

【作业布置】1.教材29页第3、4题上课堂作业本；2.复习本节所学，完成导学案下节“提前知晓”相关习题。

第一章  运动的描述  5.速度变化快慢的描述—加速度（二）

【学习概述】我们要从抽象的思辨和形象的速度—时间图像两个方面理解加速度，把它和“增长率”、“速度变化率”和“速度变化快慢”挂起钩来，又要区分它与“速度”和“速度变化量”的不同。

【学习目标】1、全面理解加速度，尤其是加速度的矢量性；2、会用加速度公式求它的大小和方向；3、在图中会计算和比较加速度；4、提高抽象思维能力和数形结合能力。

【提前知晓】

1.关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是：（     ）

   A.速度变化得越快，加速度就越大            

B.速度变化得越多，加速度就越大

   C.加速度方向保持不变，速度方向也保持不变  

D.加速度大小不断变小，速度大小也不断变小

2.足球以8m/s的速度飞来，运动员以12m/s的速率把它反向踢回，踢球时间为0.2s，设球飞来的方向为正方向，则足球在这段时间内的平均加速度是：（     ）

A.－200m/s2          B.200m/s2         C.－100m/s2         D.100m/s2

【重点研讨】

1.为了证明你对上面第1题的判断，请举例说明。

2.各小组派一位同学在黑板上板书上面第2题的计算过程，特别注意矢量符号法则的应用。

【巩固训练】

1.关于速度和加速度的说法正确的是：（  ）

A.甲物体比乙物体速度大，则甲的加速度一定比乙的大

B.甲物体的加速度比乙物体大，则甲的速度一定比乙变化快

C.加速度逐渐增加，而速度逐渐减小是可能的

D.速度的方向保持不变，则加速度的方向也一定不变

2.关于右图叙述错误的是：（  ）

A.甲物体作加速直线运动；      

B.乙物体作减速直线运动；

C.在时刻甲乙两物体速度相等；

D.乙加速度等于10m/s2

3.某物体运动的速度图像如图，根据图像可知：（  ）

A.0-2s内的加速度为1m/s2                       

B.4-5s内的加速度大小为2m/s2

   C.第1s末与第3s末的速度方向相同   

D.第1s末与第5s末加速度方向相同 

【突破提高】某个物体初速度等于2m/s，以1m/s2 的加速

度做加速直线运动，2s后开始作匀速直线运动，经过4s

后开始作减速直线运动，减速时加速度大小等于4m/s2 ，

最后停下来，请同学们作出该物体的图像。 

【作业布置】1.整理今天所学，针对错误，寻找原因，加深印象；

            2.完成同步资料上相应习题。

第一章  运动的描述复习课

【学习概述】逐步熟悉常见的描述物体运动的物理量和概念，掌握有关物理量的测量和计算，速度时间图像（v-t图像）的理解和应用。理解建立物理模型的意义和作用，理解极限思想在物理学中的应用。

【学习目标】同上

【提前知晓】1.质点、参考系、路程和位移、时间和时刻、矢量和标量、平均速度和瞬时速度、速度的变化和速度变化的快慢的概念。2.怎样利用不同的坐标系来表示物体的位置及位置的变化。3.位移的表示方法。4.平均速度和瞬时速度的测量和计算。5.加速度的计算及方向的确定。6. v-t图像的作用和应用。

【重点研讨】

1.路程和位移的区别和联系。  2.直线运动的位置和坐标的表示方法。

3. 平均速度和瞬时速度、平均速率和速率的区别。

4.利用v-t图像可以解决哪些问题？

【巩固训练】

1.下列各种情况，可以把研究对象看作质点的是：(     )

A.研究小木块的翻倒过程               B.讨论地球的公转

C.比赛时，运动员分析乒乓球的运动     D.计算整列火车通过某一路标的时间

2.下列说法正确的是：(     )

A.加速度为零的物体，其速度一定为零    B.加速度减小时，速度一定减小

C.2 m/s2的加速度比－4 m/s2的加速度大   D.在减速运动中，速度随时间的增加而减小

3.物体沿直线做加速运动，当加速度逐渐减小时，物体的速度和位移的变化是：(     )

A.速度增大，位移增大    B.速度减小，位移减小

C.速度减小，位移增大    D.速度增大，位移减小

4.一个运动员在百米赛跑中，50 m处的速度是6 m/s，16 s末到达终点时的速度为7．5 m/s，则整个赛跑过程中他的平均速度的大小是：(     )

A.6 m/s　　　　  B.6.25 m/s         C.6.75 m/s　　　 D.7.5 m/s

【突破提高】

1.在09年柏林田径世锦赛中，在400m环形赛道上，牙买加选手博尔特在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.58s和19.19s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌.关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是：(    )

A.200m决赛中的位移是100m决赛的两倍   B.200m决赛中的平均速度约为10.42m/s

C.100m决赛中的平均速度约为10.44m/s     D.100m决赛中的最大速度约为20.88m/s

2.汽车沿直线从甲地开往乙地，若在前一半路程的平均速度是v1，后一半路程的平均速度是v2，则汽车全程的平均速度是多少？若汽车在全程用时的前一半时间的平均速度为v1，后一半时间的平均速度为v2，则全程的平均速度又是多少？

3.如图为a、b两物体从同一位置沿同一直线运动的速度图象，

下列说法正确的是：（    ）

A.a、b加速时，物体a的加速度小于物体b的加速度

B.20s时，a、b两物体相遇前相距最远

C.40s时，a、b两物体相遇前相距最远

D.60s时，a、b两物体相遇

【作业布置】

1.整理本章所学内容，反思自己进入高中后在学习方法和思维方式方面有无提高；

2.预习下节教材，完成导学案上“提前知晓”相关习题。