高中物理導(dǎo)學(xué)案答案-參考
第一章 運(yùn)動的描述
1 質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系
課前預(yù)習(xí)案
1．(1)空間位置 (2)機(jī)械運(yùn)動
2．(1)形狀 大小 有質(zhì)量的物質(zhì)點(diǎn) (2)理想化
3．時間 參考
4．位置 位置的變化
預(yù)習(xí)自測
1．(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√
2．提示：以賽道起點(diǎn)為原點(diǎn)，選擇博爾特跑動方向?yàn)檎较颍∫幻诪閱挝婚L度建立直線坐標(biāo)系．
課中探究案
合作探究一
提示：忽略物體的大小和形狀，而突出“物體具有質(zhì)量”這個要素，把物體簡化為一個有質(zhì)量的物質(zhì)點(diǎn)．物體的大小和形狀對研究問題沒有影響或者影響很小，都可以把物體看成質(zhì)點(diǎn)．
[例1] 研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時，地球的大小沒有影響，所以能看成質(zhì)點(diǎn)；
研究地面上各處季節(jié)變化時，即地球的自轉(zhuǎn)時，不能看成質(zhì)點(diǎn)．
變式訓(xùn)練1 ②③⑤ 一個物體能否看做質(zhì)點(diǎn)，并非依靠物體自身的大小、形狀來判斷．在以上情況中，如果物體的大小、形狀在所研究的現(xiàn)象中屬于次要因素，可忽略不計(jì)，該物體就能看做質(zhì)點(diǎn)．花樣滑冰運(yùn)動員，有著不可忽略的旋轉(zhuǎn)等動作，身體各部分運(yùn)動情況不完全相同，所以不能看做質(zhì)點(diǎn)；同理研究砂輪上某一點(diǎn)的轉(zhuǎn)動情況及乒乓球的弧圈技術(shù)時也不能看做質(zhì)點(diǎn)；而遠(yuǎn)洋航行的巨輪在海洋中的位臵、環(huán)繞地球的衛(wèi)星公轉(zhuǎn)的時間和研究地球公轉(zhuǎn)時，體積、形狀屬于次要因素，所以可以看做質(zhì)點(diǎn)．故可看做質(zhì)點(diǎn)的為②③⑤.
變式訓(xùn)練2 C 當(dāng)物體的大小與形狀對研究問題的性質(zhì)沒有影響或影響很小時，就可以看做質(zhì)點(diǎn)，否則不能把物體看成質(zhì)點(diǎn)，與物體的體積、質(zhì)量、運(yùn)動速度的大小沒關(guān)系，故A、
B、D錯誤；物體的尺寸跟物體間距離相比甚小時，物體的大小對研究的問題影響很小，可以把物體看成質(zhì)點(diǎn)，故C正確．
合作探究二
1．提示：在描述一個物體的運(yùn)動時，選做標(biāo)準(zhǔn)的假定不動的另一物體叫參考系．
2．提示：選擇參考系時，應(yīng)以觀測方便和使運(yùn)動的描述盡可能簡單為原則．研究地面上物體的運(yùn)動，一般以地面為參考系．
[例2] D 甲車內(nèi)的人看見路旁的樹木向東移動，以地面為參考系，則甲車向西運(yùn)動；乙車內(nèi)的人看甲車沒有動，則甲乙兩車運(yùn)動相同．
變式訓(xùn)練1 D 選不同參考系時，觀察結(jié)果往往不同，B錯；看到從勻速飛行的飛機(jī)上落下的重物沿直線豎直下落，是該飛機(jī)上的人認(rèn)飛機(jī)做參考系觀測的結(jié)果，C錯．
變式訓(xùn)練2 B 乙上升過程，甲、乙間距越來越小，故甲看到乙向上運(yùn)動；乙下降過程，因甲的速度大于乙的速度，甲、乙間距仍然變小，故甲看到乙還是向上運(yùn)動，只有B項(xiàng)正確．
合作探究三
1．提示：為了定量描述物體的位臵及位臵的變化．
2．提示：一維直線坐標(biāo)系、二維直角坐標(biāo)系、三維直角坐標(biāo)系．
3．提示：對物體的位臵及位臵變化描述起來更簡單．
[例3] ABD 建立坐標(biāo)系的意義就是為了定量描述物體的位臵及位臵變化；坐標(biāo)系需要在參考系的基礎(chǔ)上建立，平面內(nèi)做曲線運(yùn)動的物體需要建立二維直角坐標(biāo)系，故A、B、D正確，C錯誤．
變式訓(xùn)練1 B 根據(jù)題意建立如圖所示的坐標(biāo)系．
變式訓(xùn)練2 (1)(2,2) (2)(1,2) (3)(0,1)
當(dāng)堂檢測
1．D 一個物體可否視為質(zhì)點(diǎn)，要看所研究問題的具體情況而定，不能單獨(dú)看物體本身的質(zhì)量和體積大小；同一物體，在某些情況下可以看成質(zhì)點(diǎn)，在其他情況下，不一定能看成質(zhì)點(diǎn)，故A、B、C錯誤，D正確．
2．AB 研究飛機(jī)從北京到上海的時間時，飛機(jī)本身的大小與運(yùn)動距離相比，可以忽略不計(jì)，可以把飛機(jī)當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)；確定輪船在大海中的位臵時，可以把它當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)來處理；火車通過一根電線桿，是指火車的長度經(jīng)過電線桿的時間，所以火車不能看成質(zhì)點(diǎn)；作直線運(yùn)動的物體，若物體本身的長度大于運(yùn)動的位移，不能把物體看成質(zhì)點(diǎn)．
3．ABC 選取參考系是為了描述物體的運(yùn)動，選取不同參考系，對物體運(yùn)動的描述不同；參考系的選取是任意的，一般選取地面作為參考系，不是任何情況下都必須選取地面作為參考系．
4．C 甲物體以乙物體為參考系是靜止的，說明甲乙運(yùn)動情況相同，丙物體相對甲是運(yùn)動，即丙相對于乙也是運(yùn)動的.．
2 時間和位移
課前預(yù)習(xí)案
一、1.間隔
2．時刻 時間間隔
二、1.長度
2．(1)位置 (2)初位置 末位置 (3)長度 (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．算術(shù)加減
四、xB－xA
預(yù)習(xí)自測
1．25日09時10分，27日16時30分，28日17時40分指時刻；55小時20分，25小時10分指時間間隔
2．3 m －2 m －5 m 5 m 沿x軸負(fù)向
由題圖可知初末位臵的坐標(biāo)值，xA＝3 m，xB＝－2 m，由Δx＝xB－xA可得Δx＝－5 m，Δx的絕對值是5 m，表明位移大小為5 m，負(fù)號表示方向，位移沿x軸負(fù)向．
課中探究案
合作探究一
提示：時刻是指某一瞬間；時間是指時間間隔．
即時間是兩個不同時刻之間的間隔．
[例1] 時間間隔 時刻
前3 s、第3 s是指一段時間，是時間間隔；3 s末、4 s初是指某一瞬間，是指時刻．
變式訓(xùn)練1 D “2012年10月25日23時33分”與“2012年11月8日9時”及“13時35分”是指時刻；“14個小時”是指時間間隔．
變式訓(xùn)練2 ACD B項(xiàng)5 s內(nèi)指從0時刻到5 s時這一段，是5 s的時間，故B錯誤． 合作探究二
1．提示：運(yùn)動物體軌跡的長度，是標(biāo)量．
2．提示：從初位臵到末位臵的有向線段，有方向，是矢量
3．提示：可以．在單方向的直線運(yùn)動中，路程等于位移的大�。黄渌\(yùn)動形式，路程都大于位移的大小．
[例2] C 路程為400＋300＝700 m．位移為x＝400＋300＝500 m.
變式訓(xùn)練1 235.5 m 70.7 m 方向由A→B與半徑AO的夾角為45°
此人運(yùn)動的路程等于ACB所對應(yīng)的弧長，
33即路程L＝2πR＝2×3.14×50 m＝235.5 m 44
此人從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的位移大小等于由A指向B的有向線段的長度，即x＝R＝2×50 m≈70.7 m，位移的方向由A→B，與半徑AO的夾角為45°.
變式訓(xùn)練2 D 位移是從初位臵到末位臵的有向線段，而路程是軌跡的長度；只有單方向的直線運(yùn)動，位移的大小才等于路程，其他運(yùn)動形式的路程都大于位移的大�。晃灰婆c初末位臵有關(guān)，與運(yùn)動路徑無關(guān)．
合作探究三
提示：矢量有方向，標(biāo)量沒方向．
[例3] C 標(biāo)量也可有負(fù)值，標(biāo)量與矢量是兩個不同的概念，表示的也不一樣，所以它們之間有區(qū)別，而且標(biāo)量與矢量也不是一回事．
變式訓(xùn)練1 AD 比較矢量大小，不看正負(fù)，只看絕對值，因?yàn)檎�、�?fù)代表方向． 變式訓(xùn)練2 3 km，方向沿x軸正方向
Δx＝x2－x1＝1 km－(－2 km)＝3 km.
當(dāng)堂檢測
1．D 作息時間表上的數(shù)字、19時、20 min時是指時刻；用12.91 s是指時間間隔．
2．C 矢量有方向，標(biāo)量沒有方向．位移有大小也有方向，是矢量；質(zhì)量、路程、時間只有大小，沒有方向，是標(biāo)量．
3．AD 第5秒初、第5秒末都是指某一瞬間，是時刻；第5秒內(nèi)、前5秒內(nèi)都是指一段時間，是時間間隔．
4．B 位移是矢量，路程是標(biāo)量，是兩個不同的物理概念；位移的方向是從初位臵指向末位臵，不是速度方向；單方向直線運(yùn)動時，路程等于位移的大小，其他運(yùn)動形式，路程都大于位移的大�。�
3 運(yùn)動快慢的描述——速度
課前預(yù)習(xí)案
一、坐標(biāo) 坐標(biāo)的變化 位移的大小 位移的方向
做一做：－30 m x軸負(fù)方向
－二、1.位移 時間 3.米每秒 m/s或(m·s1)
4．矢量 運(yùn)動
三、1.平均快慢 2.時刻 位置 3.大小 標(biāo)
x100做一做：v＝＝m/s ＝8 m/s. t12.5
這個速度表示整個運(yùn)動過程中的平均快慢，并不表示在12.5秒內(nèi)一直都是8 m/s. 預(yù)習(xí)自測
1．(1)× 研究直線運(yùn)動，建立直線坐標(biāo)系時，既可規(guī)定運(yùn)動方向?yàn)檎较颍部梢?guī)定運(yùn)動的反方向?yàn)檎较颍?/p>
(2)√ 由于時間變化的單向性，所以時間變化量一定為正值．
(3)× 應(yīng)該是等于單位時間內(nèi)位移的大�。�
(4)× 比較速度大小時，要比較其絕對值．
(5)√ 物體的瞬時速度總為0，說明物體一直靜止．
(6)× 物體的平均速度為0，說明其位移為0，則可能靜止，也可能運(yùn)動．
2．有可能．如某運(yùn)動員跑環(huán)形運(yùn)動場一圈，他雖然一直在奔跑，但他又回到出發(fā)點(diǎn)，所以他的位移為0，則平均速度也為0.
課中探究案
合作探究一
1．提示：為了描述物體運(yùn)動的快慢，可以比較相同時間內(nèi)的位移，也可以比較相同位移
時的時間，在物理學(xué)中，常常取單位時間內(nèi)的位移，即位移與時間的比值表示速度．
2．提示：描述物體運(yùn)動快慢的物理量．
速度大意味著物體運(yùn)動的快，但并不是運(yùn)動的遠(yuǎn)．
[例1] ACD 速度是矢量，正負(fù)號表示運(yùn)動方向，速度的絕對值表示大小，所以A、C正確、B錯誤；由于甲沿正方向運(yùn)動，乙沿負(fù)方向運(yùn)動，所以10 s后的距離x＝(2＋4)×10 m＝60 m，所以D正確．
變式訓(xùn)練1 AC
變式訓(xùn)練2 A 速度是描述物體運(yùn)動快慢的物理量，所以A正確、B錯誤；物體走的遠(yuǎn)近與速度和運(yùn)動時間都有關(guān)系，所以C、D錯誤．
合作探究二
1．提示：平均速度只能近似反映一段時間內(nèi)的平均快慢情況，不能準(zhǔn)確反映物體的運(yùn)動情況．
2．提示：首先明確是哪一段時間(或哪一段過程)內(nèi)的平均速度，用該段時間內(nèi)的總位移與總時間的比表示平均速度．
Δx在變速運(yùn)動中，物體的位移與時間的比值叫做這段時間內(nèi)的平均速度，表達(dá)式為v＝Δt
物體在某一時刻或某一位臵時的速度叫做瞬時速度．
當(dāng)Δt→0時，瞬時速度等于Δt時間內(nèi)的平均速度．
[例2] (1)12.5 m/s 與汽車行駛方向一致 (2)20 m/s 12.5 m/s
5＋20 (1)由平均速度的定義得：v1＝ m/s＝12.5 m/s，與汽車行駛方向一致． 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
變式訓(xùn)練1 24 m/s
設(shè)甲乙兩地的位移為x，則：
2x2v＝＝ m/s＝24 m/s. xx11＋122030
變式訓(xùn)練2 B A、C、D項(xiàng)都是瞬時速度．
合作探究三
1．提示：不同；平均速度是總位移與時間的比，平均速率是總路程與時間的比．
2．提示：物體做單方向的直線運(yùn)動時，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
變式訓(xùn)練1 0 4 m/s
王軍同學(xué)這5分鐘內(nèi)的位移是0，路程是
3×400 m＝1 200 m.
根據(jù)平均速度和平均速率的定義得：
Δx0平均速度v1＝＝0 Δt300
x1 200 m平均速率v2＝＝4 m/s. t300 s
變式訓(xùn)練2 B A項(xiàng)平均速率和平均速度不是一回事；C項(xiàng)平均速率大于等于平均速度；D項(xiàng)平均速率應(yīng)該是路程與時間的比值，故A、C、D錯誤．
當(dāng)堂檢測
1．B 平均速度是位移與時間的比，速度的平均不一定等于位移與時間的比；瞬時速度的大小叫瞬時速率；火車以速度v通過某一段路，v是指通過這一段路的平均速度；子彈以速度v從槍口 射出，v是指經(jīng)過槍口瞬間的速度．
2x2．C 設(shè)該物體通過的兩個相等位移均為x，則v＝12 m/s. xx1015
3．A 平均速度等于位移與時間的比值，并不等于速度的平均；瞬時速度是某時刻時的速度，瞬時速度近似等于很短時間內(nèi)的平均速度，所有A正確、B錯誤；平均速度是位移與時間的比，平均速率是路程與時間的比，所以C、D錯誤．
4．B 平均速度對應(yīng)某一過程，瞬時速度對應(yīng)某位臵(或瞬間)的速度．
4 實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時器測速度
課前預(yù)習(xí)案
一、1. 提示：對照圖，指出各部分的名稱．
2．(1)電磁 6 V以下交流電 (2)電火花 220 V交流電
二、1.(1)限位孔 (2)接通電源 拉動
2．提示：各點(diǎn)間的距離越來越大，說明物體運(yùn)動的越來越快，速度越來越大；若各點(diǎn)間的距離相同，說明紙帶做勻速運(yùn)動．
3．提示：采取極限思想．用很短的一段時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度
填一填：瞬時速度
三、1.速度 時間
2．平滑曲線
預(yù)習(xí)自測
1．根據(jù)電源的頻率f，若f＝50 Hz.
1則打點(diǎn)時間間隔T＝0.02 s. f
2．電源應(yīng)該使用交流電 小車與打點(diǎn)計(jì)時器相離不能太遠(yuǎn)
課中探究案
合作探究一
[例1] BCD 電火花計(jì)時器使用的是墨粉盤而不是復(fù)寫紙，所以A項(xiàng)錯．
變式訓(xùn)練1 BC 電磁打點(diǎn)計(jì)時器使用低壓交流電(6 V以下)，所以A錯誤、B正確；我國的交流電的頻率是50 Hz，所以每經(jīng)過0.02 s打一次點(diǎn)，所以紙帶相鄰兩個點(diǎn)的時間間隔為0.02 s，故C正確、D錯誤．
變式訓(xùn)練2 D 正常情況下，振針應(yīng)該恰好敲打在限位板上，這樣才能在紙帶上留下點(diǎn)．當(dāng)振針與復(fù)寫紙的距離過大時，振針可能打不到復(fù)寫紙，這時會出現(xiàn)有時有點(diǎn)，有時無點(diǎn)．如果振針與復(fù)寫紙的距離過小，振針就會有較長的時間與復(fù)寫紙接觸，這樣就會在復(fù)寫紙上留下一段一段的小線段．
合作探究二
[例2] 3 m/s
�。�6×102A點(diǎn)的瞬時速度近似等于AC間的平均速度，即vA＝vAC＝m/s＝3 m/s. 0.02
變式訓(xùn)練1 0.25 m/s 0.29 m/s
A點(diǎn)瞬時速度
－3x5.0×10 mvA＝0.25 m/s. t10.02 s
B點(diǎn)瞬時速度
�。瓁1＋x2?5.0＋6.6?×103 mvB＝t1＋t2?0.02＋0.02? s
�。�0.29 m/s.
－變式訓(xùn)練2 (1)0.04 s (2)2.80×102 m
(3)0.70 m/s
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