人教版高中物理必修第一册第二章主题提升课(一)机械运动与物理模型学案

这是一份人教版高中物理必修第一册第二章主题提升课(一)机械运动与物理模型学案，共4页。
主题一　质点模型的建构了解建立质点模型的抽象方法和质点模型的适用条件，能在特定情境下将物体抽象为质点，体会物理模型建构的思想和方法。【典例1】　(多选)下列四幅图中，各运动物体不能看成质点的是(　　)A．研究投出的篮球的运动路径　　B．观众欣赏体操表演C．研究地球绕太阳公转　D．研究子弹头穿过鸡蛋的时间BD　[研究投出的篮球的运动路径时，可以将篮球看成质点；观众欣赏体操表演时，不可以把表演者看成质点，否则无法欣赏其动作；研究地球绕太阳公转时，可以忽略地球的大小，地球可以看成质点；研究子弹头穿过鸡蛋的时间时，不能把子弹头看成质点。本题选不能看成质点的，故选BD。] 主题二　物理概念的建构通过瞬时速度和加速度概念的建构，体会物理问题研究中的极限方法和抽象思维方法。知道证据是物理研究的基础，能使用简单直接的证据表达自己的观点。【典例2】　在“用打点计时器测速度”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着最小分度为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐，由图读出三个计数点1、3、5跟0点的距离并填入表格中。计算小车通过计数点“2”的瞬时速度v2＝______ m/s。[解析]　测量数据直接读出x1＝1.20 cm，x2＝5.40 cm，x3＝12.00 cm由v2＝v13＝x2-x1Δt，Δt＝10T，T＝0.02 s得v2＝0.21 m/s。[答案]　1.20　5.40　12.00　0.21【典例3】　像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置测量物体的速度，乙图中MN是水平桌面，PQ是长1 m左右的木板，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门(光电门宽度不计)，与之连接的两个光电计时器没有画出。此外在木板顶端的P点悬挂着一个铅锤，让滑块从木块的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2 s和2.0×10-2 s。用游标卡尺测出小滑块的宽度d，读出滑块的宽度d＝5.015 cm。则滑块通过光电门1的速度v1＝________ m/s，滑块通过光电门2的速度v2＝________ m/s。(结果均保留三位小数)[解析]　审题时应注意以下两点：(1)挡光时间，即滑块通过光电门所用的时间；(2)小滑块宽度，此宽度等于挡光时间内滑块的位移。滑块通过光电门1的时间t1＝5.0×10-2 s，位移是x1＝5.015 cm＝5.015×10-2 m，平均速度v1＝x1t1＝1.003 m/s，所以滑块通过光电门1的速度v1＝v1＝1.003 m/s。滑块通过光电门2的时间t2＝2.0×10-2 s，位移x2＝5.015 cm＝5.015×10-2 m，平均速度v2＝x2t2≈2.508 m/s, 所以滑块通过光电门2的速度v2＝v2＝2.508 m/s。[答案]　1.003　2.508 主题三　运动规律的探究能用位移、速度、加速度等物理量描述物体的直线运动，能用匀变速直线运动的规律解释或解决生活中的具体问题。【典例4】　如图是人教版高中物理必修第一册课本封面上的沙漏照片。若近似认为沙粒下落的初速度为0，不计下落时沙粒间的相互影响，设沙粒随时间均匀漏下，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。(1)求一颗沙粒下落第0.1 s末时的速度大小。(2)求一颗沙粒下落过程第2个0.1 s内的位移大小。(3)有同学发现用相机拍摄的照片中的沙粒在空中时都看不出沙粒本身的形状，而是成了条条痕迹，请问这是什么原因造成的？请推导出口下方10 cm处的痕迹长度约是5 cm处长度的倍数K。[解析]　(1)一颗沙粒下落第0.1 s末时的速度大小为v1＝gt1＝1 m/s。(2)一颗沙粒下落过程第2个0.1 s内的位移大小为Δx＝x2－x1＝12gt22-12gt12＝0.15 m。(3)沙粒在空中时看不出沙粒本身的形状，而是成了条条痕迹，这是由于相机曝光时间过长，导致物体与相机相对运动造成的。由题意可知，痕迹的长度由速度决定，则v12＝2gh1，v22＝2gh2联立解得K＝v2v1＝2。[答案]　(1)1 m/s　(2)0.15 m　(3)原因见解析　2距离x1x2x3测量值/cm