高一物理暑假目标班讲义第1讲走进高中物理.教师版

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1、*目标班讲义说明：目标班讲义的常规知识体系、内容与尖子班相同，部分讲次例题做了调整，目的是使两个班次的内容、进度相对一致，方便秋季的学习。此外，目标班每章增加了一个选讲模块，第一章是变换参考系解运动学问题、第二章是摩擦角、第三章是非惯性系与惯性力、第四章是斜抛运动。这些内容深入讲解会涉及较多超纲内容，作为非竞赛班的预习课，我们不打算讲过深、过难的内容，因此选择的都是这些内容中相对基础、简单的部分。目的是希望帮助学有余力的学生开阔一下视野、锻炼思维能力。选讲的内容分别放在每章的最后一节之后（即第3、5、7、9讲），请目标班教师根据自己选择的授课内容，灵活教学安排进度和时间。* 走进高中物理*教师

2、版说明：前言的内容，请老师根据需要和自己的总结进行讲解，这里只提示一些主要内容。*同学们，大家好！欢迎大家开始高中物理的学习。首先为大家简单介绍一下高中物理的主要内容、教材、初高中物理的区别以及学习方法。1物理学改变了世界物理学是一门以实验为基础、崇尚理性、重视逻辑推理的自然科学。它起始于伽利略和牛顿的年代，经过三个多世纪的发展，已经成为一门有众多分支的基础科学。在历史上，物理学经历了三次重大突破，每一次都给科学技术带来革命性的发展变化。1718世纪，牛顿力学的建立和热力学的发展，导致了蒸汽机的发明，使人类进入蒸汽动力时代，引发了第一次工业革命。19世纪，法拉第发现了电磁感应现象，麦克斯韦创立

3、了电磁理论，推动了电机、电器、电信设备等的发明和制造，使人类进入了电气时代。20世纪以来，相对论、量子论的创立和发展，极大拓宽和加深了人们对物质基本结构和基本性质的认识。根据这些理论，人们大力开发新材料、新能源、发展了微电子技术、计算机技术、促进了社会各个方面的变革，使人类进入了信息时代。可以说，物理学的发展极大地改变了人们的生活方式、工作方式，为人类的文明、进步作出了巨大的贡献。 图1 物理学的发展改变了人类的生活人力车VS汽车 图2 物理学的发展改变了人类的生活传统的保温箱VS冰柜 图3 物理学的发展改变了人类的生活古代通信工具“信鸽”VS手机 图4 物理学的发展改变了人类的生活手工画像V

4、S数码照片 图5 物理学的发展改变了人类的生活弹弓VS原子弹*教师版说明：这里放的5组图是希望从力、热、电磁、光、原子多个方面体现物理改变了人类的生活，和高中物理所要涉及的研究领域相呼应。*2高中物理架构、教材、考试信息在初中，大家已经学习了一些物理知识和科学方法。进入高中后，大家将会见识更为丰富多彩的物理现象，学到更为深刻的物理知识。我们大体上会从力学、电磁学、热学、光学、原子物理几方面进行研究。各部分内容在教材中的分布如下：必修1： 运动学、静力学、牛顿运动定律必修2： 曲线运动、万有引力、功和能选修3-1：静电场、恒定电流、磁场选修3-2：电磁感应、交变电流、传感器选修3-3：热学选修3

5、-4：机械振动、机械波、光学选修3-5：动量守恒、量子初步、原子、原子核在高考中，考察的重点是力学和电磁学部分，力学约占35%、电磁学约占40%、其他占25%左右。顺便为大家介绍一下高考题型，物理部分为8道单选题（每题6分），1道实验题（可能包括一大一小两个实验，共18分）、3道解答题（分别为16分、18分、20分），共120分。3初高中物理区别 从标量到矢量标量只有大小，而矢量不仅有大小，还有方向；矢量的运算不遵循代数加减的法则，而是有特定的运算法则。在高中阶段，我们接触到的很多物理量都是矢量，大家要逐步掌握矢量的运算分析法则。例如，在高中阶段，速度就是个矢量。 从定性到定量初中阶段的物理问

6、题较多的是定性描述，即使进行定量计算，一般来说也是比较简单的；而高中阶段，很多物理问题不仅是作定性分析，还要进行较复杂的定量计算。另外，在数学工具的使用上，也从单纯的代数方法拓展到函数、图象、不等式、数列、微元等的综合应用。例如，初中阶段大家学习过简单的磁现象，而高中阶段会定量研究带电粒子在磁场中的运动。 从状态到过程初中阶段更多的是对特殊状态的分析，而高中阶段会涉及较多复杂过程的分析，例如，机车启动问题、电路的动态变化等。 从直线到空间初中阶段涉及的大多数问题都是一维问题，高中阶段我们会在二维或三维空间研究问题。例如，初中阶段我们只研究直线运动，而高中阶段会研究曲线运动（如平抛、圆周）。 从

7、形象到抽象初中物理基本上是建立在形象思维基础上的，以生动的自然现象和直观的实验为依据。高中物理则要透过现象看本质，有一定的思维要求。例如，初中阶段我们通过直观的现象研究光沿直线传播及反射规律，高中阶段我们对光的研究不局限于各种现象，还要探讨光的本质。 从宏观到微观初中物理研究的主要是各种宏观现象，高中阶段，我们会深入到微观世界。例如，高中我们会研究有关原子、原子核的内容。*教师版说明：这部分内容，老师还可以根据自己的总结，从思维方式、学习方法等多个方面进行拓展和说明。*4如何学好高中物理怎样才能学好高中物理呢？关键是要做学习的主人，通过多看、多动、多想、多问来学习物理。 多看，就是要善于观察，

8、调动我们的感官去搜索事实、数据，观察现象的变化过程，并做好记录。 多动，就是要勤于实践，多动手操作，多完成课外实验和课题研究，特别要重视亲身的经历和体验。 多想，就是要深入思考。学物理要善于运用分析、推理和建立物理情景等方法去解决问题，掌握知识的来龙去脉。 多问，就是要敢于质疑、大胆发表见解。学习物理不做题是不行的！但做习题不在于多，而在于精。做题不能机械套用公式，要在掌握概念、规律的基础上去解题，通过解题更深刻的理解知识。大家在高中学习过程中，可以参考以下七个环节进行：课前预习专心上课及时复习独立作业解决疑难系统总结课外学习。*教师版说明：关于如何学好高中物理这个问题，每位老师都有自己的经验

9、，老师可以根据自己的总结从学习态度、学习方法等多个方面进行说明。*3 第一级（上）前言目标班教师版第1讲 运动的描述在我们周围，到处可以看到物体在运动。高中物理就从研究物体的运动开始。研究运动要先从运动的描述入手，因此，我们首先学习描述运动需要的物理量。1.1基本物理量 知识点睛1机械运动物体的空间位置随时间的变化，是自然界中最简单、最基本的运动形态，称为机械运动。比如车辆的行驶、机器的运转、树叶的摇摆等等都是机械运动。2参考系要描述一个物体的运动，首先要选定某个物体做参考，观察物体相对于这个“某个物体”的位置是否随时间变化，以及怎样变化。这种用来做参考的物体叫做参考系。描述一个物体的运动时，

10、参考系可以任意选择。但是，选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其结果会有所不同。3坐标系为了定量地描述物体的位置及位置的变化，需要在参考系上建立适当的坐标系（按维度分可分为一维、二维、三维）。如下图一维坐标所示，若某一物体运动到点，此时它的位置坐标，若它运动到点，则此刻它的坐标。 （一维） （二维） （三维） *教师版说明：地理坐标的问题、平动和转动的问题老师可以选讲。1、地理坐标系：地理坐标是用经度、纬度表示地面点位置的球面坐标。所有通过地球南北极的平面，均称为子午面，子午面与地球椭球面的交线，称为子午线或经线。所有垂直于地轴的平面与地球椭球面的交线，称为纬线。在地球仪上，经纬线相互交织构

11、成经纬网，用经度、纬度表示地面上点的位置就是地理坐标。例如：我国首都北京位于北纬度和东经度的交点附近。2、在物体上选定任一直线，如果在物体的运动过程中，该直线的位置始终保持彼此平行，这样的运动叫做平动。如果物体上所有各点都绕同一直线（转轴）作圆周运动，则该运动称为转动。*4质点在某些情况下，可以不考虑物体的大小和形状，而突出“物体具有质量”这一要素，把它简化为一个有质量的点，称为质点。 于是，对实际物体运动的描述，就转化成对质点运动的描述。实际物体可抽象为质点处理的条件：物体的大小、形状对所研究问题的影响可忽略不计。同一物体做不同运动时，是否可抽象为质点，必须依实际情况来确定。例如，一列火车从

12、格尔木开往拉萨，在计算运行时间的时候，可以忽略列车的长度，把它视为质点；但是同样这列火车，要计算它通过拉萨河特大桥所需时间时，则必须考虑列车的长度，不可把列车视为质点。在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立“理想化”的物理模型，并将其作为研究对象，是经常采用的一种科学研究方法，质点就是这种物理模型之一。5时间与时刻时刻是事物运动、发展、变化过程所经历的各个状态先后顺序的标志；时间则是事物运动、发展、变化所经历的过程长短的量度。时刻和时间可以在时间轴上表示出来，时间轴上的每一个点都表示一个不同的时刻，时间轴上的一段线段表示的是时间。 我们平时所说的“时间”究竟是指时间还是时刻，需要具

13、体问题具体分析。6路程和位移在初中的课本中我们就已经知道，路程是物体运动轨迹的长度，它只有大小，没有方向；一般来说，当物体从某一点运动到另一点时，尽管可能沿不同的轨迹，走过不同的路程，但位置的变动是相同的。在物理学中用一个叫做位移的物理量来表示物体（质点）的位置变化。我们从初位置到末位置作一条有向线段，用这条有向线段表示位移。例如，从妇产医院去八宝山可以有很多不同的轨迹（图中蓝色所示的为轨迹之一），走不同的路程；但位置变动是相同的，红色的有向线段表示的则是位移。在物理学中，像位移这样的物理量叫矢量，它既有大小，又有方向；而温度、质量这些物理量叫做标量，它只有大小，没有方向。注意 位移的大小路程

14、，在单向直线运动中，位移的大小路程。 描述位移时，既要指明大小，又要指明方向。*教师版说明：1、选择妇产医院和八宝山两个地方，是说人一生可以去很多地方，走的路程很长，其实最终的位移就只有从妇产医院到八宝山这么一段。2、建议老师不要过多的辨析矢量和标量的定义，只要强调位移是矢量即可，因为这里没有讲矢量的运算法则。老师可以通过例10，让学生自己体会一下矢量的加法与代数运算不同，有关平行四边形法则的内容，在力的合成与分解部分再讲。* 例题精讲例题说明：这部分例题主要是巩固上述基本概念，例1考察参考系；例2、例3考察质点的概念；例4、例5考察时间与时刻；例6、例7、例8、例9考察路程与位移，例6为概念

15、辨析，例7为曲线运动中路程与位移的计算，例8、例9涉及往复运动；例10涉及二维的位移和路程计算，老师可以通过这个题让学生自己体会一下矢量运算，也可以再自己补充几个类似的题。【例1】 敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”。其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是A山和船 B船和山 C河岸和流水 D山和地面【答案】 B【例2】 关于质点的以下说法中正确的是A质点是没有质量、没有形状和大小的点B只有体积很小或质量很小的物体才能看成质点C只要物体运动不是很快，就可以把物体看成质点D物体的大小和形状在所研究的现象中起的作用很小，可以忽略不计时，

16、我们就可以把物体看成质点【答案】 D【例3】 2010年温哥华冬奥会上，中国代表团荣获5枚金牌、2枚银牌、4枚铜牌创历史佳绩。下列几种冬奥会项目中的研究对象可看成质点的是 A跳台滑雪中，研究韩晓鹏在空中飞行的轨迹，韩晓鹏可以看成质点B研究申雪的滑冰动作技巧时，申雪可以看成质点C研究王濛500米短道速滑的时间，王濛可看成质点D研究王冰玉的投壶动作时，王冰玉可以看成质点 【答案】 AC【例4】 下面关于时间间隔与时刻的说法正确的是A秒末与秒末之间的时间间隔通常叫第秒内B点分开始上课，指的是时间间隔C秒初与秒末的时间间隔为秒D时间轴上的点表示时刻，两点之间的距离表示时间【答案】 CD【例5】 在下面

17、的时间轴上标出第99秒初，第100秒末，第100秒内。【答案】【例6】 关于位移和路程，下列说法正确的是A沿直线运动的物体，其位移的大小和路程是相等的B质点自到，其路程可能不同，但位移肯定是相同的C质点通过一段路程，其位移可能是零D质点运动的位移大小可能大于路程【答案】 BC【例7】 如图所示：物体沿两个半径为的圆弧由到，则它的位移和路程分别为： A，指向；B，指向；C，指向； D，指向；【答案】 C【例8】 如图所示，一竖直上抛的物体，为抛出点，经过点到达最高点，点为着地点，已知，求出、点相对于抛出点点的位移和路程。 【答案】 规定向上为正方向，点相对于点的位移方向由指向，方向向上，位移为；

18、路程是或。点相对于点的位移方向由指向，方向向上，位移为；路程为。点相对于点的位移方向由指向，方向向下，位移为；路程为。【例9】 质点在轴上运动（每秒内无往复），各个时刻的位置坐标如下表，则此质点开始运动后01234505-4-1-71 前几秒内的位移最大A B C D E 第几秒内的位移最大A第 B第 C第 D第 E第 前几秒内的路程最大A B C D E【答案】 D B E 【例10】 某人先向东走，接着向西走，最后向南走，则他在这段运动中的位移大小和路程分别是A， B， C， D，【答案】 C1.2 速度 荀子曰：“假舆马者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而绝江河”。人类发展的历

19、史总是与交通工具的发展分不开的，人类的运动越来越快，活动空间越来越大。那么应该怎样科学地描述物体运动的快慢呢？提示：可以相同时间内比较位移大小或相同位移内比较时间长短。引出速度的概念 知识点睛*教师版说明：有关速度的概念比较多，学生可能区分时有难度。因此，老师讲解时要注意讲清平均速度瞬时速度、平均速度平均速率、瞬时速度瞬时速率几组概念的区别。实际上，单纯对速度定义没有太大意义，只有平均速度和瞬时速度才有意义。有关瞬时速度的问题，可以结合例13讲解，老师也可以多举些其他例子。*1速度 物理意义：速度是表示物体位置变化快慢的物理量。 定义：物体运动的位移跟发生这个位移所用时间的比值其中，表示位移，

20、即，表示对应的时间，即。 公式： 注意：速度不但有大小，而且有方向，是矢量，方向跟位移的方向相同。2平均速度和平均速率 平均速度：物体一段时间内的位移跟发生这段位移所用时间的比值。 平均速度公式： 注意：平均速度既有大小又有方向，是矢量，其方向与一段时间内发生的位移的方向相同。因此，求出的平均速度必须指明是对哪段时间（或哪段位移）而言的。 平均速率：物体一段时间内的路程跟发生这段位移所用时间的比值，叫做平均速率。我们高中所定义的“速度”与初中不同，初中定义的平均速度实际上是“平均速率”。例如，运动员绕400米跑道一圈，平均速度为零，而平均速率不为零。所以平均速度描述的是一段时间内位置变化的快慢

21、。平均速度只能粗略地描述运动的快慢。 思考：若，物体一定静止吗？那么怎样才能更精确的描述物体运动的快慢呢？3瞬时速度和瞬时速率 瞬时速度的物理意义：精确描述物体运动快慢和运动方向的物理量，是矢量。 瞬时速度的定义：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。 （其中趋于零） 瞬时速度的大小叫瞬时速率，有时简称速率。在生活中，我们所说的速度，有时指平均速度，有时指瞬时速度，还有可能是指速率，具体含义要根据具体情境判断。常见物体的速度光在真空中传播军用喷气式飞机约地球公转大型客机约洲际弹道导弹约动车组可达远程炮弹约高速公路上的汽车最快允许普通炮弹约野兔约步枪子弹约远洋轮船巡航导弹约赛马约4匀速直线运动

22、 物体在一条直线上运动，如果在任意相等的时间里位移相等，这种运动就叫做匀速直线运动。一只狗沿直线向右奔跑，第内跑的位移为，第内的位移也为，那么这只狗在前内是做匀速直线运动吗？ 匀速直线运动就是瞬时速度不变的运动，包括大小和方向都不变。提示：不一定，任意相等时间内位移都相同，才是匀速直线运动5变速直线运动物体在一条直线上运动，如果在任意相等的时间里位移不相等，这种运动就叫做变速直线运动。 例题精讲例题说明：例11考察平均速度与瞬时速度的基本概念；例12考察匀速运动的概念；例13是一个比较有意思的题目，需要学生辨析清楚平均速度与瞬时速度的概念；例14、例15、例16是平均速度的计算，其中例15、例

23、16都涉及曲线的情况；例17、例18是同一类题，考察两段过程中平均速度的计算，关键还是对概念的理解。【例11】 下列说法正确的是A变速直线运动的速度是变化的 B平均速度即为速度的算术平均值C瞬时速度是物体在某一时刻或在某一位置时的速度D瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度 【答案】 ACD【例12】 下列说法中正确的是A任意相等的时间内通过的路程相等的运动一定是匀速运动B速度不变的运动一定是匀速运动C速率不变的运动一定是匀速运动D单向匀速直线运动的位移与时间成正比【答案】 BD【例13】 一位女士由于驾车超速而被交警拦住。交警说：“女士，您刚才的车速是公里每小时！”女士反驳说：“不可能的

24、!我才开了分钟，怎么可能走了公里呢”。则下列说法中正确的是 A交警说的“公里每小时”指的是平均速度B交警的意思是：如果女士继续开车，则一个小时就一定走公里C女士困惑的原因是没有建立“瞬时速度”的概念D女士和交警产生矛盾的原因是由于两人选择的参考系不同【答案】 C【例14】 运动员在百米竞赛中，测得处的速度是，末恰好到达终点时的速度为，则运动员在全程内的平均速度是A B C D【答案】 C【例15】 如图所示，已知圆的半径为，猴从点沿顺时针出发，4秒后猴到达点，求猴从到的平均速度，当秒时，恰好走了两圈，求猴走一圈的平均速度。【答案】 【例16】 2008年北京奥运会中，牙买加选手博尔特在决赛和决

25、赛中分别以和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决赛中的位移是决赛的两倍B决赛中平均速度约为C决赛中的平均速度约为D决赛中的最大速度约为【答案】 C提示：赛道是弯道【例17】 一质点做直线运动，在前一半位移的平均速度为，后一半位移的平均速度为，求全程的平均速度。【答案】【例18】 一质点做直线运动，前一半位移的运动速度恒为，整段运动的平均速度为，设其后一半位移的速度大小不变，求该速度大小。【答案】1.3 加速度速度是我们最直观能感受到的运动量，我们通常用“快慢”表达它。但是对于变速的物体，我们应该注意到“越来越快”之类的描述，是不完备的。比如：

26、赛车和家用轿车启动的时候都在变快，但是它们的价格相差很多，难道仅仅是最大速度不一样么？其实很多车最大速度差别不大。在汽车厂商对汽车性能的宣传介绍中，启动性能是一项重要的技术指标，在启动阶段，当速度从达到时，轿车用时，而跑车用时。显然达到某一速度的时间越短，说明汽车的启动性能越好。同样，汽车在制动时，从某一速度减速到静止所用的时间越短，制动性能越好。那么，怎样描述汽车这种启动性能和制动性能呢？ 知识点睛1加速度 物理意义：表示速度变化快慢的物理量。 定义：加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，通常用表示。 公式：其中，为速度的变化量，；表示对应的时间变化量，即 矢量性：加速度是矢量，

27、方向与速度变化量的方向相同。 单位：在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是或。2加速度方向和运动的关系 当与方向相同时，随时间增大而增大，物体做加速运动。 当与方向相反时，随时间增大而减小，物体做减速运动。 当时，随时间不发生变化，物体做匀速运动。注意： 判断物体的速度是增加还是减小，不必去管加速度的大小，也不必去管加速度是增大还是减小，只需看加速度的方向和速度的方向是相同还是相反。只要物体的加速度和速度方向相同，物体的速度一定增加；只要物体的加速度和速度方向相反，物体的速度就一定减小。 判断物体速度变化的快慢，只要看加速度的大小。加速度大，其速度变化就一定快；加速度小，其速度变化

28、就一定慢。3感受加速度与速度 人能感受到加速度，比如电梯向上加速时，加速度越大，人感觉到越“沉”；急刹车时，加速度越大，人越容易向前“倾倒”。 人有时不能感受到速度，比如在匀速上升的电梯中，人不能感知自己的速度大小。再比如北京地区的人随着地球自转的速度约为，随着地球公转的速度为，但是我们平常感觉不到。 物体速度不为零时，加速度可以为零，比如匀速运动的火车；加速度不为零时，速度也可以为零。比如从空中释放小球的初始时刻。4匀变速直线运动沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间均匀增加，这个运动叫做匀加速直线运动；如果物体的速度随着时间均匀减小

29、，这个运动叫做匀减速直线运动。 例题精讲例题说明：例19考察加速度的定义式，例20、例21考察加速度的概念，加速度与速度的关系；例22考察对加速度定义式的理解，涉及简单计算；例23、例24是有关加速度的矢量计算；例25综合考察加速度矢量计算、对速度大小的理解。【例19】 由可知A与成正比B物体的加速度大小由决定C的方向与的方向相同D叫速度变化率，就是加速度【答案】 CD【例20】 关于加速度，下列说法中正确的是A速度变化越大，加速度一定越大 B速度变化所用时间越短，加速度一定越大C速度变化越快，加速度一定越大 D速度为零，加速度一定为零E加速度增大，速度一定增大F物体有加速度，速度就增加G速度

30、很大的物体，其加速度可以很小【答案】 CG【例21】 下列质点作匀变速直线运动，正确的说法是A若加速度方向与速度方向相同，即使加速度很小，物体的速度还是增大的B若加速度方向与速度方向相反，即使加速度很大，物体的速度还是减小的C不管加速度方向与速度方向关系怎样，物体的速度都是增大的D因为物体做匀变速运动，故其加速度是均匀变化的【答案】 AB【例22】 物体从静止做匀加速直线运动，已知加速度为，则在任意内 A物体的末速度一定等于初速度的倍B物体的末速度一定比初速度大C物体的末速度一定比前内的末速度大D物体的末速度一定比前内的初速度大【答案】 BD【例23】 小球以的速度水平向右运动，碰到墙壁经后，

31、以的速度沿同一直线反弹，如图所示，则小球在这内的平均加速度的大小为 ，方向为 。（规定水平向右为正方向）【答案】 水平向左【例24】 物体以的初速度沿光滑斜坡向上做匀减速直线运动，经滑回原处时，速度大小仍为，则整个过程中物体的速度变化量为 ，加速度为 。（规定初速度方向为正）【答案】 ，【例25】 甲、乙、丙三个物体做匀变速直线运动，通过点时，物体甲的速度是，加速度是；物体乙的速度是，加速度是；物体丙的速度是，加速度是。则下列说法中正确的是A通过点时，物体甲最快，乙最慢B通过点前时，物体丙最快，乙最慢C通过点后时，物体乙最快，丙最慢D以上说法都不正确【答案】 ABC15 第一级（上）第1讲目标班教师版