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高中地球的运动教案

发表时间:2020-05-20

匀变速直线运动的实验探究。

一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,教师要准备好教案,这是教师工作中的一部分。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助教师在教学期间更好的掌握节奏。写好一份优质的教案要怎么做呢?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“匀变速直线运动的实验探究”,仅供参考,欢迎大家阅读。

第2节匀变速直线运动的实验探究
[问题导思]
【计时器的工作原理】
常用的计时器有打点计时器和电火花计时器两类,是用来记录时间时间的仪器。
(1)打点计时器是一种使用低压交流电源的计时器,(如上左图)其工作电压为4~6V。当电源频率为50Hz,它每隔0.02s打一个点。把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带上面,通电后,在线圈和永久磁铁的作用下,振片便振动起来,位于振片一端的振针就跟着上下振动起来,当物体拖着纸带运动时,振针就在纸带上打出一系列的点,这些点记录了运动物体的位置,也记录了发生这些位移所用的时间。这就为我们定量地研究物体的运动情况提供了方便。
(2)电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔,从而显示出电迹的计时器(如上右图)使用时,墨粉纸盘轴上,并夹在两条纸带之间,接通220V交流电源,按下脉冲输出开关,计时器发出的脉冲电流经接正相的放电计、墨粉纸盘到负相的纸盘轴,产生火花放电,于是在运动的纸带1上就打出一列电迹,电源频率50Hz时,它每隔0.02s打一个点。
【纸带求匀速直线运动的加速度的方法】
(1)逐差法:如下左图所示,根据,同理,这样利用可以求出三个加速度值,再算出的平均值,即为我们所求匀变速直线运动物体的加速度。“逐差法”求加速度的目的是尽可能多地使用测量的数据以减小偶然误差。
(2)v-t图象法:根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,即,求出打出第n个计数点时纸带的瞬时速度如上右图所示,再作出v-t图象,图线的斜率,即为匀变速直线运动物体的加速度a.
【频闪照相】
频闪照相:可以侧线户物体在做匀变速直线运动时每隔相等时间间隔的维护子,对数据进行研究、分析、处理等,就可以发现它们是否遵循匀变速直线运动的规律,达到研究的目的,深刻体会匀变速直线运动的基本特点和运动过场的形成,处理方法同上
观察、测量数据以及对数据进行研究、分析、处理等,是物理学告诉发展的基础,学重大发明发现,都来源于实验观察、数据测量及研究、分析、处理。
[例题解析]

例1在研究匀变速直线运动规律的实验中,小车拖车纸带运动,每秒打点50次的打点计时器打出的纸带如下图所示,选出A、B、C、D、E共5个计树点,每相邻两点间4个实验点(图中未画出)。以A点为起点量出的到各点计数点的位移,已经在图上,求:(1)AE段的平均速度;(2)C点的瞬时速度;(3)小车运动的加速度a。
解析:(1)AE段的瞬时速度由公式。
根据题意,AE段的位移,所用时间t=0.1s,则:
(2)C点是AE段的时间中点,对匀变速直线运动来水,C点的瞬时速度等于该段的平均速度,所以
(3)根据上图所示,有:
AB、BC、CD、DE各段所用时间T=0.1s,由可得:
说明:此题目中各计数点间相邻位移差恰好相等,如果不相等,则应该利用逐差法,求得由求得,再由求得加速度的平均值。

扩展阅读

匀变速直线运动实例


第3章匀变速直线运动的研究
3.3匀变速直线运动实例——自由落体运动
★教学目标
(一)知识与技能
1.认识自由落体运动,知道影响物体下落快慢的因素,理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
2.能用打点计时器或其他实验仪器得到相关的运动轨迹并能自主进行分析。
3.知道什么是自由落体的加速度,知道它的方向,了解在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。
4.掌握如何从匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律,并能够运用自由落体规律解决实际问题。
5.初步了解探索自然规律的科学方法,重点培养学生的实验能力和推理能力。
(二)过程与方法
6.会根据现象进行合理假设与猜想的探究方法。
7.会利用实验数据分析并能归纳总结出物理规律的方法。
8.善于进行观察,并能独立思考或与别人进行讨论、交流。
(三)情感态度与价值观
9.通过指导学生探究,调动学生积极参与讨论,培养学生学习物理的浓厚兴趣。
10.渗透物理方法的教育,在研究物理规律的过程中抽象出一种物理模型──自由落体。
11.培养学生的团结合作精神和协作意识,敢于积极探索并能提出与别人不同的见解。
★教学重点
1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。
2.掌握自由落体运动的规律,并能运用其解决实际问题。
★教学难点
1.理解并运用自由落体运动的条件及规律解决实际问题。
★教学过程
设计思想:
1、先用游戏激发学生学习兴趣,顺理成章地研究落体运动;
2、通过演示实验让学生自己总结出物体下落快慢不同的主要原因是空气阻力,从而猜想若没有空气阻力会怎样;
3、用牛顿管实验验证猜想,引入了新的理想运动模型:自由落体运动。讲述1971年宇航员做的实验,加深印象;
4、了解地球表面物体下落运动近似成自由落体运动的条件;
5、着手研究自由落体运动的规律,利用打点计时器进行研究,得到结论;
6、总结自由落体运动特点及重力加速度;
7、应用训练
一、引入:
教师在课前需要设计制作好“测反应时间尺”(在一约50cm长的尺有刻度的一面标上自由下落对应长度所用的时间)
游戏
师:一般情况下,刻度尺是用来测量什么物理量的?
生:测量物体长度的!
师:大家看到我手里的这把尺子了没有?我这把尺子跟普通尺子是不一样,有特殊的功能,它可以测量出你的反应时间。不信?我请几位同学上来试试。
找几名同学上来做这个实验。可通过比比谁的反应时间短来调动学生的积极性。
师:相信大家一定非常想知道这把尺为什么能测出人的反应时间呢?是根据什么原理呢?我可以告诉大家,尺子测时间的原理就是利用尺子下落过程中的运动特点制成的。而我们今天要研究的就是尺子下落这样的运动。
师:像尺子下落这样的运动是一种常见的运动。挂在线上的重物,如果把线剪断,它就在重力的作用下,沿着竖直方向下落。从手中释放的石块,在重力的作用下也沿着竖直方向下落。
师:不同的物体下落快慢是否一样呢?物体下落的快慢由哪些量决定?请大家结合日常生活经验回答问题。
生:不同物体下落快慢应该是不一样的,下落快慢应该是由质量决定,质量大的下落快,质量小的下落快慢。
师:这位同学回答得对不对呢?大家看我来做几个实验。
演示实验
1、将一张纸和一张金属片在同一高度同时释放,结果金属片先着地。
教师不发表意见,继续做实验。分别将实验内容和实验结果板书在黑板上。
2、将刚才的纸片紧紧捏成一团,再次与硬币同时释放,结果两者几乎同时落地。
3、将两个完全一样的纸片,一个捏成团,一个平展,则纸团下落快。
师:物体下落快慢是由质量决定吗?
生:不是的!
师:为什么这样说?
生:第2个实验和第三实验都说明了这个问题,特别是第3个问题,质量一样却下落有快慢之分。
师:那你现在觉得物体下落快慢由什么因素决定呢?
生:我想应该是空气阻力。
猜想
师:如果影响物体下落快慢的因素是空气阻力,那么在没有空气阻力,物体的下落快慢应该是一样的,这种猜想是不是正确呢?我们来做一个实验验证一下。
验证
牛顿管实验:
师:刚才的实验现象验证了我们的猜想,在没有空气阻力即物体只受重力的情况下,所有物体由静止下落的快慢是一样的。
师:1971年美国阿波罗15号宇航员在月球表面将锤子和羽毛同时释放,它们同时落在月球表面,这是通过电视转播过的。
二、自由落体运动
师:物体若在没有空气阻力的情况下由静止下落,它的受力情况有什么特点?
生:没有空气阻力,则物体只受重力。
师:很好!物理学中把这种只受重力作用,由静止开始下落的运动叫做自由落体运动。
自由落体运动:在只受重力的情况下,由静止开始下落的运动。
师:我们日常生活中见到的落体运动是自由落体运动吗?比如开始测反应时间的尺子的下落运动是自由落体运动吗?
生:肯定不是,因为在地球表面大气层内,没有空气的情况是不存在的。
师:说得很好!在我们的日常生活环境下,自由落体运动是不存在的,只是一种理想运动模型。但利用忽略次要因素,抓住主要因素的物理研究方法,我们可以把日常生活中一些空气阻力影响不大的落体运动近似看作自由落体运动。什么样才叫做阻力影响不大,就是阻力跟重力相比可以忽略。
近似条件:一般情况下,密度较大实心物体的下落都可以近似看成自由落体运动。
三、自由落体运动的运动规律
师:做自由落体运动的物体的运动规律是什么呢?速度随时间是如何变化的?位移随时间又是如何变化的,我们该如何来研究它的运动规律呢?
生:利用打点计时器。先选择一个物体,这个物体必须密度大,实心,体积不要太大,这样的话就可以把这个物体由静止开始下落的运动近似看成自由落体运动。接着用打点计时器来研究物体的运动规律。
师:请同学们自己设计并进行实验,将纸带的处理结果告诉我。
学生设计、操作并处理实验结果
总结分析运动规律
师:实验结论是什么?
生:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
师:如何得出这个结论?
生:根据实验得到的纸带,我猜想它是匀加速运动。于是我用匀变速直线运动的运动规律来验证纸带,结果证明自由落体运动是匀变速直线运动。
师:回答得非常正确!自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,这个结论我们要牢记。
师:那再计算一下自由落体的加速度大小是多少?方向如何?
生:我所算得的结果在9.4左右,方向是竖直向下,因为物体是竖直向下匀加速的,所以加速度方向应该与速度方向相同,竖直向下。
师:其他同学的结果呢?
生:我的也差不多。
关键点提问
师:大家用的是质量不同的重锤做的实验,为什么求出来的加速度结果差不多呢?
生:虽然重锤质量不同,但由于空气阻力影响较小,均可以近似成自由落体运动,而我们已经知道:所有物体做自由落体运动的运动情况是完全一样的。所以测出来的结果差不多是符合事实的。
总结归纳重力加速度
师:同学们刚才测量计算出来的自由落体加速度又叫做重力加速度,用g表示。精确的实验发现,在地球上不同的地方,g的大小是不同的:1、纬度越高,g越来越大;2、同一纬度,高度越大,g越小。一般的计算中可以取9.8m/s2或10m/s2,如果没有特殊说明,都按9.8m/s2计算。
例1、下列说法正确的是(BD)
A.物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
B.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动
C.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用,不能看成自由落体运动。
D.从静止开始下落的钢球受到空气阻力作用,因为阻力与重力相比可以忽略,所以能看成自由落体运动。
例2、下列说法不正确的是(A)
A.g是标题,有大小无方向。
B.地面不同地方g不同,但相差不大。
C.在同一地点,一切物体的自由落体加速度一样。
D.在地面同一地方,高度越高,g越小。
例3、AB两物体质量之比是1:2,体积之比是4:1,同时从同一高度自由落下,求下落的时间之比,下落过程中加速度之比。
解:因为都是自由落体运动,高度一样,所以下落时间一样,1:1;下落过程加速度也一样都是g,1:1
例4、质量为2kg的小球从离地面80m空中自由落下,g=10m/s2,求
1、经过多长时间落地?
2、第一秒和最后一秒的位移。
3、下落时间为总时间的一半时下落的位移。
解:1、
2、;
3、连续相等时间位移之比1:3,则位移为
师:自由落体运动速度与时间关系、位移速度关系以及位移与时间关系是怎样的?
学生总结:
回答测反应时间尺的原理
学生分析,自己回答。

质匀变速直线运动的规律


高中物理《匀变速直线运动的规律》学案鲁科版必修1
静悟寄语:
1、一心向着目标前进的人,整个世界都得给他让路。
2、成功就在再坚持一下的努力之中。
3、奇迹,就在凝心聚力的静悟之中。
一、“静”什么?
1、环境“安静”:鸦雀无声,无人走动,无声说话、交流,无人随意出进。每一个人充分沉浸在难得的静谧之中。以享受维护安静环境为荣,以影响破坏安静环境为耻。
2、心态“安静”:心静自然“凉”,脑子自然清醒,精力自然集中,思路自然清晰。心静如水,超然物外,成为时间的主人,学习的主人。情绪稳定,效率较高。心不静,则心乱如麻,心神不定,心不在焉,如坐针毡,眼在此心在彼,貌似用功,实则骗人。
二、【高考常考查的知识点】
1.静力学的受力分析与共点力平衡(选择题)
此题定位为送分题目,一般安排为16题,即物理学科的第一题,要求学生具有规范的受力分析习惯,熟练运用静力学的基本规律,如胡克定律、滑动摩擦定律与静摩擦力的变化规律、力的合成与分解、正交分解法等,可涉及两个状态,但一般不涉及变化过程的动态分析,也不至于考查相似三角形法等非常规方法。不必考虑计算题
2.运动图象及其综合应用(选择题)
山东卷对物理图象的专门考查以运动图象为代表,立足于对物理图象的理解。可涉及物理图象的基本意义、利用运动图象的分析运动过程、用不同物理量关系图象描述同一运动过程等。以宁夏、海南为代表的利用运动图象考查追及、相遇问题尚未被山东采纳。专题设计为选择题,尽量多涉及不同的图象类型。
3.牛顿定律的直接应用(选择、计算题)
与自感一样,超重失重为Ⅰ级要求知识点,此题为非主干知识考查题,为最可能调整和变化的题目。
但对牛顿定律的考查不会削弱,而很可能更加宽泛和深入,可拓展为具体情境中力和运动关系的分析(选择)、直线、类平抛和圆周运动中牛顿第二定律的计算(计算题的一部分)。
此专题定位在牛顿定律的直接应用,针对基本规律的建立、定律物理内涵的理解及实际情境中规律的应用,可涉及瞬时分析、过程分析、动态分析、特殊装置、临界条件,以及模型抽象、对象转换、整体隔离、合成分解等方法问题。
4.第四专题万有引力与航天(选择、计算题)
此专题内容既相对宽泛又相对集中,宽泛指万有引力与航天的内容均可涉及,集中即一定是本章内容且集中在一道题目中。这部分内容也是必考内容,今年考试说明中本章知识点增加了“经典时空观和相对论时空观(Ⅰ)”,“环绕速度”由(Ⅱ)到(Ⅰ)。可以理解为深度减弱,广度增加,最大的可能仍是选择题,也不排除作为力学综合题出现的可能,复习时应适当照顾。需特别注意的是,一定要关注近一年内天文的新发现或航天领域的新成就,题目常以此类情境为载体。
5.功能关系:(选择、计算题)动能定理、机械能守恒、功能关系、能量守恒是必考内容,要结合动力学过程分析、功能分析,进行全过程、分过程列式。考查形式选择题、计算题
注意:必修1、2部分考察多为选择题,但在牛顿定律结合功能关系以及抛体运动和圆周运动部分综合的计算,出现在24题上,本题一般涉及多个过程,是中等难度的保分题。
6.静电场主要以考察电场线、电势、电势差、电势能、电容器、带电粒子的加速与偏转为主
7.恒定电流以考察电学实验为主,选择中也容易出电路的分析题
8.磁场以考察磁场对运动电荷和通电导线的作用为主,选择中易出一个题,在大题中容易出与电场及重力场相结合的题目。
9.电磁感应以选择题、计算题,主要考察导体棒的切割以及感生电动势,楞次定律,注意图像问题
10.交流电主要考察交流电的四值、图像,以及远距离输电变压器问题,通常以选择形式出现
11.热学3-3:油膜法、微观量计算,气体实验定律,热一律、压强微观解释、热二律是重点
10.选修3-5中动量守恒、动量变化量计算、原子结构中能级跃迁、原子核中质能方程、核反应方程是考察重点。
三、【静悟注意事项】
1.以查缺补漏为主要目的,以考纲知识点为主线复习
2.重点看课本、课后题、改错本、以前做过的相关题目
3.把不会的问题记下来,集中找时间找老师解决
4.必须边思考,边动笔。静悟最忌只动眼动嘴的学习方式,必须多动脑多动手,做到手不离笔,笔不离纸。
匀变速直线运动
【考试说明】
主题内容要求说明
质点的直线
运动参考系、质点
位移、速度和加速度
匀变速直线运动及其公式、图像Ⅰ


【知识网络】
【考试说明解读】
1.参考系
⑴定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的假定不动的物体,叫做参考系。
⑵运动学中的同一公式中涉及的各物理量应以同一参考系为标准。
2.质点
⑴定义:质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体。
⑵质点是物理学中一个理想化模型,能否将物体看作质点,取决于所研究的具体问题,而不是取决于这一物体的大小、形状及质量,只有当所研究物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小,可以将其形状和大小忽略时,才能将物体看作质点。
物体可视为质点的主要三种情形:
①物体只作平动时;
②物体的位移远远大于物体本身的尺度时;
③只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。
3.时间与时刻
⑴时刻:指某一瞬时,在时间轴上表示为某一点。
⑵时间:指两个时刻之间的间隔,在时间轴上表示为两点间线段的长度。
⑶时刻与物体运动过程中的某一位置相对应,时间与物体运动过程中的位移(或路程)相对应。
4.位移和路程
⑴位移:表示物体位置的变化,是一个矢量,物体的位移是指从初位置到末位置的有向线段,其大小就是此线段的长度,方向从初位置指向末位置。
⑵路程:路程等于运动轨迹的长度,是一个标量。只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程。
5.速度、平均速度、瞬时速度
⑴速度:是表示质点运动快慢的物理量,在匀速直线运动中它等于位移与发生这段位移所用时间的比值,速度是矢量,它的方向就是物体运动的方向。
⑵平均速度:物体所发生的位移跟发生这一位移所用时间的比值叫这段时间内的平均速度,即,平均速度是矢量,其方向就是相应位移的方向。公式=(V0+Vt)/2只对匀变速直线运动适用。
⑶瞬时速度:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,其方向就是物体经过某有一位置时的运动方向。
6.加速度
⑴加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,是一个矢量,方向与速度变化的方向相同。
⑵做匀速直线运动的物体,速度的变化量与发生这一变化所需时间的比值叫加速度,即
⑶速度、速度变化、加速度的关系:
①方向关系:加速度的方向与速度变化的方向一定相同,加速度方向和速度方向没有必然的联系。
②大小关系:V、△V、a无必然的大小决定关系。
③只要加速度方向跟速度方向相同,无论加速度在减少还是在增大,物体的速度一定增大,若加速度减小,速度增大得越来越慢(仍然增大);只要加速度方向跟速度方向相反,物体的速度一定减小。
7、运动图象:s—t图象与v—t图象的比较
下图和下表是形状一样的图线在s—t图象与v—t图象中的比较.
s—t图v—t图
①表示物体匀速直线运动(斜率表示速度v)①表示物体匀加速直线运动(斜率表示加速度a)
②表示物体静止②表示物体做匀速直线运动
③表示物体向反方向做匀速直线运动;初位移为s0③表示物体做匀减速直线运动;初速度为v0
④t1时间内物体位移s1④t1时刻物体速度v1(图中阴影部分面积表示质点在0~t1时间内的位移)
补充:(1)s—t图中两图线相交说明两物体相遇,v—t图中两图线相交说明两物体在交点时的速度相等
(2)s—t图象与横轴交叉,表示物体从参考点的一边运动到另一边.v—t图线与横轴交叉,表示物体运动的速度反向.
(3)s—t图象是直线表示物体做匀速直线运动或静止.图象是曲线则表示物体做变速运动.v—t图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动.
(4)s—t图象斜率为正值,表示物体沿与规定正方向相同的方向运动.图象斜率为负值,表示物体沿与规定正方向相反的方向运动.v—t图线的斜率为正值,表示物体的加速度与规定正方向相同;图象的斜率为负值,表示物体的加速度与规定正方向相反.
【例题:07山东理综】如图所示,光滑轨道MO和ON底端对接且ON=2MO,M、N两点高度相同。小球自M点右静止自由滚下,忽略小球经过O点时的机械能损失,以v、s、a、EK分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小。下列图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是
【例题:08山东理综】质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图所示.由此可求(ABD)
A.前25s内汽车的平均速度
B.前l0s内汽车的加速度
C.前l0s内汽车所受的阻力
D.15~25s内合外力对汽车所做的功
8.匀变速直线运动的基本规律及推论:
基本规律:⑴Vt=V0+at,⑵s=V0t+at2/2
推论:⑴Vt2_VO2=2as
⑵(Vt/2表示时间t的中间时刻的瞬时速度)
⑶任意两个连续相等的时间间隔(T)内,位移之差是一恒量.即:
sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=……=sN-sN-1=△s=aT2.
9.初速度为零的匀加速直线运动的特点:(设T为等分时间间隔):
⑴1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为:v1:v2:v3:……vn=1:2:3:……:n
⑵1T内、2T内、3T内……位移的比为:s1:s2:s3:……:sn=12:22:32:……:n2
⑶第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为:s1:sⅡ:sⅢ?……:sN=1:3:5:……:(2n-1)
⑷从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比
t1:t2:t3:……:tn=
10、竖直上抛运动的两种研究方法
①分段法:上升阶段是匀减速直线运动,下落阶段是自由落体运动.
②整体法:从全程来看,加速度方向始终与初速度v0的方向相反,所以可把竖直上抛运动看成是一个匀变速直线运动,应用公式时,要特别注意v,h等矢量的正负号.一般选取向上为正方向,则上升过程中v为正值下降过程中v为负值,物体在抛出点以下时h为负值.
11、追及问题的处理方法
1.要通过两质点的速度比较进行分析,找到隐含条件.再结合两个运动的时间关系、位移关系建立相应的方程求解,也可以利用二次函数求极值,及应用图象法和相对运动知识求解
2.追击类问题的提示
1.匀加速运动追击匀速运动,当二者速度相同时相距最远.
2.匀速运动追击匀加速运动,当二者速度相同时追不上以后就永远追不上了.此时二者相距最近.
3.匀减速直线运动追匀速运动,当二者速度相同时相距最近,此时假设追不上,以后就永远追不上了.
4.匀速运动追匀减速直线运动,当二者速度相同时相距最远.
【例题:09海南】甲乙两车在一平直道路上同向运动,其图像如图所示,图中和的面积分别为和.初始时,甲车在乙车前方处.(ABC)
A.若,两车不会相遇B.若,两车相遇2次
C.若,两车相遇1次D.若,两车相遇1次

匀变速直线运动的速度


匀变速直线运动的速度的教案示例
一、教学目标
1.在物理知识方面要求:
(1)掌握匀变速直线运动的速度公式,会用公式解决有关问题;
(2)能识别不同形式的匀变速直线运动的速度图象;
(3)会用速度图象求匀变速运动中任一时刻的速度或达到某一速度所用时间。
2.通过分析匀变速直线运动的速度图象使学生逐渐熟悉数学工具的应用,培养研究物理问题的能力。
3.学习利用公式和图象表示物理规律,达到提高学生分析问题能力的目的。
二、重点、难点分析
1.重点是使学生掌握在匀变速直线运动中,速度随时间的变化规律,利用速度图象分析运动规律。
2.通过实验数据得出速度图象,使学生明确速度图象反映的是速度随时间的变化规律,把位移图象和速度图象加以区别,避免两者混同起来。这是难点。
三、教学过程设计
(一)引入新课
做匀速直线运动的物体,它的瞬时速度是不变的;而做匀变速直线运动的物体,它的瞬时速度是时刻在改变的,今天我们研究瞬时速度变化的规律。
(二)主要教学过程设计
例:火车原以10.0m/s的速度匀速行驶,后来开始做匀变速运动,
加速度是0.2m/s2,从火车加速起第1s末、第2s末、第3s末的速度分别是多少?
复习加速度概念,提出问题:火车的加速度是0.2m/s2,什么意思?表示火车的速度是均匀增加的,根据这道题的物理规律,我们如何用数学表达式分别表示出第1s末、第2s末、第3s末的速度:
v1=10.0m/s+0.2m/s2×1s=10.2m/s
开始的速度加上1s内速度的增加,即为第1s末的速度。
v2=10.0m/s+0.2m/s2×2s=10.4m/s
开始的速度加上2s内速度的增加,即为第2s末的速度。
v3=10.0m/s+0.2m/s2×3s=10.6m/s
1.匀变速直线运动的速度
vt=v0+at——匀变速直线运动的速度公式,也可以从加速度的定
明确:①此公式对匀加速直线运动和匀减速直线运动都适用。在匀加速直线运动中,a为正值,表明物体的速度随时间均匀增加;在匀减速直线运动中,a为负值,表明物体的速度随时间均匀减少。
②物体做初速度为零的匀加速直线运动时,上式可写成vt=at。
例:一辆汽车做匀减速直线运动,初速度为15m/s,加速度大小为3m/s2,求:(1)第3s末的瞬时速度;(2)汽车末速度为零时所经历的时间。
分析:由于汽车做匀减速运动,a为负值。
(1)已知v0,a和t,求vt,可根据公式vt=v0+at来求。
vt=15m/s+(-3m/s2)×3s=6m/s
(2)已知v0、a和vt,求t,可依据速度公式得:
第3s末的瞬时速度为6m/s,末速度为零,所经历的时间为5s。
匀变速直线运动的速度随时间变化的关系可以用公式表示,也可以用图象表示。
2.匀变速直线运动的速度图象
分析:从表中的数据看,在误差允许范围内,每2s速度增加3m/s,汽车做匀加速运动,它的速度图象是一条向上倾斜的直线。直线的起点为零时刻的速度v0,横轴的某一时刻对应直线上纵轴的一点即为该时刻的速度vt。
再画直线B,请同学思考这是怎样运动的速度图象?
总结:两条直线都是表示初速度为15m/s的匀加速运动,不同点是AB两物体的速度变化快慢不同即加速度不同,aA>aB,所以从速度图线可以求加速度。
请同学将上述例题用图象表示出来。
可以看出做匀减速运动的速度图象是向下倾斜的直线。如图2所示。
请同学画出初速度为零的匀加速运动的图象。如图3所示。
为了巩固同学对速度图象的认识,可做以下练习:
图4中A、B、C、D、E各图线分别表示物体做什么运动?请定性指出来。
图5中图线表示物体做什么运动?
图6表示一个做直线运动的物体的速度图线,(1)说明该物体在OA、AB、BC三段时间内做什么运动?(2)求各段运动的加速度。
(三)课堂小结
1.匀变速直线运动的速度公式是运动学的基本公式之一,在我们今后研究运动规律时,经常用它来分析。
2.已知物体做匀加速运动时,加速度a作为已知数,代入公式中取正值;已知物体做匀减速运动时,加速度a作为已知数,代入公式中取负值。求出加速度a为正值时,表示物体做匀加速运动;求出加速度a为负值时,表示物体做匀减速运动。

3.用图象表示物体规律是一种非常直观鲜明的方法,拿到图象后,首先明确横、纵坐标轴所表示的物理量,再分析变化规律。

匀变速直线运动的规律复习讲授


一名爱岗敬业的教师要充分考虑学生的理解性,作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃,帮助教师提前熟悉所教学的内容。写好一份优质的教案要怎么做呢?下面是小编精心为您整理的“匀变速直线运动的规律复习讲授”,但愿对您的学习工作带来帮助。

秦岭中学新课程高中物理导学案

课题第三章匀变速直线运动的规律总结(复习讲授课型)
教师归纳总结部分
本章重点

总结归纳一、:匀变速直线运动的基本规律(经典运动模型)
1、速度公式:
2、位移公式:
3、速度位移公式:
4、平均速度公式:
二、匀变速直线运动的常用三个推论:(适用所有匀变速运动)
(1)任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差是一个恒量,即
s2-s1=s3-s2……=Δs=aT2或sn+k-sn=kaT2
(2)在一段时间t内,中间时刻瞬时速度等于这段时间内的平均速度,即
(3))中间位置处的速度等于这段位移初、末速度的方均根,即
三、匀变速直线运动的特例推论6式:初速为零的匀加速直线运动的特征
1、从运动开始计时,t秒末、2t秒末、3t秒末、…、nt秒末的速度之比等于连续自然数之比:
v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.
2、从运动开始计时,前t秒内、2t秒内、3t秒内、…、nt秒内通过的位移之比等于连续自然数的平方之比:s1∶s2∶s3∶…∶sn=12∶22∶32∶…∶n2.
3、从运动开使计时,任意连续相等的时间内通过的位移之比等于连续奇数之比:
s1∶s2∶s3∶…∶sn=1∶3∶5∶…∶(2n-1).
4、通过前1s、前2s、前3s…的所用时间之比等于连续的自然数的平方根之比:
t1∶t2∶t3∶…tn=∶∶∶…∶.
5、从运动开始计时,通过任意连续相等的位移所用的时间之比为相邻自然数的平方根之差的比:
t1∶t2∶t3∶…tn=∶∶∶…∶.
6、从运动开始通过的位移与达到的速度的平方成正比:s∝v2.
班级姓名小组上课时间:年月日[来
学生课后自主完成,课堂上讨论交流


1、某物体沿x轴运动,它的x坐标与时刻t的函数关系为:x=(4t+2t2)m,则它的初速度是m/s;加速度是m/s2。
解析:由题知,物体坐标变化的函数关系表明该运动为匀变速直线运动,比照位移公式:得出,v0=4m/s,a=4m/s2即为所求。
2、神州五号载人飞船的返回舱距地面10Km时开始启动降落伞装置,速度减至10m/s,并以这个速度在大气中降落。在距地面1.2m时,返回舱的四台缓冲发动机开始向下喷火,舱体再次减速。设最后减速过程中返回舱做匀减速运动,并且到达地面时恰好速度为零,求最后减速阶段的加速度。
解:由题知,舱体做末速度为零的匀加速运动,其位移s=1.2m。
由知
代值得a=-4.31m/s2即为所求。
3、某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为5m/s2,所需的起飞速度为50m/s,跑道长100m。通过计算判断,飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞?为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置。对于该型号的舰载飞机,弹射系统必须使它具有多大的初速度?若通过航空母舰自身的同向运动而获得正常起飞的速度,则航空母舰的速度为多大?
解:由题知,假定飞机由静止做匀加速运动至起飞速度50m/s,则
由知,代值得s=250m
因为s=250m>100m,所以飞机不能靠自身的发动机从舰上起飞。
假设通过弹射获得初速度v0后在做匀加速运动,则
由知
代值得v0=m/s=38.7m/s即为所求。
若通过航空母舰自身的同向运动而获得正常起飞的速度,则设母舰的速度为v0,
利用相对运动原理,知
5、汽车做匀变速直线运动在第一个4秒内位移为80m,第二个4秒内位移为64m,求:汽车做加速还是减速运动,加速度多大?汽车在12秒内的总位移是多少?


6、为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离,已知某高速公路的最高限速v=120km/h,假设前方车辆突然停止,后方车司机从发现这一情况,经操纵刹车到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t=0.50s,刹车具有的加速度大小为4m/s2,求该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少?

7.汽车以10m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,突然发现正前方有一辆自行车以4m/s的速度作同方向的匀速直线运动,此时司机立刻采取措施关闭油门时汽车做加速度大小为6m/s2的匀减速直线运动(已知司机的反应总时间为0.6s),则恰好没有撞上自行车,那么,司机采取措施前,汽车与自行车相距约多远?

8、一辆轿车和一辆公共汽车沿互相垂直的两条马路向同一十字路口行使,小轿车离十字路口16m,以初速度2m/s、加速度1m/s2向着路口做匀加速直线运动。公共汽车离路口12m时瞬时速度6m/s,为避免撞车,公共汽车开始制动让小轿车先通过路口,问公共汽车的加速度应满足什么条件才能保证安全?

9.汽车从静止开始以1m/s2的加速度前进,在车后S0为25m处与车同向的某人同时以6m/s的速度匀速追该车,他能否追上?若能追上求追上所用的时间,若追不上,求人车间最小距离。

10.一辆汽车在平直的公路上以20m/s的速度匀速行驶,其后1000m处的摩托车要在起动3分钟内追上汽车,若摩托车所能达到的最大速度为30m/s,则它的加速度至少为多大?

11.甲乙两车从同一地点向同一方向做直线运动,其
速度图象如图:
⑴a甲=;a乙=。
⑵速度相等的时刻是:。
⑶前20s内,两车相距最远的时刻是:。
且最远距离为。
⑷两车相遇的时刻是:。

12.两物体从同一地点出发,据图判断下列说法正确的是:
A.甲乙两物体在第1s末,第4s末两次相遇。
B.两物体两次相遇的时刻分别是第2s末和第6s末。
C.两物体相距最远的时刻是2s末。
D.5.5s时甲在乙的前面。

补充1、一个小球从斜面顶端无初速下滑,接着又在水平面上匀减速运动,直至停止,它共运动了10s,斜面长4m,在水平面上运动的距离为6m。求:
⑴小球在运动过程中的最大速度。⑵小球在斜面和水平面上运动的加速度。

补充2、一列车队从同一地点先后开出n辆汽车在平直的公路上排成直线行驶,各车均由静止出发先做加速度为a的匀加速直线运动,达到同一速度v后改做匀速直线运动,欲使n辆车都匀速行驶时彼此距离均为s,则各辆车依次启动的时间间隔为(D)
(不计汽车的大小)A.2vaB.v2aC.s2vD.sv

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