人教版必修一2.3《勻變速直線運動的位移與時間的》WORD教案8_第1頁
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文檔簡介

1、第一節(jié) 幾個基本概念 教學目標1、知道參考系的概念。知道對同一物體選擇不同參考系時,觀察的結果可能不同。2、理解質點的概念,知道它是一種科學的抽象,知道科學抽象是一種普遍的研究方法。3、知道時間和時刻的含義以及它們的區(qū)別。4、知道位移的概念,它是表示質點位置變動的物理量,是矢量,可以用有向線段來表示。5、知道位移和路程的區(qū)別。教學步驟一、導入新課 同學們,在初中我們學過,一個物體相對于別的物體的位置改變叫做機械運動,簡稱運動機械運動是最普遍的自然現(xiàn)象宇宙中的一切物體,小到原子內部的質子、中子和電子,大到遙遠的恒星和星系,都在不停地運動著有些物體,例如聳立的山峰、馬路兩側的房屋、路面上的鐵軌,看

2、起來是不動的,其實,這些物體是隨著地球一起運動的物體的運動是千差萬別的,第二章從最簡單、最基本的直線運動入手,開始我們的研究。 板書:幾個基本概念 二、新課教學1、(1)參考系:為了描述一個物體的運動,選來作為標準的物體,叫參考系。 (2)選擇不同的參考系觀察同一個運動,觀察的結果會有不同。實例分析:坐在行駛的火車里乘客的運動情況以火車為參考系,乘客是靜止;而以路邊的樹木為參考系乘客是運動的。(選擇不同的參考系來觀察同一運動,觀察的結果會有不同。要比較兩個物體的運動情況,必須選擇同一參考系,比較才有意義) (3)總結:參考系是可任意選取,但選擇的原則要使運動的描述盡可能簡單。比如,研究地面上物

3、體的運動,選擇地面或相對地面不動的物體作參考系要比選太陽作參考系簡單。2、質點物體都有一定的大小和形狀。但是,在某些情況下卻可以不考慮物體的大小和形狀,從而使問題大為簡化。實例分析:在討論一列火車從北京開往天津需用多少時間時,火車的長度和北京到天津的距離相比,可以不考慮。我們拋開火車的形狀、大小等起作用很小的次要因素,把火車看作一個有質量的點,可使計算大大簡化。質點:不考慮物體的形狀、大小,把物體看成是具有物體全部質量的點,叫做質點。設問:是不是任何物體在任何情況下都可簡化為質點呢?在研究整列火車通過某遂道所用時間時,能不能忽略列車的長度,把它當成質點?(否)在研究地球自轉時,能不能忽略地球的

4、大小,把它當做質點?(否)說明:質點是實際物體的一種理想化模型,是實際物體的一種科學抽象。實際物體可抽象為質點的條件:當物體的形狀、大小在所研究的問題中屬于次要因素,對所研究問題的影響可以忽略不計時,可視物體為質點。一個物體能不能看做質點,要看問題的具體情況而定?!纠?】下列關于質點的判斷正確的是( B、D ) A、質點是指很小的物體;B、研究在平直的高速公路上行駛的汽車的速度時,汽車可視為質點;C、雜技演員做空翻動作時,可視為質點;D、研究巨輪停在海面上所在的位置時,巨輪可視為質點;3、時刻、時間間隔(也稱時間)運動是和時間相聯(lián)系的,因此,要研究物體的運動情況,就要先弄清時間上的兩個不同概念

5、時刻和時間間隔強調:若在時間軸上表示出時刻、時間:時刻表示為一點,時間表示為一線段(如圖所示)。見課本P21圖4、位移和路程觀察課本P21圖:由北京去上海,你可以選擇不同的交通交通路線,可以乘火車、乘飛機,還可以先坐汽車到天津然后換輪船到達上海。使用不同的交通工具,交通路線不同及運動軌跡是不一樣的,走過的路程不相同,但是,就位置的變動而言,你總是由初始位置北京到達了末位置上海(直線距離約1080Km) 物理學中用一個叫做位移的物理量來表示質點的位置變動。位移:從初位置指向末位置的有向線段;注意:位移是矢量;質點位移與運動路徑無關;運動的質點通過的路線,叫做質點的軌跡;如果質點運動軌跡是直線,這

6、樣的運動叫做直線運動;如果是曲線,就叫做曲線運動。位移與路程不同,路程表示在一定時間內運動軌跡的長度,只有大小,沒有方向,是標量。(一般情況下,位移的大小不等于路程,只有單向直線運動時,位移的大小才等于路程)作業(yè) 基訓第二章第一節(jié)機械運動第二節(jié) 位移和時間的關系教學目標1、理解勻速運動、變速運動的概念;2、知道什么是位移時間圖象,能及如何用圖象表示位移和時間的關系;3、知道勻速直線運動的st圖象的意義;教學步驟:一、導入新課上一節(jié)課我們學習了機械運動的概念,并且知道物理學中為了研究物體的運動我們引進了質點和位移,一個物體運動時不但其位置在不斷改變,其位移在隨時間不斷地改變,那么一個物體運動時位

7、移和時間有什么關系呢?這節(jié)課我們就來研究這個問題。板書:位移和時間的關系二、新課教學1、勻速直線運動實例:一輛汽車在一段平直公路上行駛,觀察者測定出以下結果時間t/s02.54.97.610.012.415.117.519.9位移s/m050100150200250300350400設問: 這輛汽車在平直公路上的運動有什么特點?回答: 在誤差允許的范圍內,每2.5s內的位移為50m,每5s內的位移為100m,每10s內的位移為200m任意相等時間內位移都相等。定義:物體在一條直線上運動,如果在相等的時間內位移相等,這種運動叫勻速直線運動。設問:如果有一輛汽車在平直的公路上行駛,每5s內的位移都

8、是100m,那么這輛汽車一定做勻速直線運動嗎?強調:一物體如果作勻速直線運動,則其在任何相等的時間里位移都相等。做勻速直線運動的物體,位移與時間成正比。2、位移時間圖象請同學們以上面圖表所給出的數(shù)據(jù),以橫軸為時間(t)軸,縱軸為位移(s)軸,用描點法作圖,看是一個什么樣的圖象,s與t存在一個什么函數(shù)關系?結論:勻速直線運動物體的位移和時間關系的圖像是一條直線(一次函數(shù)圖像),這條直線叫做位移時間圖像(st圖像)簡稱位移圖像?!纠?】如圖甲所示,1、2、3表示三個物體的位移時間圖像,它們是勻速直線運動嗎?1、2、3有什么區(qū)別?解析:它們都是勻速直線運動。1、2是同一時刻(t=0)開始在不同位置的

9、勻速運動;2、3是同一位置(s=0)不同初始時刻的勻速運動。【例2】如圖乙所示,1、2兩個勻速直線運動有什么不同?解析:圖線1的斜率大于圖線2的斜率,在相同時間里斜率大的物體位置改變大(位移大),這說明斜率大小反映物體的運動快慢?!纠?】如圖丙所示為甲、乙兩物體相對同一參考系的位移時間圖像。下列說法正確的是( A、B、C )A、甲、乙兩物體的出發(fā)點相距s0;B、甲、乙兩物體都做勻速直線運動;C、甲物體比乙物體早出發(fā)的時間為t1;D、甲、乙兩物體同方向運動;3、變速直線運動【例4】如圖丁所示,圖線表示的是勻速直線運動嗎?解析:位移時間圖像是表示位移和時間的函數(shù)關系,并不是軌跡曲線,從s-t圖線中

10、判斷不出物體是否做直線運動,一般要直接告訴我們或通過其它途徑判定定義:物體在一條直線上運動,如果在相等時間里位移不相等,這種運動叫做變速直線運動。(變速直線運動的st圖像不是直線而是曲線)三、作業(yè)P24練習二2、3作在書本上基訓第二章第二節(jié)第三節(jié) 運動快慢的描述速度 教學目標:1、理解速度的概念。知道速度是表示運動快慢的物理量,知道它的定義、公式、符號和單位,知道它是矢量。2、理解平均速度,知道瞬時速度的概念。3、知道速度和速率以及它們的區(qū)別。教學步驟一、導入新課質點的各式各樣的運動,快慢程度并不相同,有時相差很大。比較物體運動的快慢,可以有兩種方法:一種是位移相同的情況下,比較所用時間的長短

11、,時間短的運動快;另一種是在時間相同的情況下,比較位移的大小,位移大的運動快。二、新課教學1、速度實例分析:百米賽跑中,運動員甲用10秒跑完全程,運動員乙用11秒跑完全程,比較誰跑得快?(跑完相同的位移,甲用時間短,所以甲跑得跑)汽車A在2h內行駛80km,汽車B在2h內行駛170km,比較哪輛車跑得快?(在相同時間內,汽車B行駛的位移大,所以汽車B行駛得快)汽車B和運動員甲哪個跑得更快些呢?如果我們算出它們各自在單位時間內(每秒內)的位移,就能比較出它們運動的快慢了,為了比較質點運動快慢,物量學中引入速度的概念定 義:速度v等于位移s跟發(fā)生這段位移所用時間t的比值。說明:定義式 單位 國際單

12、位m/s或m·s1常用單位km/h、cm/s等速度是既具有大小,又有方向的物理量,即矢量。速度的大小在數(shù)值上等單位時間內位移的大小,速度的方向跟運動的方向相同。速度是描述質點運動快慢的物理量。 2、平均速度 在勻速直線運動中,在任何相等的時間里位移都是相等的,vs/t是恒定的。如果是變速直線運動,在相等的時間里位移不相等,那又如何描述物體運動的快慢呢?就用在某段位移的平均快慢即平均速度來表示。實例:百米運動員,10s時間里跑完100m,那么他1s平均跑多少呢? 每秒平均跑10m。這就是運動員完成這100m的平均快慢。說明:對于百米運動員,誰也說不定他在哪1秒破了10米,1秒鐘跑10米

13、多,而有的1秒鐘跑不到10米,但它等效于運動員自始至終用10m/s的速度勻速跑完全程。所以就用這平均速度來粗略表示其快慢程度。但這個=10m/s只代表這100米內(或10秒內)的平均速度,而不代表他前50米的平均速度,也不表示后50米或其他某段的平均速度。 平均速度定義:由公式vs/t求出的速度,是做變速直線運動的物體在時間t(或是位移S)內的平均速度 用表示【例1】 一輛自行車作單向直線運動,在第一個5秒內的位移為10米,第二個5秒內的位移為15米,第三個5秒內的位移為12米,請分別求出它在每個5秒內的平均速度以及這15秒內的平均速度。解析 說明 變速直線運動各段的平均速度一般不同,平均速度

14、必須指明“哪段時間”或“哪段位移”,平均速度只能粗略地描述一段時間內的總體快慢,這就是“平均速度”與勻速直線運動“速度”的根本區(qū)別平均速度是矢量。其方向與該段時間內發(fā)生的位移方向相同。平均速度與平均速率的區(qū)別(平均速率表示物體在某段時間內通過的路程和通過這段路程所用時間的比值,是標量)【例2】小球沿傾角為的山坡的A點向上運動到B點,所用時間為t1,然后又從B點下滑到原出發(fā)點A,所花時間t2,己知AB間距為S,求全過程中,小球的平均速度和平均速率 3、瞬時速度 如果要精確地描述變速直線運動的快慢,應怎樣描述呢?那就必須知道某一時刻(或經(jīng)過某一位置)時運動的快慢程度,這就是瞬時速度。瞬時速度定義:

15、運動的物體在(經(jīng)過)某一時刻(或某一位置)的速度。說明:瞬時速度是矢量,在直線運動中瞬時速度的方向與物體在這一時刻的運動方向相同;瞬時速度的大小叫做速率,簡稱速率,是標量?!纠?】一物體從甲地到乙地,總位移為2s,前一半位移內平均速度為v1,后一半位移內平均開速度為v2,求這個物體在從甲地到乙地的平均速度。解析:有的同學答案為這是錯誤的。平均速度不是速度的平均值,要嚴格按照平均速度的定義來求,用這段總位移與這段位移所用的時間的比值,也就只表示這段位移內的平均速度。作業(yè) 基訓第三節(jié)運動快慢的描述 速度第四節(jié) 速度和時間的關系教學目標1、知道什么是速度時間圖像,以及如何用圖像來表示速度和時間的關系

16、。2、知道勻速直線運動和勻變速運動的v-t圖像的物理意義。3、知道什么是勻變速運動和非勻變速運動。教學步驟一、導入新課復習:概念速度、平均速度(平均速率)、瞬時速度(瞬時速率)引入:對于勻速直線運動,速度不隨時間變化;而變速直線運動,速度是隨時間變化的。今天我們學習如何運用圖象來描述速度和時間的關系。二、新課教學1、勻速直線運動的速度時間圖像【例1】根據(jù)我們對位移時間圖像的認識,同學們類比推理回答如下問題:(1)如何建立關于速度時間的坐標軸;(2)當一物體以v2m/s的速度勻速前進,作出它的vt圖像;(3)從圖像中能獲取什么物理信息?解析 從速度時間圖像這個叫法看,是速度與時間的關系圖像,以t

17、軸為橫軸,v軸為縱軸,建立坐標系; 勻速直線運動的速度v不隨時間變化,只能是與t軸平行的直線; 從圖像中可獲得:速度的大小、方向 從svt可獲得:邊長為v和t所圍成的矩形的面積,就是物體在時間t內的位移。(即圖中的斜線陰影部分)2、勻變速直線運動的速度時間圖象【例2】假如某人坐在汽車駕駛員身旁,在汽車起動時,注視速度計,記下間隔為5秒各時刻的速度值,得到下列一組數(shù)據(jù)。 問題:從出示的數(shù)據(jù)同學們可看出什么規(guī)律?根據(jù)數(shù)據(jù)作出vt圖像解析:在誤差允許的范圍內,物體每隔5s,速度增加約10km/h,也就是每隔相同的時間間隔,速度的改變量相等。勻變速直線運動:在變速直線運動中,如果在相等時間內速度的改變

18、相等,這種運動就叫做勻變速直線運動。描點法作出v-t圖像如圖甲所示說明:速度時間圖像是一條傾斜的直線,無論從圖表中,還是從圖像中都可以看出,速度隨時間均勻地增加。勻加速直線運動定義:在勻變速直線運動中,它的速度隨時間而均勻增加,這就叫勻加速直線運動。勻減速直線運動定義:在勻變速直線運動中,它的速度隨時間而均勻地減小,這就叫勻減速直線運動。(如圖乙所示)問題:仔細觀察勻變速直線運動的vt圖像,從圖像中可獲取什么物理信息?結論(1)某時刻的瞬時速度(2)某段時間內的速度的變化量,速度的變化量是正值,還是負值。是正值的話,說明v與v方向相同,是負值的話,說明v與v方向相反。(說明v是矢量)(3)速度

19、圖線和時間軸所圍的“面積”表示質點在該段時間內的位移在變速直線運動中,速度不一定是均勻變化的,這種運動是非勻變速直線運動。(速度圖像是一條曲線)在日常生活中,很多物體的運動接近勻變速,通常作為勻變速來處理。比如:發(fā)射炮彈在炮筒里的運動,石塊從高處自由下落等等。 3、勻變速直線運動的vt圖像與勻速直線運動中的st圖像的區(qū)別?!纠?】分析丙、丁兩圖中物體在這60s內的運動情況?簡析:圖像的形狀完全一樣,但所包含的物理意義卻不同。要分析清楚物體的運動情況,首先要看圖像中橫、縱坐標所表示的物理量,根據(jù)圖像中的圖線找到物理量間的關系,從而再確定它的運動狀態(tài)。 作業(yè) P28練習四 (1)(作在作業(yè)本上)

20、課外作業(yè):三味組合:P162P163第四節(jié) 速度和時間的關系習題課一、知識要點速度時間圖象可以獲得的信息可求出任一時刻速度的大小和方向(如圖(1)所示);可求出達到某一速度所需要的時間(如圖(1)所示);可求出某段時間t發(fā)生的位移(在速度圖象中,不管圖線如何,它與橫坐標軸所圍成的圖形的“面積”表示位移的大?。ㄈ鐖D(2)所示);可判定物體的運動性質(是勻速、勻變速還非勻變速等)(如圖(3)所示);可比較物體的速度變化的快慢(如圖(4)所示);二、例題分析【例1】一個沿直線運動物體的速度圖象,如圖所示,則(B、C、D)A、圖象OA段表示物體做非勻變速直線運動,AB段表示物體靜止B、圖象AB段表示

21、物體做勻速直線運動C、在09秒內物體的運動方向相同D、在912秒內物體的運動方向與09秒內的運動方向相反評析:圖象的AB段表示物體做勻速直線運動,而不是靜止。v-t圖象中表示的的速度值為正,速度方向與規(guī)定的正方向相同;v-t圖象中表示的的速度值為負,速度方向與規(guī)定的正方向相反?!纠?】A、B兩個物體同時由同一地點向同一方向做直線運動,速度圖線如圖所示,那么下面說法中,正確的是( A、B、C )A、物體A勻速直線運動,B做初速度為零的勻加速直線運動;B、開始時A比B快,20秒后,B比A快;C、40秒末A、B兩物體相遇;D、20秒末AB兩物體相遇;評析:通過本例題,讓學生理解速度圖線與時間軸所圍“

22、面積”所表示的物理意義。【例3】甲、乙、丙三輛汽車以相同的速度經(jīng)過某一路標,從此時開始,甲車做勻速直線運動,乙車先加速后減速,丙車先減速后加速,它們經(jīng)過下一個路標時的速度相同,則( B )A、甲車先通過下一路標B、乙車先通過下一路標C、丙車先通過下一路標D、三輛車同時通過下一路標解析 在速度圖象中,圖線下面積大小表示位移大小,因三輛車從某一路標到下一個路標,位移相等,故三條圖線下的面積必須相等,又因為三車始末速度相同,同乙車所用時間最短,如圖所示,故選B作業(yè) 基訓第二章第四節(jié)“速度和時間的關系”第五節(jié) 速度改變快慢的描述-加速度教學目標:1、理解加速度的概念,知道加速度是表示速度變化快慢的物理

23、量,知道它的定義、公式、符號和單位。2、知道加速度是矢量,知道加速度的方向始終跟速度的改變量的方向一致,知道加速度跟速度改變量的區(qū)別。3、知道什么是勻變速直線運動,能從勻變速直線運動的vt圖像中理解加速度的意義。教學重點:1、速度的變化量速度的變化率的含義。2、加速度的概念及物理意義。教學難點:加速度的方向的理解教學步驟:一、導入新課問題:如圖甲、乙兩物體的速度圖像,都是勻變速直線運動,從圖中找一找速度隨時間的變化規(guī)律?分析:甲圖中,物體的速度每1秒變化5m/s,乙圖中,物體的速度每10秒變化5m/s。表示兩物體速度改變的快慢不同,甲物體速度改變快(每秒改變5m/s);乙物體速度改變慢(每秒改

24、變0.5m/s)今天我們就來引入一個新概念加速度,來描述速度改變的快慢。二、新課教學加速度基本概念1、定義:加速度是描述速度改變快慢的物體量,它等于速度的改變跟發(fā)生這一改變所用時間的比值。2、表達式: 3、單位:在國際單位制中,a的單位是米每二次方秒(m/s2);常用單位中,a的單位有厘米每二次方秒(cm/s2)說明:(1)表示速度的改變量,是矢量。在變速直線運動中,和的方向在一條直線上,我們通常取初速度方向為正方向。如果的方向與的方向相同,>0;如果的方向與的方向相反,<0由計算出>0,表示與的方向相同;<0,表示與的方向相反。(2)加速度不但有大小,而且有方向,是矢

25、量。加速度的大小在數(shù)值上等于單位時間內速度的改變。加速度的方向與的方向相同。若以為正方向:>0>0加速運動 <0<0減速運動若以為負方向:>0>0減速運動 <0<0加速運動(3)加速度是描述速度變化快慢的物理量,加速度與速度沒有直接的關系。(4)在勻變速直線運動中,速度的變化是均勻的,比值是恒定的,即加速度大小不變,方向也不變,因此,勻變速直線運動是加速度恒定不變的運動。【例1】如圖所示,請回答:(1)圖線分別表示物體做什么運動?(2)物體5秒內速度的改變量是多少,方向與速度方向什么關系?(3)物體3秒內速度的改變量是多少?方向與其速度方向有何關

26、系?(4)物體運動的加速度分別為多少?方向如何呢?強調:加速度的正、負號只表示其方向,而不表示其大小。從勻變速直線運動的vt圖像中理解加速度的意義。作業(yè) P30練習五2、3、5第五節(jié) 速度改變快慢的描述加速度習題課【例1】一只足球以10m/s的速度沿正東方向運動,運動員飛起一腳,足球以20m/s的速度向正西方向飛去,運動員與足球的作用時間為0.1s,求足球獲得加速度的大小和方向? (300m/s2,方向向西)評析:求一個矢量,既要說明它的大小,也要說明它的方向,對于做直線運動的物體,為了求解問題的方便,通常先選取一個正方向,但物理量的方向與選取的正方向無關。【例2】若汽車的加速度方向與速度方向

27、一致,當加速度減小時,則( B、D )A、汽車的速度也減?。籅、汽車的速度仍增大;C、當加速度減小到零時,汽車靜止;D、當加速度減小到零時,汽車的速度達到最大;解析:速度是增大還是減小,質點做的是加速運動還是減速運動,要根據(jù)v0與a的方向關系來判定。題干中a與v0同向,則汽車必定做加速運動,速度一定增加,加速度減小,只能說明速度增加得慢了,但還是在增加,直到加速度減小到零,速度達到最大值,最后不再變化,而以這個最大的速度做勻速直線運動。說明:判斷速度是增加還是減小,不必去管物體的加速度的大小,也不必去管物體的加速度是增大還是在減小,只需要知道物體加速度方向跟速度方向是相同還是相反。加速度方向與

28、速度(不是指初速度)方向相同時,速度一定增大;加速度方向與速度(不是指初速度)方向相反時,速度一定減小?!纠?】關于加速度,下列說法正確的是( C )A、物體的速度為零,加速度也一定為零;B、物體的速度改變量大,加速度一定大;C、物體的速度變化率大,加速度一定大;D、物體的速度越大,加速度也越大;說明:注意的區(qū)別。加速度是表示速度變化快慢的物理量,等于速度變化和變化這一速度所用時間的比值,加速度的大小與速度的大小無必然的聯(lián)系,加速度大,速度可能大,也可能小,還可能為零。加速度的方向與速度變化的方向相同?!纠?】一個物體沿直線運動,它的速度圖象如圖所示,由此可知( A、C、D )A、2秒末物體返

29、回出發(fā)點;B、2秒末物體的運動方向發(fā)生改變C、第1秒內和第3秒內物體的位移大小相等;D、第1秒內和第3秒內物體運動的加速度大小相等,方向相反;評析:解決此題目應充分利速度圖象的物點:(1)斜率表示加速度;(2)圖線與時間軸所圍圖形的面積等于位移大小。作業(yè):基訓第五節(jié)第六節(jié) 勻變速直線運動規(guī)律教學目標:1、掌握勻變速直線運動的速度公式,知道它是如何推導出的,會應用這一公式分析和計算。2、掌握勻變速直線運動的位移公式,會應用這一公式分析和計算。3、會推出勻變速直線運動的位移和速度的關系式,并會運用它進行計算。教學步驟:一、導入新課如圖所示是一物體的速度圖像,請回答:(1)質點甲、乙做什么運動?(2

30、)甲、乙的加速度各是多大?(1m/s2、0.5m/s2)說明:在速度圖像里(勻變速直線運動)既可以知道每一時刻相對應的瞬時速度,還可以求出其物體的運動的加速度。加速度值就是該直線的斜率。勻變速直線運動的速度與時間的關系可以用圖像來表示,但圖像有其局限性,要讓你求出任何時刻的瞬時速度,只借助圖像是不行的。那就必須用公式表示其規(guī)律。二、新課教學1、速度和時間的關系(1)速度公式 (2) 說明:對于勻加速直線運動、勻減速直線運動都適用。在加速運動中,由于a與v同向,a取正值,在減速運動中,由于a與v反向,a取負值【例1】:汽車緊急剎車時,加速度大小為6 必須在2s內停下來,汽車行駛的最大允許速度是多

31、少?分析:剎車的結果多讓速度變?yōu)?,整個過程為勻減速運動,取初速度方向為正方向,a取負值。解:依據(jù)題意知,2、位移和時間的關系問題:在勻變速直線運動中,時間t內的位移s與平均速度有什么關系? (根據(jù)平均速度的定義可得)問題:在勻變速直線運動中,與時間t內所對的和什么關系?為什么? 因為速度是均勻改變的,在時間t內的平均速度等于速度的平均值。問題:如果一質點初速度為v0,以加速度為a作勻加速直線運動,ts后的位移是多少? 這就是勻變速直線運動的位移時間關系。(1)位移公式:(2)說明:勻變速直線運動的位移公式,既適合于勻加速運動,又適合于勻減速運動。在加速運動中,a與同向,v均勻增大,a取正值;

32、在減速運動中,a與反向,v均勻減小,a取負值。(稍加說明:位移公式也可利用速度圖線求出)【例2】一輛汽車勻速行駛,然后以1的加速度加速行駛,從加速行駛開始,經(jīng)12s行駛了180m,問:汽車開始加速時的速度是多大?解: 即汽車開始加速時的速度為9m/s?!纠?】一輛汽車以10m/s的速度勻速前進,制動后,加速度為2.5 ,問:3s后的位移、10s后的位移。學生根據(jù)公式求出: 討論S2的求法是否有問題?小結: 這一節(jié)我們主要學習了勻變速直線運動的速度公式及位移公式,在運用時,要注意物理過程,結合實際具體分析。作業(yè) P33 練習六3、4、6第七節(jié) 勻變速直線運動的規(guī)律及應用(1)教學目標:1、掌握勻

33、變速直線運動的速度、位移公式2、會推出勻變速直線運動的位移和速度的關系式,并會應用它進行計算教學過程:一、新課教學1、勻變速直線運動的規(guī)律(1)勻變速直線運動的速度和位移公式:公式中共有五個物理量,初速度、末速度、時間、加速度、位移。一般來說已知其中的三個量可以求出其余的一個或兩個物理量。(2)據(jù),消去時間,同學們試著推一下,能得到一個什么關系式?一般在不涉及時間的前提下,我們使用剛才得到的推論求解。 2、勻變速直線運動規(guī)律的應用【例1】發(fā)射炮彈時,炮彈在槍筒中的運動可以看作是勻加速運動,如果槍彈的加速度大小是,槍筒長0.64m,槍彈射出槍口時的速度是多大?分析思考:1)槍筒的長度對應于槍彈做

34、勻加速運動的哪個物理量?2)槍彈的初速度是多大?3)槍彈出槍口時的速度對應于槍彈做勻加速運動的什么速度?4)據(jù)上述分析,你準備選用哪個公式求解?C:學生寫出解題過程,然后評析。【例2】一個滑雪的人,從85米長的山坡上勻變速滑下,初速度是1.8m/s,末速度是5.0m/s,他通過這段山坡需要多長時間?分析思考:1)該滑雪人的運動可當做哪一種勻變速運動?2)你認為所給的已知條件等效為勻變速直線運動的哪些物理量?3)要求得時間t,你準備用什么方法求?解法一:滑雪的人做勻加速直線運動,由由(1)式解出t,代入數(shù)據(jù)得到:說明:比較(1)式和可知,對于勻變速直線運動,平均速度的求解有兩個途徑:(1) (2

35、) 解法二:由和得【例3】做勻加速直線運動的物體,速度從v增加到2v時的位移是s,則它的速度從2v增加到4v經(jīng)過的位移是多少?(4S)三、作業(yè) P35練習七(2)(3)(4)第七節(jié) 勻變速直線運動的規(guī)律及應用(2)1、勻變速直線運動的基本規(guī)律: 2、勻變速直線運動的三個重要推論:(1)在連續(xù)相等的時間T內的位移之差為一恒量,即證明:設物體以初速度為,加速度a做勻變速直線運動。自計時起時間T內的位移 前2T內的位移 則第2個T內位移 前3T內的位移 則第3個T內位移 連續(xù)相等時間T內的位移之差(2)某段時間內中間時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度,即證明:由可知,經(jīng)t/2后瞬時速度變?yōu)閷⒋?/p>

36、上式,可得:(3)某段位移中間位置的瞬時速度與這段位移的初速度、末速度的關系為:證明: 由 可知: 由以上兩式合并可解得:【例1】一個做勻加速直線運動的物體,在頭4秒內經(jīng)過的位移為24米,在第二個4秒內的位移是60米,求這個物體的加速度和初速度各是多少?(2.25、1.5)要求:由學生自行完成,總結幾種不同的解法評析:勻變速直線運動的規(guī)律可用多個公式來描述,因而選擇不同的公式,所對應的解法也不同。對一般的勻變速直線運動問題,若出現(xiàn)相等的時間間隔問題,可優(yōu)先考慮用來求解。3、初速度為零的勻加速直線運動規(guī)律(設T為時間單位)(1)第1個T內、第2個T內、第3個T內、位移之比:提示:可采用速度時間圖

37、象來證明【例2】一列火車從靜止開始做勻加速直線運動,某觀察者站在第一節(jié)車廂前端,他測得第一節(jié)車廂通過他歷時10s,全部列車通過他歷時30s,設每節(jié)車廂的長度相等,求這列火車的總節(jié)數(shù)。(9節(jié))解析:全部列車通過他歷時30秒,可以理解為3個10秒.第一個10秒內列車通過的位移大小為一節(jié)車廂長度,第2個10秒內通過的位移大小應為三節(jié)車廂長度,第3個10秒內通過的位移大小為五節(jié)車廂長度.共計9節(jié)車廂.作業(yè):基訓第七節(jié) 勻變速直線運動的規(guī)律及應用(3)【例1】甲、乙兩車同時從同一地點出發(fā),向同一方向運動,其中,甲以10m/s的速度勻速行駛,乙以2m/s2的加速度由靜止啟動,求:(1)經(jīng)多長時間乙追上甲車

38、?此時甲、乙兩車的速度有何關系?(2)追上前經(jīng)多長時間兩者相距最遠?此時二者的速度有何關系?評析:用速度圖象輔助分析? 初速度為零的勻加速直線運動的物體追趕同向勻速運動的物體時,追上前具有最大距離的條件:追趕者的速度等被追趕者的速度?!纠?】汽車正以10m/s的速度在平直的公路上前進,突然發(fā)現(xiàn)正前方有一輛自行車以4m/s的速度做同向的勻速直線運動,汽車立即關閉油門做加速度大小為6m/s2的勻減速運動,汽車恰好不碰上自行車,求關閉油門時汽車離自行車多遠?基訓評析:利用速度圖像輔助分析。汽車恰好不碰上自行車,關閉油門時汽車離自行車的距離等于圖象中陰影部分的“面積”? 勻減速直線運動的物體追趕同向勻

39、速運動的物體時,恰好追上或恰好追不上的臨界條件:即將靠近時,追趕者速度等于被追趕者速度。【例3】火車以速度v1勻速行駛,司機發(fā)現(xiàn)前方同軌道上相距S處有另一火車沿同方向以速度v2(對地,且V1>V2)做勻速運動,司機立即以加速度a緊急剎車,要使兩車不相撞,a應滿足什么條件?三味組合P167評析:速度圖象中陰影部分的“面積”應小于或等于S作業(yè):三味組合第七節(jié)勻變速直線運動規(guī)律的應用第八節(jié) 自由落體運動教學目標:1、理解什么是自由落體運動,知道它是初速度為零的勻加速直線運動。2、知道什么是自由落體的加速度,知道它的方向,知道在地球的不同地方,重力加速度大小不同。3、掌握自由落體運動的規(guī)律。教學

40、用具一紙片、一硬幣、抽氣機、牛頓管、“自由落體課件”教學步驟一、導入新課1、復習:什么是勻變速直線運動,其速度公式、位移公式分別是什么?2、導入:同學們,我們今天應用這些知識研究一種常見的運動,物體下落的運動。二、新課教學演示實驗:讓一個紙片與一個硬幣同時自由下落,可看到什么現(xiàn)象?學生:硬幣落得快。老師:對,這就是我們的生活經(jīng)驗,這也是公元前希臘的哲學家亞里斯多德的觀點。在其后兩千多年的時間里,人們一直信奉他的學說。同學們聽說過伽利略的兩個鐵球同時落地的故事嗎?伽利略做過大量的由靜止下落的實驗,并且還用歸謬法、數(shù)學推理法證明了亞里斯多德的觀點是錯誤的。同學們課后看閱讀材料,伽利略為了證明亞里斯

41、多德觀點的錯誤,他就拿了一個質量是另一個質量10倍的鐵球站在比薩斜塔上,使兩鐵球同時下落,結果兩鐵球幾乎同時落地。且再看實驗:把剛才的紙片揉成團,和硬幣由靜止同時下落,同學再觀察:學生:幾乎同時落地。老師:同一個紙片,為什么形狀不一樣,其下落時間就不一樣呢?學生:這是因為空氣的阻力的影響。把紙片揉成團,所受空氣的阻力要比紙片所受空氣的阻力小得多,所以與硬幣幾乎同時落地。老師:如果真的把質量、形狀不同的物體放在真空中,從同一高度自由下落,和伽利略的結論一樣嗎?演示:把事先抽成真空(空氣相當稀?。┑呐nD管拿出來,讓牛頓管中的硬幣、雞毛、紙片、粉筆頭從靜止一起下落?,F(xiàn)象:同時落下。1、自由落體運動自

42、由落體運動:物體只在重力的作用下從靜止開始下落的運動。說明:這種運動只有在沒有空氣的空間里發(fā)生,在有空氣的空間中,如果物體所受空氣阻力很小,和物體重力相比可忽略的條件下,物體從靜止豎直下落的運動也可以看成是自由落體運動。2、自由落體運動的加速度設問:自由落體運動是什么性質的運動?【多媒體演示】自由落體(小球)的頻閃照片(通過多媒體演示達到兩個目的:一個是說明自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動;二個是勻加速度直線運動的加速度是多大)(1)自由落體是初速度為零的勻加速直線運動。(2)一切物體的自由落體的加速度都相同,這個加速度叫重力加速度,用g表示同學們請閱讀材料P37頁內容,能得到什么知識

43、?總結:地球上不同的緯度、g值不同。其方向為豎直向下。通常的計算,g值取9.8m/s2,粗略計算:g=10m/s23、自由落體運動的規(guī)律因為自由落體運動是初速度為零,加速度為g的勻加速直線運動,請同學們推出其速度公式,位移公式學生推導得出:【例1】一個自由下落的物體,到達地面的速度是39.2m/s.這個物體是從多高落下的?落到地面用了多長時間?(課本P.38 (3)【例2】一個自由落體的物體,下落最后1秒內的位移是25米,求:(1)物體開始下落的高度;(2)物體下落的總時間 基訓P25三、作業(yè)1、基訓P24P252、課后閱讀“閱讀材料”伽利略對自由落體運動的研究P39第八節(jié) 自由落體運動習題課

44、【例1】一個小球自屋檐自由落下,在t=0.25s內通過高度為h=2m的窗口,求窗口的頂端距屋檐多少米?(g=10m/s2) (h=2.28米)【例2】一條鐵鏈AB長0.49米,懸于A端使它自由下垂,然后讓它自由下落,求整個鐵鏈通過懸點下方2.45米處的小孔O時需要的時間是多少? (0075秒)評析:鐵鏈做自由落體運動,由于它有一定的長度,所以鐵鏈經(jīng)過下面的小孔O時不是一瞬間,而是一段時間。這段時間可用鐵鏈兩端分別經(jīng)過O點的時間差值來求解?!纠?】一跳傘運動員從350米高空離開飛機跳傘降落,為了使落地時間快一些,開始時未打開傘而自由下落,降落一段距離后才張開傘,張開傘后以2m/s2的加速度勻減速

45、下落,到達地面時的速度為4m/s,問跳傘運動員應在離地面多高時張開傘?(g=10m/s2)基訓P.25 9T作業(yè):三味組合P.170第八節(jié)自由落體運動豎直上拋運動教學目標(1)了解什么是豎直上拋運動;(2)掌握豎直上拋運動的特點;(3)掌握豎直上拋運動的規(guī)律;能熟練地計算豎直上拋物體的位移、速度及運動時間。重點難點1、重點是使學生掌握豎直上拋運動的特征和規(guī)律,在熟練運用勻變速直線運動的分析運算的基礎上,掌握豎直上拋運動中物體運動時間、位移和速度等物理量的變化及運算。2、難點是在運算過程中,設定正方向,嚴格運用物理量正負號法則教學過程一、新課引入我們生活在地球上,經(jīng)常遇到物體在重力作用下的運動,

46、前面我們學過的自由落體運動就是物體在重力作用下最簡單的運動。請同學們回憶一下:1、什么是自由落體運動?2、它有什么特點?(指定學生回答)答:1、物體只在重力作用下從靜止開始的運動叫自由落體運動。(教師說明通常在物體下落的高度不太大時,空氣阻力可以忽略不計,一般都可以認為的自由落體運動,這是物理學中一種理想化的研究方法。)2、自由落體運動是初速度為零的勻加速運動。今天我們再學習一種新的在重力作用下的物體的運動形式豎直上拋運動二、新課教學(一)、豎直上拋運動實驗:演示粉筆頭的豎直上拋運動。1、定義:物體以一定的初速度豎直向上拋出的運動叫豎直上拋運動。2、特征:(1)、具有豎直向上的初速度;(2)、

47、忽略空氣阻力后,物體只受重力作用,加速度恒為重力加速度g。(3)、上升階段:勻減速直線運動; 下落階段:自由落體運動。這兩個運動都是我們非常熟悉的運動,因此我們在處理豎直上拋運動時,一般都是分為兩個階段來計算,以使問題簡化,下面我們就來學習豎直上拋運動的計算方法。(二)豎直上拋運動的計算設一個物體以v0的初速度作豎直上拋運動,請求出以下各量:(1)上升時間t1: (2)上升的最大高度H:(3)下落時間t2: 由 得(4)落地速度v2:(5)全程時間t:由第(5)式可知,已知物體豎直上拋時的初速度v0可以求運動時間t,反之如果已知運動時間t,也可以求出物體上拋時的初速度v0。這以給我們提供了一種

48、測量物體初速度的方法。請同學們思考:給你一只秒表和一支玩具手槍,你能否大致測出手槍子彈射出槍口時的初速度?怎樣測量?(讓同學們思考后指定一個回答后繼續(xù)思考下面的例題)【例1】豎直上拋一物體,初速度為30m/s,求:上升的最大高度H;上升段的時間t上;物體在1秒末、2秒末、3秒末、4秒末、5秒末、6秒末的高度及速度。(取向上的方向為正方向,g=10m/s2)教師先示范后分組解答,由各組派出代表回答后用投影筆填入下列表格中:時 刻0S1S末2S末3S末4S末5S末6S末高度(m)速度(m/s)速度方向引導學生分析表格中的數(shù)據(jù)后出示下圖,并引導學生分析歸納出豎直上拋運動的規(guī)律。v0=30m/s,t0

49、=0sv1=20m/s,t1=1sv2=10m/s,t2=2sv3=0m/s,t3=3sv6=-30m/s,t6=6sv5=-20m/s,t5=5sv4=-10m/s,t4=4sv3=0m/s,t3=3s(三)、豎直上拋運動的規(guī)律:1、豎直上拋物體上拋達最大高度所用的時間與從這一高度下落到拋出點所用時間相等;2、豎直上拋物體在上升和下落過程中經(jīng)過同一位置時速度大小相等,方向相反。三、課堂小結1、物體以一定初速度沿豎直方向向上拋出,所做的運動叫豎直上拋運動。在上升過程中,速度越來越?。患铀俣确较蚋俣确较蛳喾?。當速度減小到零時,物體上升達最大高度。然后物體由這個高度自由下落,速度越來越大,加速度方向跟速度方向相同。2、由于豎直上拋運動中物體在同一位置上拋速度和下落速度大小相等、方向相反,所以有時可以利用這種對稱性求解,使解題過程簡化。實驗 練習使用打點計器實驗目的練習使用電磁打點計時器或電火花計時器,學習利用打上點的紙帶研究物體的運動,利用打上點的紙帶研究物體的運動情況.實驗原理1、電磁打點計時器是一種使用低壓交流電源的計時儀器,它的工作電壓為46伏,當電源頻

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