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文檔簡介
高一—粵教版—物理—第二單元
第二節(jié)
勻變速直線運動的規(guī)律教學目標1、通過應用公式推導與圖像結合的方法導出勻變速直線運動的速度公式,知道應用數(shù)學函數(shù)和物理工具認識運動的方法,形成運動概念.2、通過速度-時間圖像分析具體的運動情境,能從直線截距、斜率以及面積的分析、推理和論證中,理解勻變速直線運動的規(guī)律,并對公式作出解釋.3、基于速度公式和位移公式推導出速度與位移關系式以及中間時刻的速度公式,能解釋勻變速直線運動的內(nèi)在規(guī)律,能恰當使用公式解決問題.4、通過應用速度公式和位移公式解決實際問題,能在解決問題中認識規(guī)律的本質,能形成探索現(xiàn)實問題的內(nèi)在動力和推動科技發(fā)展的責任.重點:勻變速直線運動的規(guī)律及應用難點:勻變速直線運動規(guī)律的推導
課前引入
如果汽車從靜止開始在平直公路上行駛,我們看到汽車速度表的指針從0開始隨時間均勻地按順時針轉動指示10,20,30,…,這時汽車在做勻變速直線運動.假如汽車正以100km/h的速度在高速路上行駛(如圖1所示),該車與前面的車輛保持50m的車距是否安全?圖1 在高速路上行駛的車輛要保持一定的前后車距一、速度與時間的關系
這就是勻變速直線運動速度隨時間變化的關系,稱為勻變速直線運動的速度公式
圖2 物體做勻變速直線運動的v-t圖像勻變速直線運動物體的v-t圖像是一條傾斜的直線直線與縱軸的交點即為物體的初速度斜率k=v/t=常數(shù)物體運動的加速度恒定不變這個斜率就是物體運動的加速度
如圖3圖線①②③表示的運動情況是怎樣的?圖像中圖線的交點表示什么含義?圖3三個質點運動的v-t圖像答:①表示勻加速直線運動②表示勻速直線運動。③表示勻減速直線運動圖中交點表示質點在t1時刻速度相同如圖4所示是某質點運動的V-t圖像.試描述該圖像與物體運動實際情況的對應關系.圖4某質點運動的v-t圖像0~1s,勻加速直線運動,1~2s,勻減速直線運動,
2s末速度減為02~3s,反向勻加速直線運動3~4s,反向勻減速直線運動甲乙二、位移與時間的關系如果物體做勻速直線運動,如圖5所示。在時間t內(nèi)的位移S=vt,正好對應著v-t圖像中陰影矩形的面積。圖2-2-5 物體做勻速直線運動的
2-t圖像圖5物體做勻速直線運動的V-t圖像在時間t內(nèi)的位移是否對應v-t圖像中陰影梯形面積?試證明。圖6物體做勻變速直線運動的v-t圖像圖7圖8代入上式,
位移公式的推導
化簡可得三、速度與位移的關系由勻變速直線運動的速度公式及位移公式消去t后,化簡可得上式直接表明了初速度v0、末速度vt、加速度a和位移S之間的關系,
上式表明,
在勻變速直線運動中,某一段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度.
中間時刻的瞬時速度公式例題1:如圖9所示,一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做勻加速直線運動,快艇的初速度是6m/s.求這艘快艇在8s末的速度和8s內(nèi)的位移.圖9快艇做勻加速直線運動解:快艇的運動情況如圖9所示.選定初速度方向為正方向,因快艇做勻加速直線運動,根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律
如果該快艇以2m/s2的加速度做勻減速直線運動,求這艘快艇在8s末的速度和8s內(nèi)的位移.其解答過程是不是上述解答過程的簡單重復呢?說明理由.
一、速度時間關系:二、位移時間關系:三、速度位移關系:四、中間時刻的速度:
課堂小結
要注意公式中加速度矢量的表達方式:以初速度V0為正方向,若加速運動,則ɑ>0;若減速運動,則ɑ<0謝謝觀看高一—粵教版—物理—第二單元
第二節(jié)
勻變速直線運動的規(guī)律
答疑1.物體做勻加速直線運動,加速度為4m/s2.下列說法哪些是正確的?并簡要說明理由.(1)任何1s的末速度比初速度大4m/s.
1.物體做勻加速直線運動,加速度為4m/s2.下列說法哪些是正確的?并簡要說明理由.(2)任何1s的初速度比前1s的初速度大4m/s.
1.物體做勻加速直線運動,加速度為4m/s2.下列說法哪些是正確的?并簡要說明理由.(3)物體運動的速度與經(jīng)過的時間成正比,第2s末的速度是第1s末的速度的2倍.
1.物體做勻加速直線運動,加速度為4m/s2.下列說法哪些是正確的?并簡要說明理由.(4)運動中增加的速度與所需的時間成正比,且增加的速度方向始終和加速度方向相同.答:正確.根據(jù)
v=ɑt,物體做勻加速直線運動,ɑ>0且恒定,所以
v與t成正比,增加的速度方向和加速度方向相同。2.某住宅樓的升降電梯向上運動的v-t圖像如圖10所示.分別求出0~2s、2~5s、5~6s內(nèi)的加速度,指出哪段時間內(nèi)運動最快,哪段時間內(nèi)速度變化最快.求出0~6s內(nèi)通過的位移.答:由圖可知,0~2s內(nèi)ɑ1=4m/s2,
2~5s內(nèi)ɑ2=0,
5~6s內(nèi)ɑ3=-8m/s2,2~5s內(nèi)運動最快,5~6s內(nèi)速度變化最快圖103.勻變速直線運動的規(guī)律之中公式很多,在實際應用中如何選擇?要注意什么?
首先要熟練勻變速運動的每個規(guī)律的含義以及所涉及的物理量,根據(jù)具體情況具體選擇。同時要注意加速度的正負號,如選初速度為正方向(前提),勻加速運動的加速度為正值,勻減速運動的加速度為負值。4.訓練場上,足球被踢出后在水平草地上做勻減速運動,加速度的大小為0.6m/s
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