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第二章 匀变速直线运动研究第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律学习目标：1巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。2通过实验探究体验如何从实验研究中获取数据，学会利用图像处理实验数据的科学方法。3知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。 活动方案：活动一：通过以下问题的完成，回忆所学打点计时器的有关知识，进一步熟悉打点计时器的使用1.关于电磁式打点计时器的下列说法中正确的是（ ）A.输入50Hz、220v的交流电压，经打点计时器的线圈转变成6v以下的工作电压B.输入的必须是50 Hz、6v以下的工作电压C.只要输入的是交流电，不管频率是多少，总是相隔0.02s打一次点D.从打第1点开始计时，到打第5点的时间间隔是0.1s2.在用打点计时器测量瞬时速度的实验中，某活动小组选取了长度大致相同的四条纸带进行分析，如图所示，比较四条纸带，其中：(1)平均速度最大的是（ ）（2）图中O点速度最大的是（ ）（3）速度越来越大的是（ ）活动二：按桌面提供器材和课本内容要求设计完成实验，并用语言归纳实验结论。活动三：根据实验纸带上的点进行小组讨论交流，学会实验数据的处理的一般方法，探究小车速度与时间的关系，说出小车速度与时间的关系的探究思路，并写下自己的方案。活动四：在独立思考实验数据处理的基础上合作研究如何由实验数据画出v-t图像，思考如速度图线为一条直线表示了怎样的物理意义？ 课堂反馈：1. 小明和他的同伴在做探究小车速度随时间变化的规律的实验中，由于他的同伴不太明白实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：打点计时器；天平；低压直流电源；细绳；纸带；小车；钩码；秒表；一端附有定滑轮的长木板。小明看后觉得有些不妥，这些器材中，哪些多余，还缺少什么器材：2. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，小明与他同伴操作中有以下实验步骤，其中有错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H)_A.拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，后接通电源B.将打点计时器固定在平板上，并接好电源C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂着的钩码D.取下纸带E.将平板的一段抬高，轻推小车，使小车能做加速运动F.将纸带固定在小车后面，并穿过打点计时器的限位孔。将以上步骤完善后并按合理的顺序写在横线上_.3. 小车牵引纸带沿斜面下滑，用打点计时器打出的纸带如图所示，已知打点周期为为0.02s，根据纸带上提供的数据填写表格并求出平均加速度，做出v-t图像。表一 实验数据分段第1段第2段第3段第4段第5段第6段时间t/s0-0.10.1-0.20.2-0.30.3-0.40.4-0.50.5-0.6各段位移x/m0.01450.02450.03550.04550.05600.0665平均速度v/(m/s)表二 相邻段加速度值相邻段1-2段2-3段3-4段4-5段5-6段加速度a/(m/s2)第二节 匀变速直线运动的速度与时间的关系 学习目标：1 知道什么是匀变速直线运动。2 知道匀变速直线运动的v-t图像特点和直线倾斜程度反映了匀变速直线运动的加速度。3 理解匀变速直线运动的速度与时间关系式v=v0+at，会用该关系式解简单的匀变速直线运动的问题。活动方案：活动一：在阅读课本34、35页的基础上完成以下小题，初步了解匀变速直线运动的定义和特点。1. 匀变速直线运动的定义：2. 匀变速直线运动的特点:加速度是_;速度是_;其中匀加速运动的速度是_;匀减速运动的速度是_.3. 已知一运动物体的初速度v0=6m/s，加速度a=-3m/s2，它表示（ ）A. 物体的加速度的方向与速度的方向相同，且物体的速度在减小B. 物体的加速度的方向与速度的方向相同，且物体的速度在增加C. 物体的加速度的方向与速度的方向相反，且物体的速度在减小D. 物体的加速度的方向与速度的方向相反，且物体的速度在增加活动二:由以上第3题数据画出对应的速度图像，理解匀变速直线运动的速度图线是一条直线。并从速度图像进一步理解匀变速直线运动。即时练习1：关于图像下列说法正确的是（ ）A.匀速直线运动的速度-时间图像是一条与时间轴平行的直线B.匀速直线运动的速度-时间图像是一条倾斜的直线C.匀变速直线运动的速度-时间图像是一条与时间轴平行的直线D.非匀变速直线运动的速度-时间图像是一条倾斜直线活动三：通过公式变形，由加速度公式推导速度与时间的关系式，学会由基本公式推导一般关系式（速度与时间的关系式）的方法。活动四：阅读课本例题1、2 ，学会速度公式的应用方法，理解单位统一的重要性变式讨论1：如果某汽车初速度为10m/s，紧急刹车时的加速度为6m/s2。请分别求汽车刹车1s末、2s末、3s末的速度。变式讨论2：如果汽车紧急刹车时的加速度的大小为6m/s2，该汽车司机遇到紧急情况的反应时间为0.5s，要求汽车遇到紧急情况时能在2s内迅速停下来，则该汽车在正常行驶时的速度最大不能超过多少？课堂反馈：1. 如图所示是四个做直线运动的物体的速度时间图像，则做匀加速直线运动的图像是_，做匀减速直线运动的图像是_，初速度为零的是_，做匀速直线运动的是_.(填图像代号)2.若汽车加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，则（ ）A.汽车的速度也减小 B.汽车的速度仍在增大C.当加速度减小到零时，汽车静止 D.当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大3.升降机从静止开始上升，先做匀加速运动，经过4s速度达到4m/s，然后匀速上升2s，最后3s做匀减速运动，恰好停下来，试作出v-t图像。4课题3 匀变速直线运动的位移与时间的关系学习目标：1 知道匀速直线运动中的位移与v-t图像中矩形面积的对应关系。2 理解匀变速直线运动中的位移与v-t图像中四边形面积的对应关系，使学生感受利用极限思想解决物理问题的科学思维方法。3 理解匀变速直线运动的位移与时间的关系。 活动方案：活动一：完成下题实现所学知识的巩固，进一步体会速度图线的意义，。质点作直线运动的v-t图像如图所示，则（ ）A.6s内物体做匀变速直线运动B.2-4s内物体做匀变速直线运动C.3s末物体的速度为零，且改变运动方向D.2 s末物体的速度大小为4m/s活动二：在完成以下小题后，通过对速度图线的分析，理解“面积”的意义，学会位移与时间关系式的推导并掌握其方法：如图，是某运动质点运动过程中的速度时间图象，试从提供vt图象回答：（1）该质点做什么运动？（2）该质点在30秒内位移是多少？（3）运动图线与两坐标轴所围面积是多大？ 由此计算你能理解面积的意义吗？请在此基础上，据课本提供vt图象推导位移与时间关系式：活动三：完成下面习题，理解位移公式中各量的意义，初步学会学会位移公式的使用如果有一个物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系式为x=4t+2t2.则该物体的初速度和加速度分别是多少？求出头两秒内物体的位移及两秒末的速度，并画出相应的速度图像和位移图像。想一想：位移图像为什么不是一条直线？活动四：完成以下小题，进一步理解位移公式1.一辆汽车以1 m/s2的加速度行驶了12 s，驶过了180 m。该汽车开始加速时的速度是多少？2.一质点做直线运动，t=t0时，s0,v0,a0,此后a逐渐减小（不为零），则（ ）A.速度的变化越来越慢 B.速度逐渐变小C.位移继续增大 D.位移速度始终为正值课堂反馈：1. 飞机在跑道上滑行，离地起飞时的速度是60m/s，若飞行滑行时加速度大小为4m/s2，则飞机从开始滑行至起飞需时间为多少？起飞的跑道至少长为多少米？2. 汽车从静止开始以1m/s2的加速度运动，则汽车5s内通过的位移为_m，第2s内的平均速度为_m/s，第2s内的位移是_m.。3. 汽车以10m/s的速度行驶，刹车后获得2m/s2加速度，则刹车4s通过的路程是多少米，刹车后8s通过的路程是多少米。4.一辆汽车从静止开始以加速度a启动时，恰有一自行车以v0匀速从旁边驶过，以后它们都沿同一直线运动，则汽车追上自行车的时间是多少？课题4 匀变速直线运动的位移与速度的关系学习目标：1 理解匀变速直线运动的位移与速度的关系。2 掌握匀变速直线运动的位移、速度、加速度和时间之间的相互关系，会用公式解匀变速直线运动的问题。 活动方案：活动一：在学习的匀变速直线运动速度-时间关系与位移-时间关系中，试着把两式中的t消去，写出获得的新表达式学会位移与速度关系式的推导活动二：完成以下4题：进一步熟悉位移与速度的关系式的应用1. 某飞机着陆时的速度是216km/h，随后匀减速滑行，加速度大小是2m/s2。机场跑道至少要多长才能使飞机安全地停下来？2. 汽车由静止出发做匀加速直线运动，用10s时间通过一座长140m的桥，过桥后汽车的速度是16m/s。求：（1） 它刚开上桥头时的速度是多大？（2） 桥头与出发点之间的距离是多少？3. 小球在光滑的水平面上做了3s的匀速直线运动后，滑上一斜面，经4s速度减小为零，此时小球恰好滑到斜面的顶端，小球全过程总的路程是4.0m。求小球在斜面上运动的加速度的大小和斜面的长度各是多少？4. 已知某物体做匀变速直线运动，加速度为a。试证明：在某一段时间t内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。活动三：通过以上4题求解与讨论，总结求解匀变速直线运动问题的常用方法。 课堂反馈：1某飞机着陆时的速度是216km/h，随后匀减速滑行，加速度的大小是2m/s2。机场的跑道至少要多长才能使飞机安全地停下来？2 做匀减速直线运动的物体经4s后停止，若在第1s内的位移是14m，则最后1s内的位移与4s内的位移各是多少？34课题5 自由落体运动学习目标：1 知道物体做自由落体运动的条件。2 通过实验探究自由落体运动加速度的大小，建立重力加速度的概念，知道重力加速度的方向、在地球上的不同地方重力加速度的大小不同、通常情况下g取9.8m/s2。3 掌握自由落体运动的特点和规律。 活动方案：活动一：利用身边的器材设计一个实验来探究当物体从某一高度下落，其下落快慢可能与那些因素有关，归纳物体下落快慢的影响因素。 活动二：在阅读课本相关内容的基础上认识自由落体运动；在完成以下问题后知道物体做自由落体运动条件。1. 自由落体运动的定义：2. 物体做自由落体运动的条件是：活动三：阅读课本43页的内容，设计实验方案探究自由落体运动的性质及特点，进一步理解自由落体运动是一个匀变速直线运动：活动四：在阅读教材相关内容并回答下列问题的基础上理解重力加速度的大小和方向，知道同一地点物体的重力加速度相同，与物体质量的大小无关：1什么是重力加速度？标准值是多少？方向指向哪里？2阅读课本43-44页内容，分析表中的数据，总结重力加速度的大小规律：活动五：将研究匀变速直线运动方法应用于自由落体运动，讨论写出自由落体运动规律公式。课堂反馈：1、关于自由落体运动下列说法正确的是（ ）A.不同的物体做自由落体运动，它们的运动规律是不同的B.自由落体运动的加速度与物体的质量大小无关C.物体在空气中从静止开始下落的运动一定是自由落体运动D.自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动2、甲物体从高处自由下落一段时间后，乙物体从同一位置自由下落，若以甲为参考系，则乙物体的运动状态是（甲、乙均未着地）（ ）A.相对静止B.向上做匀速直线运动C.向下做匀速直线运动D.向上做匀变速直线运动3.人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫“反应时间”。反应时间越短，反应显得越灵敏。下面介绍某同学测定反应时间的方法：请另一位同学用两个手指捏住木尺顶端，你用一只手在木尺下部做握住木尺的准备，但手的任何部位都不要碰到木尺。当看到那位同学放开手时，立即握住木尺。测出木尺降落的高度，即可算出反应时间。在一次测量中，手开始放在木尺的刻度为25cm附近，抓住直尺时的部位在木尺的刻度为45cm处，则可知该同学的“反应时间”为_s(g取10m/s2)4课题6 伽利略对自由落体运动的研究学习目标：1 了解伽利略研究自由落体运动的科学方法和巧妙的实验构思。2 了解伽利略研究自由落体运动的探究历史。3 通过学习伽利略对自由落体运动的研究，培养学生热爱科学、勇于探索、坚持真理的高尚情操。活动方案：活动一、阅读课本4548页，然后完成下列内容，了解伽利略对自由落体运动的研究，理解、体会伽利略的研究思想，进一步加深对自由落体运动的理解。1.下列物体的运动能看做自由落体运动的是（ ）A.在空气中下落的羽毛 B.在真空管中由静止下落的羽毛C.刚从跳伞上跳下没有打开降落伞的运动员 D.雨滴从云中落下直到地面的运动2.在物理学的发展历程中，下面哪位科学家首先建立了平均速度、瞬时速度、加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用实验检验、猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展（ ）A.伽利略 B.亚里士多德 C.牛顿 D.爱因斯坦3.A物体重量是B物体的两倍，A从H，B从2H高度同时开始自由下落（不计空气阻力，A、B下落时间均大于1秒）（ ）A.落地前同一时刻B比A的速度大 B.1秒末两物体速度相同C.两物体落地时速度相同 D.下落1米所需时间相同活动二、完成下列各题进一步理解伽利略的研究思想4.伽利略以前的学者认为，物体越重，下落得越快，伽利略等一些物理学家否定了这种看法，在高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球，玻璃球先于羽毛落到地面，这主要因为（ ）A.它们的质量不同 B.它们的密度不同 C.它们的材料不同 D.它们所受空气阻力不同5.伽利略用实验验证v与t成正比的最大困难是（ ）A.不能很准确测定下落的距离 B.不能测出下落物体的瞬时速度 C.当时没有测量时间的仪器 D.当时没有记录该物体运动的数码相机6.做自由落体运动的物体，每秒的速度增量总是（ ）A.大小相等，方向相同 B.大小不等，方向不同C.大小相等，方向不同 D.大小不等，方向相同7.两千多年前古希腊的_认为越重的物体下落的越快。8.伽利略给出了科学研究过程的基本要素，这些要素包含对现象的一般观察、_、运用逻辑（包括数学）得出结论、_、对假说进行修正和推广等。伽利略科学思想方法的核心是把_、_和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学认识的发展。直线运动章末测试一、选择题(每小题4分，共40分)1.下列物体中，不能看作质点的是 （ ）A.计算从北京开往上海的途中，与上海距离时的火车B.研究航天飞机相对地球的飞行周期时，绕地球飞行的航天飞机C.沿地面翻滚前进的体操运动员D. 比较两辆行驶中的车的快慢2.若汽车的加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，则A.汽车的速度也减小B.汽车的速度仍在增大C.当加速度减小到零时，汽车静止D.当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大3.物体从某一高度自由下落，第1 s内就通过了全程的一半，物体还要下落多少时间才会落地 A.1 sB.1.5 sC. sD.（-1）s4.如图所示是做直线运动的甲、乙两物体的s-t图象，下列说法中正确的是（ ）A.甲启动的时刻比乙早 t1 sB.当 t = t2 s时，两物体相遇C.当t = t2 s时，两物体相距最远D. 当t = t3 s时，两物体相距s1 m5.做匀加速运动的列车出站时，车头经过站台某点O时速度是1 m/s，车尾经过O点时的速度是7 m/s，则这列列车的中点经过O点时的速度为A.5 m/sB.5.5 m/sC.4 m/sD.3.5 m/s6.a、b两个物体从同一地点同时出发，沿同一方向做匀变速直线运动，若初速度不同，加速度相同，则在运动过程中a、b的速度之差保持不变a、b的速度之差与时间成正比a、b的位移之差与时间成正比a、b的位移之差与时间的平方成正比A. B. C. D.7.下列关于平均速度和瞬时速度的说法中正确的是 （ ）A做匀变速运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的B瞬时速度就是运动的物体在一段较短的时间内的平均速度C平均速度就是初末时刻瞬时速度的平均值t /sV m/s2 00 1 2 3 48 642甲乙丙D某物体在某段时间里的瞬时速度都为零，则该物体在这段时间内静止8.汽车的加速性能是反映汽车性能的重要标志速度变化越快，表明它的加速性能越好，如图为甲、乙、 丙三辆汽车加速过程的速度时间图象，根据图象可以判定 （ ）甲车的加速性能最好 乙比丙的加速性能好 丙比乙的加速性能好 乙、丙两车的加速性能相同9用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间，设直尺从开始自由下落，到直尺被受测者抓住，直尺下落的距离h，受测者的反应时间为t，则下列说法正确的是（ ）Ah BtCtDth210.从某高处释放一粒小石子，经过1 s从同一地点释放另一小石子，则它们落地之前，两石子之间的距离将 （ ）A.保持不变B.不断变大C.不断减小D.有时增大有时减小二、填空题(每题4分，共16分)11.某市规定：卡车在市区内行驶速度不得超过40 km/h.一次一辆卡车在市区路面紧急刹车后，经1.5 s停止