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1、 第二章匀变速直线运动的研究实验:探究小车速度随时间变化的规律学习目标:1会正确使用打点计时器打出的匀变速直线运动的纸带。2会用描点法作出v-t图象。3能从v-t图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。4了解误差和有效数字的概念,会分析实验误差,知道注意事项。课程类型:新授课自主学习:阅读教材、完成下列问题1实验目的:探究小车速度随变化的规律2实验原理:利用打出的纸带,记录数据,作出图象,寻找小车速度随时间变化的规律3实验器材:打点计时器、低压电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、细线、复写纸片、.4实验步骤:(1)把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木

2、板上没有滑轮的一端,连接好电路把一条细线拴在小车上,使细线跨过滑轮,下边挂上合适的把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面把小车停在靠近打点计时器处,接通后,放开,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一行小点,随后立即关闭电源换上新纸带,重复实验三次从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头比较密集的点迹,在后边便于测量的地方找一个点做计时起点为了测量方便和减少误差,通常用每打五次点的时间作为时间的单位,即T=0.02sx5=0.1s.在选好的计时起点下面标明A,在第6点下面标明B在第11点下面标明C,点C、叫做计数点,两个相邻计数点间的距离分别是X、x2、X3、利用求解各计

3、数点的瞬时速度.以速度v为轴,时间t为轴建立直角坐标系,根据表中的数据,在直角坐标系中描点.通过观察思考,找出这些点的分布规律.注意事项开始释放小车时,应使小车靠近.先计时器工作后,再当小车停止运动时要及时要防止钩码落地和小车跟相撞,在小车到达滑轮前及时.牵引小车的钩码个数要适当,以免过大而使纸带上的点太少,或者加速度太小,而使各段位移无多大差别,从而使误差增大.应先选好和计数点并进行编号,然后再测距离.测量长度时不要用短刻度尺的长度,最好用长刻度尺对齐各计数点(不要移动尺子),读出各计数点间的长度值,避免测量误差的积累.在坐标纸上画vt图象时,注意的选取,使图象尽可能地均匀分布在坐标平面上.

4、误差分析减小测量误差:为了便于测量,舍掉开始的一些过于密集的点,找一个点做计时起点,量出到该点的距离.减小测量误差:一般隔5个计时点,选取一个计数点,则每两个计数点的时间间隔为T=课堂合作探究:探究一、怎样处理实验数据?【典型例题1】请同学们思考在前面的学习中我们利用了什么方法求某一点的瞬时速度?在画速度时间图象时是否可以把每个点都用图线连接起来呢?【反馈练习1】长木板光滑和不光滑对本实验的实验目的有无影响?两种情况下得到的图象有何区别?(所挂钩码个数相同)规律总结:1表格法从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点,在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点为了计算方便和减小

5、误差,通常用连续打五个点的时间作为时间单位,即T=0.1s.正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离,并填入自己设计的表格,利用平均速度法,可求出各计数点的瞬时速度,比较瞬时速度找运动规律图象法以速度v为纵轴,时间t为横轴,建立直角坐标系.根据表中的v、t数据,在直角坐标系中描点.通过观察、思考,找出这些点的分布规律.如果不计实验误差,代表小车速度与时间关系的点应全部落在某条直线上.为了减小误差,连线时应使较多的点落在直线上,不在直线上的点尽可能地对称分布在直线两侧.实验结论忽略误差带来的影响,小车速度随时间变化的图象是一条倾斜的直线,即速度和时间关系为线性关系.探究二、解题方法练习【典型

6、例题2】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图所示给出了从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0,123,4,5,6都为计数点.测得:=1.40cm,2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,在计时器打出点1,2,3,4,5时,小车的速度分别为:v1=cm/s,v3=cm/s,v5=cm/s.在平面直角坐标系中作出速度时间图象x,=3.87cm.那么:6V4=cm/s,cm/s,(3)分析小车运动速度随时间变化的规律.【反馈练习2】在“探究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上

7、依次选择6个实际点A、B、C、D、E、F,各相邻点间的距离依次是2.0cm、3.0cm、4.0cm、5.0cm、6.0cm.根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB=m/s(保留两位小数),CE间的平均速度为m/s(保留两位小数).,7探究三、创新实验方案【典型例题3】为研究实验小车沿斜面向下运动的规律,把穿过打点计时器的纸带的一端固定在小车上,小车拖动纸带运动时,纸带上打出的点如图所示。(1)某同学用如下方法绘制小车的v-t图像:先把纸带每隔0.1s剪断,得到若干短纸条;再把这些纸条并排贴在一张纸上,使这些纸条下端对齐,作为时间坐标轴,标出时间;最后将纸条上端中心连起来,于是得到v-t图

8、像。请你按以上方法(用一张薄纸压在图上,复制得到纸带)绘制这个图像。(2)这样做有道理吗?说说你的看法。【反馈练习3】在“利用打点计时器测定匀加速直线运动的加速度”的实验中,打点计时器接在50Hz的低压交变电源上.某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点,共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间的四个点未画出)从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a、b、c、d、e段),将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中,如图所示,由此可以得到一条表示v-t关系的图线,从而求出加速度的大小.(1)请你在xOy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线(在下图中作答)

9、,并指出哪个轴相当于v轴?.(2)从第一个计数点开始计时,为了求出0.15s时刻的瞬时速度,需要测出哪一段纸带的长度?(3)若测得a段纸带的长度为2.0cm,e段纸带的长度为10.0cm,贝U可求出加速度的大小为m/s2.规律总结:由于纸带宽度相同,可表示相同的时间间隔,而相同时间间隔的平均速度与位移成正比,所以纸带的长度可以表示中间时刻的瞬时速度,将剪断的纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中,连接纸带上端中点得到的图线就可以表示小车的速度时间图像。图像的斜率可以表示加速度。展示点评:1、多媒体显示展示评价表组别内容地点展示点评预设分值第1组第2组第3组第4组第5组第6组第7组第8组第

10、9组展示要求:规范认真、展示解题过程、规律方法、注意拓展评价要求:仪态大方、声音洪亮、脱稿、注意拓展补充2、多媒体显示教师难点讲解:利用纸带求瞬时速度、加速度的方法,根据纸带得出小车的运动规律。当堂检测:1关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作,下列说法中错误的是()长木板不能侧向倾斜,但可一端高一端低在释放小车前,小车应紧靠在打点计时器上应先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车要在小车到达定滑轮前使小车停止运动在研究小车速度随时间的变化规律的实验中,某同学操作以下实验步骤,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H)拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处放开纸带,再接通电源

11、将打点计时器固定在平板上,并接好电路把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码取下纸带将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做匀速运动将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。(创新题)4.在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经各计数点的瞬时速度如下:计数点序号123456计数点对应时刻(s)0.100.200.300.400.500.60通过计数44.062.081.0100.0110.0168.0点的速度(cms)(1)为了计算加速度,合理的方法是()根据任意两计数点的速度公式,用a=Av/At算出加速度根据实验数据画出v-t图

12、象,量出其倾角,由公式a=tana求加速度根据实验数据画出v-t图象,由图线上任意两点所对应的速度,用公式a=Av/At求加速度依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出其平均值作为小车的加速度(2)由上表中给出的数据,用作图法求其加速度.(尖子生)5.在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、50Hz交流电源.他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表:对应点BCDEF速度(m/s)0.14

13、10.1800.2180.2620.301设电火花计时器的周期为T计算vF的公式为vF=;根据(1)中得到的数据,以A点对应的时刻为t=0,试在下图所示坐标系中合理选择好标度,作出v-t图象,利用该图象求物体的加速度a=m/s2;如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).匀变速直线运动的速度与时间的关系学习目标:1.知道匀速直线运动u-1图象,匀变速直线运动的u-1图象及特点。2掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v厂+at,并会进行计算。课程类型:新授课自主学习:阅读教材、完成下列问题1沿着一条直

14、线,且不变(的大小和方向都不变)的运动,叫做匀变速直线运动TOC o 1-5 h z2匀变速直线运动的vt图象是一条3在匀变速直线运动中,如果物体的速度随时间均匀增加,该运动叫做;如果物体的速度随时间均匀减小,该运动叫做4如果物体运动的vt图象是一条平行于时间轴的直线,则该物体的不随时间变化,该物体所做的运动就是5如图所示,如果物体运动的vt图线是一条倾斜直线,表示物体所做的运动是,由图象可以看出,对于图线上任一个速度v的变化量Av,与对应时间内的时间变化量At的比值寻是,即物体的保持不变所以该物体所做的运动是运动6.对匀变速直线运动来说,速度v随时间t的变化关系式为,其中,若v=0,则公式变

15、为;若a=0,则公式变为,表示的是匀速直线运动.课堂合作探究:探究一、匀变速直线运动的性质是什么?【典型例题1】关于直线运动,下列说法中正确的是()匀速直线运动的速度是恒定的,不随时间而改变匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变速度随时间不断增加的运动,叫匀加速直线运动速度随时间均匀减小的运动,通常叫做匀减速直线运动【反馈练习1】做直线运动的物体在第1s末、第2s末、第3s末、的速度分别为1m/s、2m/s、3m/s、则此物体的运动性质是()匀变速直线运动B.非匀变速直线运动C.是加速度不断增大的运动D.可能是匀变速直线运动,也可能是非匀变速直线运动规律总结:匀变速直线运动是加速度不变的运动,当

16、加速度与速度方向相同时,是匀加速直线运动,当加速度与速度方向相反时,是匀减速直线运动。探究二、匀变速直线运动的速度与时间的关系是什么?【典型例题2】卡车原来以10m/s的速度匀速在平直的公路上行驶,因为道口出现红灯,司机从较远的地方即开始刹车,使卡车匀减速前进.当车减速到2m/s时,交通灯变为绿灯,司机立即放开刹车,并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原来的速度共用了12s.求:减速与加速过程中的加速度;开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度.【反馈练习2】一质点从静止开始以1m/s2的加速度做匀加速直线运动,经5s后做匀速直线运动,最后2s的时间质点做匀减速直线

17、运动直至静止,则质点做匀速运动时的速度是多大?做减速运动时的加速度是多大?规律总结:1公式v=v0+at的物理意义对做匀变速直线运动的物体,描述其速度随时间的变化规律2公式中各符号的含义(l)v0为开始时刻物体的瞬时速度,称为初速度,v为经时间t后物体的瞬时速度,称为末速度.(2)a为物体的加速度,为恒量,表明速度均匀变化,即相等时间内速度的改变量相等.3.矢量性公式中的v0、v、a均为矢量,应用公式解题时,一般取v0的方向为正方向,a、v和v0的方向相同时取正值,与v0的方向相反时取负值.a与v0同向时物体做匀加速直线运动,a与v0反向时,物体做匀减速直线运动.说明:vv速度公式v=v+at

18、虽然是加速度定义式。=古的变形,但两式的适用条件是不同的:v=v0+at仅适用于匀变速直线运动.vva=心0可适用于任意的运动,包括直线运动和曲线运动.探究三、匀变速直线运动的速度时间图像有什么特点?【典型例题3】A、B是做匀变速直线运动的两个物体的速度图象,如图所示.A、B各做什么运动?求其加速度.两图象交点的意义.求1s末A、B的速度.求6s末A、B的速度.?丨2勺车乙瓜【反馈练习3】有一物体做直线运动,其vt图象如图所示,从图中看出,物体加速度和速度方向相同的时间间隔是()只有0VtV2s只有2sVtV4s0VtV2s和6sVtV8s0VtV2s和5sVtV6s规律总结:匀变速直线运动的

19、速度时间图像是一条倾斜的直线。(1)匀加速运动的图象,是一条斜向上的直线;匀减速运动的图象,是一条斜向下的直线.(2)图象与v轴的截距表示初速度,斜率表示加速度.斜率为正,表示匀加速直线运动。斜率为负,表示匀减速直线运动.展示点评:1、多媒体显示展示评价表组别内容地点展示点评预设分值第1组第2组第3组第4组第5组第6组第7组第8组第9组展示要求:规范认真、展示解题过程、规律方法、注意拓展评价要求:仪态大方、声音洪亮、脱稿、注意拓展补充2、多媒体显示教师难点讲解当堂检测:1下列关于物体做变速直线运动的说法,不正确的是()若加速度方向与速度方向相同,虽然加速度很小,物体的速度还是增大的若加速度方向

20、与速度方向相反,虽然加速度很大,物体的速度还是减小的因为物体做匀变速直线运动,故其加速度是均匀变化的加速度a的方向与速度变化Av的方向相同2某物体做匀变速直线运动,在运用公式v=v0+at解题时,若取初速度方向为正方向,则下列说法正确的是()匀加速直线运动中,加速度a取负值匀加速直线运动中,加速度a取正值匀减速直线运动中,加速度a取负值无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动,加速度a均取正值3.如图所示的四个图象中,表示物体做匀加速直线运动的图象是()(创新题)4.物体做匀加速直线运动,已知第1s末的速度是6m/s,第2s末的速度是8m/s,则下面结论正确的是()A.物体零时刻的速度是3m/sB

21、.物体的加速度是2m/s2C.任何1s内的速度变化都是2m/sD.第1s内的平均速度是6m/s(尖子生)5.质点沿直线从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动,经5s后做匀速运动,最后2s的时间内质点做匀减速运动直至静止,则质点做匀速运动时的速度是多大?减速运动时的加速度是多大?匀变速直线运动的位移与时间的关系学习目标:知道匀速直线运动的位移与时间的关系。2了解匀变速直线运动位移公式的推导方法,掌握匀变速直线运动位移公式x=v0t+1at2,会应用公式解题。课程类型:新授课自主学习:阅读教材、完成下列问题TOC o 1-5 h z1做匀速直线运动的物体在时间t内的位移x=.2做匀速直线运动的物

22、体,其v-t图象是一条平行于的直线,其位移在数值上等于vt图线与对应的时间轴所包围的矩形的3匀变速直线运动的v-t图象是,其中图象的斜率表示物体的,图象与坐标轴所围面积是物体在一段时间内的4匀变速直线运动的位移公式为公式中X、v0、a均是,应用公式解题前应先根据正方向明确它们的正、负值.当v0=O时,x=,表示初速度为零的匀加速直线运动的与时间的关系.当a=0时,xv0t,表示运动的位移与时间的关系.5在位移公式的推导中,首先利用匀速运动的v-t图象,找到了匀速运动的位移与图象包围的面积相等,从而启发我们得到匀加速运动的位移与图象包围的面积相等,通过求面积得到了位移公式.课堂合作探究:探究一、

23、怎样求匀速运动的位移?【典型例题1】图是匀速直线运动的v-t图象,从0到t时间内的位移xvt,这与图中矩形的面积(阴影部分)有什么联系?你能从中得到什么启发?f【反馈练习1】在如图所示的v-t图象中,0t内和t2t内的位移有什么关系?假设物体从计时起点开始出发,2t末在什么位置?牛规律总结:1在v-t图象中,若图线与时间轴平行表示匀速运动.2匀速运动的v-t图象中图线与时间轴包围的面积表示位移.探究二、怎样求匀变速直线运动的位移?如何利用如图所示的v-t图象求匀加速直线运动的位移呢?请根据图象与坐标轴包围面积的意义推导位移公式典型例题2】在图中是直升机由地面起飞的速度图象,试计算直升机能到达的

24、最大高度.25s时直升机所在的高度是多少米?【反馈练习2】某一做直线运动的物体的vt图象如图7所示,根据图象求(1)物体距出发点的最远距离;(2)前4s内物体的位移;(3)前4s内通过的路程规律总结:1匀变速直线运动图象的斜率表示物体运动的加速度对于任何形式的直线运动的v-t图象中,图线与时间轴所用的面积都等于物体的位移若一个物体的v-t图象如图所示,图线与t轴围成两个三角形,面积分别为X和x2,此时X0,0t2时间内的总位移x=lx2%1,若x0,位移为正;若xvO,位移为负.探究三、使用公式x=v0t+|at2求位移【典型例题3】一滑块自静止开始,从斜面顶端匀加速下滑(斜面足够长),第5s

25、末的速度是6m/s,试求:(1)第4s末的速度;(2)运动后7s内的位移;(3)第3s内的位移.【反馈练习3】以18m/s的速度行驶的汽车,紧急刹车后做匀减速直线运动,其加速度的大小为6m/s2,求汽车在6s内通过的距离.规律总结:因为v0、a、x均为矢量,使用公式x=v0t+|at2时应先规定正方向,一般以v0的方向为正方向若a与v0同向,则a取正值;若a与v反向,则a取负值;若位移计算结果为正值,说明这段时间内位移的方向为正;若位移计算结果为负值,说明这段时间内位移的方向为负.探究四、怎样用图象表示位移?1在平面直角坐标系中,用横轴表示时间t,用纵轴表示,根严m/据给出(或测定)的数据,作

26、出几个点的坐标,用平滑的线将这几个点连A起来,则这条线就表示了物体的运动特点这种图象就叫做r/f:时间图象,简称位移图象.如图所示为自行车从初始位置开始,每经丨:过5s的位移都是30m的xt图象.2根据xt图象分析物体的运动由xt图象可以确定物体各个时刻所对应的或物体发生一段位移所需要的时间.若物体做匀速直线运动,则xt图象是一条倾斜的直线,直线的斜率表示物体的若xt图象为平行于时间轴的直线,表明物体处于状态.(4)图线斜率的正、负表示物体的运动方向斜率为正,则物体向正方向运动;斜率为负,物体向负方向运动.根据初中学过的函数图象的知识,我们画出的初速度为0的匀变速直线运动x=|at2的xt图象

27、是,而不是直线.我们研究的是直线运动,为什么画出来的图象不是直线呢?_展示点评:1、多媒体显示展示评价表组别内容地点展示点评预设分值第1组第2组第3组第4组第5组第6组第7组第8组第9组展示要求:规范认真、展示解题过程、规律方法、注意拓展评价要求:仪态大方、声音洪亮、脱稿、注意拓展补充2、多媒体显示教师难点讲解:位移时间公式的使用,用图像表示位移。当堂检测:1一物体运动的位移与时间关系为x=6t4t2,(t以s为单位)则()这个物体的初速度为12m/s这个物体的初速度为6m/s这个物体的加速度为8m/s2这个物体的加速度为一8m/s22一物体做匀变速直线运动,下列说法中正确的是()物体的末速度

28、一定与时间成正比物体的位移一定与时间的平方成正比物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比若为匀加速运动,速度和位移都随时间增加;若为匀减速运动,速度和位移都随时间减小3.物体在与初速度相反的恒力下做匀减速直线运动,v=20m/s,加速度大小为a=5m/s2,求:物体经多少秒后回到出发点;由开始运动算起,求6s末物体的速度.(创新题)4.一辆汽车最初匀速行驶,然后以1m/s2的加速度匀减速行驶,从减速行驶开始,经过12s行驶了180m,问:(1)汽车开始减速行驶时的速度多大?此过程中汽车的平均速度多大?若汽车匀减速过程加速度仍为1m/s2,假设该汽车经12s恰好刹车静止,那么它开始刹车时

29、的初速度是多大?滑行的距离为多少?(尖子生)5.火车刹车后7s停下来,设火车匀减速运动的最后1s内的位移是2m,则刹车过程中的位移是多少米?匀变速直线运动的速度与位移的关系学习目标:知道匀变速直线运动的速度与位移公式v2-V2二2ax,会用公式解决实际问题。0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,灵活使用公式解决匀变速直线运动的问题。课程类型:新授课自主学习:阅读教材、完成下列问题匀变速直线运动的位移与速度的关系:1公式推导:利用公式、,消去公式中的t.2匀变速直线运动的位移与速度公式:.思考:在解决问题时,利用哪个公式求解,会使问题变得简单、方便?(1)在已知量和未知量

30、都不涉及位移,利用公式求解(2)在已知量和未知量都不涉及时间,利用公式求解在已知量和未知量都不涉及加速度,利用公式求解在已知量和未知量都不涉及末速度,利用公式求解.课堂合作探究:探究一、推导匀变速直线运动位移与速度的关系式【典型例题1】某种类型的飞机起飞滑行时,从静止开始做匀加速运动,加速度大小为4m/s2,飞机速度达到80m/s时离开地面升空如果在飞机达到起飞速度时,突然接到命令停止起飞飞行员立即使飞机制动,飞机做匀减速运动,加速度大小为5m/s2如果要求你为该类型的飞机设计一条跑道,使在这种特殊情况下,飞机不滑出跑道,你设计的跑道长度至少要多长?【反馈练习1】汽车以10m/s的速度行驶,刹

31、车后的加速度大小为3m/s2,求它向前滑行12.5m后的瞬时速度规律总结:速度与位移公式v2-v2二2ax,为矢量式,应用它解题时,一般先规定初速度的方向为正方0向物体做加速运动时,a取正值,做减速运动时,a取负值公式只适用匀变速直线运动特例(1)当v0=O时,v2=2ax(2)当v=0时,一v2=2ax探究二、匀变速直线运动的四个基本公式是什么?四个基本公式速度公式:v=位移公式:x位移与速度的关系式:平均速度公式:v-【典型例题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的位移与4s内的位移各是多少?【反馈练习2】火车沿直线铁轨匀加速前进,通过一路标时的速

32、度为10.8km/h,1min后变成54km/h,又经过一段时间,火车的速度才达到64.8km/h.求所述过程中,火车的位移是多少?规律总结:解题时巧选公式的基本方法如果题目中无位移x,也不需求位移,一般选用速度公式v=v+at;(2)如果题目中无末速度v,也不需求末速度,一般选用位移公式x=v0t+2at2;如果题中无运动时间t,也不需要求运动时间,一般选用导出公式v2v2=2ax.xv+v如果题目中无加速度a,也不涉及到加速度的问题,用v斗二弋计算比较方便展示点评:1、多媒体显示展示评价表组别内容地点展示点评预设分值第1组第2组第3组第4组第5组第6组第7组第8组第9组展示要求:规范认真、

33、展示解题过程、规律方法、注意拓展评价要求:仪态大方、声音洪亮、脱稿、注意拓展补充2、多媒体显示教师难点讲解:四个基本公式的应用当堂检测:关于公式x=,下列说法正确的是()此公式只适用于匀加速直线运动此公式适用于匀减速直线运动此公式只适用于位移为正的情况此公式不可能出现a、x同时为负值的情况在交通事故分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹.在某次交通事故中,汽车刹车线的长度是14m,假设汽车刹车时的加速度大小为7m/s2,则汽车开始刹车时的速度为()A.7m/sB.10m/sC14m/sD20m/s3A、B、C三点在同一条直线上,一物体从A

34、点由静止开始做匀加速直线运动,经过B点的速度是v,到C点的速度是3v,则XAB:xBC等于()A.1:8B.1:6C.1:5D.1:3以20m/s的速度做匀速直线运动的汽车,制动后能在2m内停下来,如果该汽车以40m/sTOC o 1-5 h z的速度行驶,则它的制动距离应该是()A.2mB.4mC.8mD.16m个做匀加速直线运动的物体,当它的速度由v增至2v,发生的位移为X;当它的速度由2v增至3v时,发生的位移为x2,贝“)A.X:x2=2:3B.X:x2=3:5C.:x2=l:4D.:x2=l:2(创新题)6.如右图所示,滑雪运动员不借助雪杖,由静止从山坡匀加速滑过X后,又匀减速在平面

35、上滑过x2后停下,测得x2=2X,设运动员在山坡上主滑行的加速度大小为a,在平面上滑行的加速度大小为a2,贝Ua1:a2为()A.1:1B.1:2C.2:1D.返:1驾驶员突然发现正前方约(尖子生)7.辆汽车正以v=30m/s的速度在平直路面上行驶,50m处有一个障碍物,立即以大小为8m/s2的加速度刹车.为了研究汽车经过2s是否撞上障碍物,甲、乙两位同学根据已知条件作出以下判断:甲同学认为汽车已撞上障碍物,理由是:在2s时间内汽车通过的位移x=v0t+*at2=(30 x2+12x8x4)m=76m50mv2v203022x8乙同学也认为汽车已撞上障碍物,理由是:在2s时间内汽车通过的位移x

36、=-=-=56.25m50m以上两位同学的判断是否正确?如果不正确,请指出错误的原因,并作出正确的解答.匀变速直线运动的规律及应用(第1课时)学习目标:_V2亠V2推导匀变速直线运动规律的几个推论:Ax=aT2,v=v,V=0t工F222学习处理匀变速直线运动问题的基本解题方法。课程类型:新授课自主学习:阅读教材、完成下列问题物体从静止开始做匀加速直线运动,第3秒内通过的位移是3皿,则()第3秒内的平均速度是3m/s物体的加速度是1.2m/s2前3秒内的位移是6m3S末的速度是3.6m/s以20m/s的速度作匀速直线运动的汽车,制动后能在2m内停下来,如果该汽车以40m/s的速度行驶,则它的制

37、动距离应该是()A.2mB.4mC.8mD.16m如图是甲、乙两物体相对同一原点的s-t图像,则下列说法正确的是()甲、乙都做变速直线运动甲、乙运动的出发点相距s1甲比乙晚出发t时间1乙比甲的运动要快些火车原来以5m/s的速度行驶,当第一节车厢前端运动到站台上旅客正前方时,开始加速,加速度大小为2m/s2,已知第一节车厢经过此旅客用时2秒,问第5节车厢经过此旅客用时多少?5质点做匀减速直线运动,经过36m后静止,若把这段位移分为三段,且质点通过每段的时间相等,试求第一段的长度。课堂合作探究:探究一、利用Ax二aT2解题【典型例题1】推导任意两个连续相等的时间间隔(T)内,位移之差是一个恒量,即

38、xn-xI=xm_”=.=_3=山=。反馈练习1】一个做匀加速直线运动的质点在连续相等的两个时间间隔内通过的位移分别是24m和64m,每一个时间间隔为4s,求质点的初速度和加速度规律总结:对于匀变速直线运动的物体,在连续相等时间间隔内位移之差等于恒量,即Ax二aT2。且有=v2=兀口xaT2,Xx=2aT2,探究二、某段时间内的平均速度等于该段时间的中间时刻的瞬时速度某段位移中点的瞬时速度等于初速度v0和末速度v平方和一半的平方根,即【典型例题2】)一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Ax所用的时间为J,紧接着通过下一段位移Ax所用时间为t2.则物体运动的加速度为()2Ax(t-1)A.严2)

39、tt(t+1丿i2i2C2心(“+丫2).皿2)DAx(ti+y曲qTOC o 1-5 h z【反馈练习2】一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,经过斜面中点时速度为2m/s,则物体到达斜面底端时的速度为()A3m/sB4m/sC.6m/sD.2l2m/s规律总结:V+Vi1v2+v2一一v=v,v=2。对于匀变速直线运动无论是匀加速直线运动还是匀减速直22线运动总有V小于v。工x22探究三、匀变速直线运动的解题方法逆向思维法【典型例题3】一辆汽车以10m/s的速度沿平直的公路匀速前进,因故紧急刹车,加速度大小为0.2m/s2,则刹车后汽车在1min内通过的位移大小为()A.240mB.250

40、mC.260mD.90m【反馈练习3】物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,斜面总长度为1,到达斜面最高点C时速度恰好为零,如图.已知物体运动到距斜面底端41处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间.规律总结:对末速度为零的匀减速运动也可以按其逆过程即初速度为零的匀加速运动处理,求解汽车刹车类问题时,一定要认真分析清楚汽车的运动过程,一般都是先判断刹车时间或刹车位移,即判定汽车在给定时间内或位移内是否已停止,千万不能乱套公式展示点评:1、多媒体显示展示评价表组别内容地点展示点评预设分值第1组第2组第3组第4组第5组第6组第7组第8组第9组展示要求:规范认真、展示解题过程、规律方法、

41、注意拓展评价要求:仪态大方、声音洪亮、脱稿、注意拓展补充2、多媒体显示教师难点讲解当堂检测:1一个做匀加速直线运动的物体,通过A点的瞬时速度是V,通过B点的瞬时速度是v2,那么它通过AB中点的瞬时速度是()A.V1+V2D.个向正东方向做匀变速直线运动的物体,在第3s内发生的位移为8m,在第5s内发生的位移为5m,则关于物体运动加速度的描述正确的是()A.大小为3m/s2,方向为正东方向B大小为3m/s2,方向为正西方向大小为1.5m/s2,方向为正东方向大小为1.5m/s2,方向为正西方向有一质点在连续12s内做匀加速直线运动,在第一个4s内位移为24m,在最后4s内位移为56m,求质点的加

42、速度.(创新题)4.(2013西安期终考试)酒后驾驶会导致许多安全隐患,是因为驾驶员的反应时间变长,反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间.下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离,“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同).速度思考距离/m制动距离/m(m/s)正常酒后正常酒后157.515.022.530.02010.020.036.746.72512.525.054.2x分析上表可知,下列说法不正确的是()驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s若汽车以20m/s的速度行驶时,发现前方40m处有险情,酒后驾

43、驶不能安全停车汽车制动时,加速度大小为10m/s2表中x为66.7(尖子生)5.(2012咸阳二模)从斜面上某一位置,每隔0.1s释放一个小球,在连续释放几个小球后,对在斜面上滚动的小球拍下照片,如图所示,测得sAB=15cm,sBC=20cm,求:小球的加速度;(2)拍摄时B球的速度拍摄时sCD的大小.匀变速直线运动的规律及应用(第2课时)学习目标:推导初速度为零的匀变速直线运动的几个基本公式,学习应用公式解题。学习追击问题的求解方法。课程类型:新授课自主学习:阅读教材、完成下列问题对于初速度为零的匀变速直线运动有下列规律1-1T末、2T末、3T末、恋末瞬时速度之比为5讥讥:V厂2-1T内、

44、2T内、3T内、nT内的位移之比为兀1:2:兀3:=3.第一个T内,第二个T内,第三个T内,第n个T内位移之比为xiiTil.通过前x、前2x、前3x、.的速度之比为v1:v2:v3:v=TOC o 1-5 h z123n.通过前x、前2x、前3x、.的位移所用时间之比为t1:t2:t3:t=123n.通过连续相等的位移所用时间之比为tT:tn:tn:.:t=111111n课堂合作探究:探究一、初速度为零的匀变速直线运动规律的应用【典型例题1】一物体做初速度为零的匀加速直线运动,从开始运动起,物体分别通过连续三段位移时间之比是1:2:3,求这三段位移的大小之比.【反馈练习1】一小球沿斜面由静止

45、开始匀加速滚下(斜面足够长),已知小球在第4s末的速度为4m/s.求:第6s末的速度;前6s内的位移;第6s内的位移.规律总结:对于初速度为零的匀变速直线运动有:连续相等时间间隔内的位移之比为xT:xn:xm:.:xT11111n=1:3:5::(2n-1)。通过连续相等的位移所用时间之比为tT:t:tn:.:t=1:G,2-1):/2)::(冷n弋n1)探究二、匀加速运动的物体追前方匀速运动物体的求解方法【典型例题2】一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以a=3m/s2的加速度开始行驶,恰在这一时刻一辆自行车以v自=6m/s的速度匀速驶来,从旁边超过汽车.试求:汽车从路口开动后,在追上

46、自行自车之前经过多长时间两车相距最远?此时距离是多少?什么时候汽车追上自行车?此时汽车的速度是多少?【反馈练习2】在平直公路上,一辆自行车与同方向行驶的汽车同时经过某点,它们的位移随时间的变化关系是自行车:X=6t,汽车:x2=10t夕2,由此可知:经过时间,自行车追上汽车.自行车追上汽车时,汽车的速度为.自行车追上汽车的过程中,两者间的最大距离为.规律总结:匀加速运动的物体追前方匀速运动的物体,一定能追上。在追上前两者速度相等时两物体相距最远。探究三、匀减速运动的物体追前方匀速运动物体的求解方法【典型例题3】2011年7月23日晚,甬温线永嘉站至温州南站间,北京南至福州的D301次动车组与杭

47、州至福州南的D3115次动车组发生追尾事故事故发生前D3115次动车组正以20km/h的行车速度在铁路上匀速行驶,而D301次动车组驶离永嘉站2分钟后,车速达到216km/h,开始匀速行驶.不幸的是几分钟后就发生了追尾事故.如果认为D301次动车组以恒定加速度从静止驶离永嘉车站,求D301的启动加速度和加速距离;已知动车组紧急制动时的加速度大小为3m/s2,D301正常行驶后,为了避免事故发生,应至少距离D3115多远时开始刹车才有可能避免事故发生?(20km/ha5.6m/s)【反馈练习3】甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动

48、的vt图中(如图),直线a、b分别描述了甲乙两车在020s的运动情况.的位置关系,下列说法正确的是()在010s内两车逐渐靠近在1020s内两车逐渐远离在515s内两车的位移相等在t=10s时两车在公路上相遇规律总结:减速运动的物体追前方匀速运动物体时,当两者速度相等时,若有x=x+x,则恰好追上。120若有xx+x,则说明在此之前就追上。若有xX+x,则说明追不上。120120展示点评:1、多媒体显示展示评价表组别内容地点展示点评预设分值第1组第2组第3组第4组第5组第6组第7组第8组第9组展示要求:规范认真、展示解题过程、规律方法、注意拓展评价要求:仪态大方、声音洪亮、脱稿、注意拓展补充2

49、、多媒体显示教师难点讲解:当堂检测:(2010.聊城模拟)物体沿一直线运动,在t时间内通过的位移为x,它在中间位置卜处的速度为q,在中间时亥百t时的速度为勺,则V1和v2的关系为()当物体做匀加速直线运动时,Vv2当物体做匀减速直线运动时,v1v2当物体做匀速直线运动时,V=v2当物体做匀减速直线运动时,v10,0t2时间内的总位移x=lx2IxJ,若x0,位移为正;若x2s.2s时间内汽车通过的位移:xv0t80内车不会撞上障碍物.列说法正确的匀变速直线运动的规律及应用(第1课时)学习目标:甲、乙都做变速直线运动甲、乙运动的出发点相距s1甲比乙晚出发t时间1乙比甲的运动要快些火车原来以5m/

50、s的速度行驶,当第一节车厢前端运动到站台上旅客正前方时,开始加速,加速度大小为2m/s2,已知第一节车厢经过此旅客用时2秒,问第5节车厢经过此旅客用时多少?5质点做匀减速直线运动,经过36m后静止,若把这段位移分为三段,且质点通过每段的时间相等,试求第一段的长度。s31ABD第3秒内是第3个1秒内,时间间隔是1秒,有v=3m/s;第3秒内的平均速度t1又等于2.5秒时刻的瞬时速度,3一0T5=1.2m/s2前3秒的位移是1s=vt+at202二丄x1.2x9二5.4m.20-2022a0一402s=x2a3秒末的速度v=v+at=0+1.2x3=3.6m/st0v2一v2C两次制动的加速度是一

51、样的,根据公式s=t亠两次过程可以列出两个同类型的式子:2as于是有二4ns二8m2xBC这是位移时间图象,函数图象是一条直线,表示位移随时间均匀变化,即物体做的都是匀速直线运动,A错;t时刻甲的位移才开始变化,即物体才开始运动,0时刻乙的位移就开始变化,说明10时刻乙就开始运动,所以甲比乙晚出发t时间,c正确;甲t时刻开始出发,出发时位移为0,甲0时刻11出发,出发时位移为s,所以它们的出发点相距s,B正确;直线的倾斜程度表示速度,所以有甲的速度11比乙的速度大。40.83s火车相对于人做初速度为5m/s,加速度为2m/s2的匀加速直线运动可以看成人相对于火车做初速度为5m/s,加速度为2m

52、/s2的匀加速直线运动,因为该题的初速度不是0,所以前面所学的推论1不能应用;先算出一节车厢的长度s二vt+at2二10+4二14m,求出前四节车厢经过旅客的时间:021s二vt+at2n56二5t+12nt二5.4s;求出前五节车厢经过旅客的时间:02 2 6.23-5.4二0.83sat2n70=5t+12nt=6.23s,所以At=6i5i43i2120m用逆推法将正向的匀减速看成反向的匀加速运动,则旅客止开始连续相等时间内的位移之比为361:3:5,于是第一段的位移为LTx5二20m1+3+5课堂合作探究:探究一、利用Ax二aT2解题【典型例题1】推导任意两个连续相等的时间间隔(T)内

53、,位移之差是一个恒量,即xn-xI=xm_”=.=_3=山=。【反馈练习1】一个做匀加速直线运动的质点在连续相等的两个时间间隔内通过的位移分别是24m和64m,每一个时间间隔为4s,求质点的初速度和加速度.例21m/s2.5m/sx,=vt+7;at2,1A2x2=vA)+ga)2-(vAt+2at2),将x,=24m、x2=64m、t=4s代入上式解得a=2.5m/s2,v=1m/s.12A解法二用特殊规律法由Ax=at2得a=書=42m/s2=2.5m/s2.再由x1=vt+2at2解得v=1m/s.1AA规律总结:对于匀变速直线运动的物体,在连续相等时间间隔内位移之差等于恒量,即Ax二a

54、T2。且有兀xiaT2,兀xi=2aT,探究二、某段时间内的平均速度等于该段时间的中间时刻的瞬时速度:某段位移中点的瞬时速度等于初速度v0和末速度v平方和一半的平方根,解析匀变速直线运动的规律可用多个公式描述,因而选择不同的公式所对应的解决方法也不相同解法一基本公式法画出运动过程示意图,如图所示,因题目中只涉及位移与时间,故选择位移公式PX14*X21AB_C-t0+vv2_2aa【典型例题2】)一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Ax所用的时间为紧接着通过下一段位移Ax所用时间为t2.则物体运动的加速度为()AxttB.12ttt+t1212Axt+LD.一12tttt12122AxttA1

55、2tttt12122Axt+匚C.12tttt121解析22Axt物体做匀加速直线运动在前一段Ax所用的时间为平均速度为v广:,即为3时刻的瞬Axt时速度;物体在后一段Ax所用的时间为t,平均速度为v2=匸,即为孑时刻的瞬时速度.速度由v1变化_2t+1v2vi2Axtt到v2的时间为At=122,所以加速度a=At=,A正确.1212答案:AAx1-t【反馈练习2】一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,经过斜面中点时速度为2m/s,则物体到达斜面底端时的速度为()A.3m/sB.4m/sC.6m/sD.22m/s2.Dv|=卩2+v22,即2=v2,v=22m/s.规律总结:v=V上。对于匀

56、变速直线运动无论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动总有v小于v。tx22探究三、匀变速直线运动的解题方法逆向思维法【典型例题3】一辆汽车以10m/s的速度沿平直的公路匀速前进,因故紧急刹车,加速度大小为0.2m/s2,则刹车后汽车在1min内通过的位移大小为()A.240mB.250mC.260mD.90m解析:因汽车刹车后一直做匀减速直到运动速度为零为止,所以t=Y=a50s,所以汽车刹车后在1min内通过的位移为x=t=250m.答案:B【反馈练习3】物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,斜面总长度为l,到达斜面最高点C时速度恰好为零,如图.已知物体运动到距斜面3底端41处的B点时,所用时

57、间为t,求物体从B滑到C所用的时间.解析:方法一:逆向思维法物体向上匀减速冲上斜面,相当于向下匀加速滑下斜面.at2BCvBC,xAC又xBC由以上三式解得t=t.BC规律总结:对末速度为零的匀减速运动也可以按其逆过程即初速度为零的匀加速运动处理,求解汽车刹车类问题时,一定要认真分析清楚汽车的运动过程,一般都是先判断刹车时间或刹车位移,即判定汽车在给定时间内或位移内是否已停止,千万不能乱套公式.展示点评:1、多媒体显示展示评价表组别内容地点展示点评预设分值第1组第2组第3组第4组第5组第6组第7组第8组第9组展示要求:规范认真、展示解题过程、规律方法、注意拓展评价要求:仪态大方、声音洪亮、脱稿

58、、注意拓展补充2、多媒体显示教师难点讲解当堂检测:那么它通过AB1.一个做匀加速直线运动的物体,通过A点的瞬时速度是V,通过B点的瞬时速度是v2中点的瞬时速度是()A.2C.22答案:C一个向正东方向做匀变速直线运动的物体,在第3s内发生的位移为8m,在第5s内发生的位移为5m,则关于物体运动加速度的描述正确的是()大小为3m/s2,方向为正东方向大小为3m/s2,方向为正西方向大小为1.5m/s2,方向为正东方向大小为1.5m/s2,方向为正西方向解析:设第3s内、第5s内的位移分别为x3、x5,则:x5-x3=2aT2,5-8=2ax12,a=-1.5m/s2,加速度的方向为正西方向,D正

59、确.答案:D3.有一质点在连续12s内做匀加速直线运动,在第一个4s内位移为24m,在最后4s内位移为56m,求质点的加速度.利用As=aT2求解本题出现了三个连续相等时间间隔(4s),故想到选用公式As=aT2,所以s3-s1=2aT2,s3-s,56-24a-31=2T22x42m/s2=1m/s2.s2-s1=aT2,s3-s2=aT2,【答案】1m/s2(创新题)4.(2013西安期终考试)酒后驾驶会导致许多安全隐患,是因为驾驶员的反应时间变长,反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间.下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离,“制动距离”是指驾驶员从

60、发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同).速度(m/s)思考距离/m制动距离/m正常酒后正常酒后157.515.022.530.02010.020.036.746.72512.525.054.2x分析上表可知,下列说法不正确的是()驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s若汽车以20m/s的速度行驶时,发现前方40m处有险情,酒后驾驶不能安全停车汽车制动时,加速度大小为10m/s2表中x为66.7解析:由表中数据,驾驶员正常反应时间为0.5s,酒后反应时间为1.0s,A正确;若汽车以20m/s的速度行驶时,酒后制动的距离为x1=46.7m40m,B正确;由公式工厂話a=

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