新课标版必修1第二章 匀变速直线运动的研究同步教学课件(共七个课件)

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名称 新课标版必修1第二章 匀变速直线运动的研究同步教学课件(共七个课件)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2015-01-30 09:03:21

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课件21张PPT。 第二章 匀变速直线运动的研究
1 实验:探究小车速度随时间变化的规律怎样探究物体速度的变化规律?1.打点计时器可以测量什么物理量?2.通过打点计时器可以间接测量什么物理量?两点间的平均速度某点的瞬时速度加速度时间3.怎样用图像表示速度?【知识回顾】1.熟练使用打点计时器,会处理纸带并会求各点的瞬时速度。(重点)
2.会设计表格并用表格处理数据。
3.会用v-t图像处理数据,并能描述运动的特点。(难点)一、实验研究
1.实验目的:
利用打点纸带研究小车的运动情况,分析小车的速度随时间变化的规律。
2.实验原理:
利用纸带上的数据和第一章的方法求出通过各计数点的速度,再列表并作出v-t图像,分析v与t的关系。3.实验器材:特别提醒: 与电磁打点计时器不同,电火花计时器使用交流电压220V。电源 刻度尺 导线钩码小车细绳纸带打点计时器一端附有定滑轮的长木板4.实验步骤
⑴ 木板平放,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定,连接好电路。
⑵ 穿纸带;挂钩码。
⑶ 先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后立即关闭电源。
⑷ 更换纸带,重复做三次。5.注意事项
(1)滑轮不能过高,细绳应与木板平行。
(2)小车应由紧靠打点计时器处开始释放,在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从木板上掉下来。
(3)先接通电源,后让纸带运动。二、数据处理的方法
1.选取纸带、确定计数点并进行测量
(1)在三条纸带中选择一条最清晰的纸带。
(2)为了便于测量,一般舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点作计时起点(0点)。
(3)每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量(如下图所示,相邻两点中间还有4个点未画出)。(2)设计表格并记录相关数据2.瞬时速度的计算
(1)瞬时速度的求解方法:v1=(x1+x2)/2T , v2=(x2+x3)/2T … …
vn=三、作出小车运动的速度-时间图像1.根据所得数据,选择合适的标度建立坐标系(让图像尽量分布在坐标系平面的大部分面积)。
2.描点:观察和思考点的分布规律。
3.拟合:从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上,用直线拟合,让尽可能多的点处在直线上,不在直线上的点应均匀地分布在直线两侧。例1.在实验“探究小车速度随时间变化的规律”
中,我们采用的正确方法是( )
A.舍掉开头过于紧密的点,找一个适当的点当作计
时起点
B.为了实验精确,选取纸带上第一个点作计时起点
C.每相邻计数点的时间间隔只能取0.1s
D.每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定,取
0.02s ,0.04s,…n×0.02s均可AD通过本节课的学习,我们进一步掌握了打点计时
器的使用方法和利用打点计时器研究物体运动的
方法;通过纸带会计算 ,并能
在坐标纸上画出物体的 ,探究小车速
度随时间变化的规律。 各个计数点的速度v-t 图像1.关于计数点的下列说法中正确的是( )
A.用计数点进行测量计算,既方便,又可减小误差
B.相邻计数点间的时间间隔是相等的
C.相邻计数点间的距离是相等的
D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来的,相邻计数点间点迹的个数相等 ABD2.在探究小车速度随时间变化规律的实验中,下列哪些器材是本实验必需的?达到实验目的还需哪些器材?
①打点计时器 ②天平 ③低压直流电源
④细绳 ⑤纸带 ⑥小车 ⑦钩码 ⑧秒表
⑨一端有滑轮的长木板
答案:① ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑨ 低压交流电源
刻度尺3.为了计算加速度,合理的方法是( )
A.根据任意两计数点的速度用公式算出加速度
B.根据实验数据画出v- t图,量出其倾角,由公式ɑ = tanα求出加速度
C.根据实验数据画出v-t 图,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间,用公式 算出加速度
D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度 解析:方法A和方法D仅用两个计数点求加速度,偶然误差较大。由于在物理图像中,两坐标轴的分度大小往往是不相等的,根据同一组数据,可以画出倾角不同的许多图线,方法B是错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值,然后利用公式算出加速度,即方法 C。4.下图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为__________。
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出A、B两点间距x=_________;C点对应的速度是_________
(计算结果保留三位有效数字)。答案: 
(1)0.02 s 
(2)0.68 ~0.72 cm 0.100 m/s我们每个人都应该有更多的同情和爱,比维持我们生存需要的多得多,我们应该把它分散给别人,追求是生命之光。课件28张PPT。2 匀变速直线运动的速度与时间的关系启动过程汽车做怎样的运动?刹车过程速度随时间怎样变化?1.了解匀变速直线运动的概念和特点,知道其两种运动类型。
2.知道匀变速直线运动v-t图像的特点,理解图像的物理意义。(难点)
3.理解匀变速直线运动的速度与时间的关系,会根据速度公式进行计算。(重点)一、匀变速直线运动
问题探究:
(1)这个v-t图像有什么特点?
(2)表示的速度有什么特点?
(3)表示的加速度有什么特点?
是一条平行于时间轴的直线
表示速度不随时间变化,描述的是匀速直线运动
a = 0v02(1)图像是一条倾斜直线,说明速度随时间均匀增加。
(2)小车运动的加速度保持不变。小车的运动图像探究:
⑴图像的形状特点
⑵速度如何变化的
⑶小车做怎样的运动一、匀变速直线运动
1.定义:
质点沿着一条直线,且加速度不变的运动。
质点沿着一条直线,且速度随时间均匀变化的运动。
v-t图像是一条倾斜直线。
2.分类:
匀加速直线运动:物体的速度随时间均匀增加。
(汽车启动)
匀减速直线运动:物体的速度随时间均匀减小。
(刹车过程)怎样判定匀加、匀减?v0 >0,a >0 v0 <0,a <0匀加速
(a、v同向)匀减速
(a、v反向)v0 <0,a >0v0 >0,a <0匀加速匀加速匀减速匀减速1.从v-t图像中我们能得出哪些信息?(1)质点在任一时刻的瞬时速度(大小和方向)及任一速度所对应的时刻;(2)比较速度的变化快慢,即加速度0tt1t2vv0v1v2v3v4t4t3△v△v′△t△t′【归纳总结】2.为什么v-t图像只能反映直线运动的规律?
因为速度是矢量,既有大小又有方向。物体做直线运动时,只可能有两个速度方向。规定了一个为正方向时,另一个便为负值。当物体做曲线运动时,速度方向各不相同,不可能仅用正、负号表示所有的方向。
任何v-t图像反映的也一定是直线运动的规律。例1.下列关于匀变速直线运动的说法正确的是( )
A.匀变速直线运动是运动快慢相同的运动
B.匀变速直线运动是速度变化量相同的运动
C.匀变速直线运动的a-t图像是一条倾斜直线
D.匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜直线D例2. 关于直线运动,下述说法中正确的是( )
A.匀速直线运动的速度是恒定的,不随时间而改变
B.匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变
C.速度随时间不断增加的运动,叫匀加速直线运动
D.速度随着时间均匀减小的直线运动,通常叫做匀减速直线运动ABD从运动开始时刻t=0到时刻t,
那么:时间的变化量是△t=t-0 速度的变化量是△v=v-v0得:v=v0 +atvΔtΔν二、速度与时间的关系式1.推导:加速度初速度运动过程对应的时间末速度匀加速直线运动匀减速直线运动2.理解:由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以at就是整个运动过程中速度的变化量;再加上运动开始时物体的速度v0,就得到t时刻物体的速度v。 (1)当 v 0=0时,(2)当a =0时,v = at:3.两种特殊情况:物体做初速度为零的匀加速直线运动v = v0:物体做匀速直线运动注意:
1.公式中的物理量代入具体数值运算时单位要统一。
2.v0、a、v都是矢量,处理问题时应先选取正方向。
(一般选择初速度v0方向为正方向)
解:以初速度v0=40km/h=11m/s的方向为正方向
则10s后的速度:
v=v0+at=(11+0.6×10)m/s=17m/s=62km/h例2.汽车以40km/h的速度匀速行驶,现以0.6m/s2 的加速度加速,10s后速度能达到多少?运动示意图例3.某汽车在某路面紧急刹车时,加速度的大小是6m/s2,如果必须在2s内停下来,汽车的行驶速度最高不能超过多少?运动示意图解:以汽车初速度v0方向为正方向则由v=v0+at得v0=v-at=0-(-6)×2m/s=12m/s=43km/h汽车的速度不能超过43km/h解匀变速直线运动速度与时间关系题目步骤:
1.规定正方向(设初速度方向为正方向)。
加速运动,a为正值;减速运动,a为负值。
2.明确初速度v0、末速度v、加速度a和时间t及各量的正负号。
3.将已知量带入公式求未知量,若所求量是矢量,要说明方向。
注意:在解题过程中可适当运用图解法。例4.某汽车正以12m/s的速度在路面上匀速行驶,前方出现紧急情况需刹车,加速度大小是3m/s2,求汽车5s末的速度。解:以初速方向为正方向
则v=v0+at=12+(-3)×5m/s=-3m/s正确解法:以初速方向为正方向当车速减为零时,v=v0+at=12-3t=0解得t=4s即4s末汽车已刹车完毕,所以5s末时
汽车处于静止状态,即速度为零。刹车问题
(与实际相符)注意:匀变速直线运动特点:(1)沿直线运动
(2)加速度不变
v-t图像:一倾斜直线
分类:匀加速和匀减速直线运动 速度与时间的关系式: v=v0+at注意:矢量式,需选取正方向。 1.对于公式v=v0+at,下列说法正确的是( )
A.适用于任何变速运动
B.只适用于匀加速直线运动
C.适用于任何匀变速直线运动
D.v0和v只能是正值,不可能为负值 C 2.质点做直线运动的v-t图像如图所示,则(  )
A.在前4 s内质点做匀变速直线运动
B.在1~3 s内质点做匀变速直线运动
C.3 s末的速度大小为5 m/s
D.2~3 s内与3~4 s内质点的速度方向相反BC【解析】由图像知,前4 s内质点做变加速运动,
它的加速度发生变化,故A项不正确;1~3 s内质
点加速度不变,故B项正确;3 s末质点的速度为
-5 m/s,故C项正确;2~4 s内质点的速度一直
为负,故D项不正确。3.一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动,经5s后做匀速运动,最后2s的时间质点做匀减速运动直至静止,则质点匀速运动时的速度是多大?减速运动时的加速度是多大?分析:质点的运动过程包括加速——匀速——减速三个阶段,如图:
图示中AB为加速,BC为匀速,CD为减速,匀速运动的速度既为AB段的末速度,也为CD段的初速度。
解析:由题意画出图示,由运动学公式知:
=5m/s, =5m/s
由 应用于CD段( )得:
m/s2 负号表示a与v0方向相反。4.卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方开始刹车,使卡车匀减速前进,当车减速到2m/s时,交通灯转为绿灯,司机当即停止刹车,并且只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原速过程用了12s。求:(1)减速与加速过程中的加速度大小;(2)开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度。运动示意图解:以初速度v0=10m/s方向为正方向
(1)匀减速时:v=v0+a1t1 匀加速时:v0=v+a2t2
由此可得:a1t1+a2t2=0
又t2=(1/2)t1,t1+t2=t=12s 得t1=8s,t2=4s则 m/s2=-1m/s2m/s2=2m/s2(2)2s末:v1=v0+a1t3=10m/s+(-1)×2m/s=8m/s
10s末:v2=v+a2t4=2m/s+(10-8)×2m/s=6m/s拥有一颗无私的爱心,便拥有了一切。课件26张PPT。3 匀变速直线运动的位移
与时间的关系飞机着陆过程中的位移与
时间是什么关系?匀加速直线运动中的位移是怎样随时间变化的?1.知道匀速直线运动的位移对应着v-t图像中的矩形面积。
2.理解v-t图像中图线与t轴所围的面积表示在这段时间内的位移。(难点)
3.掌握匀变速直线运动的位移与时间的关系及其简单应用。(重点)写一写:请同学们写出做匀速直线运动的物体,在
时间t内的位移与时间的关系式:画一画:请同学们在坐标纸上作出匀速直线运动的v-t图像x=vt议一议:能否在v-t图像中表示出做匀速直线运动的物体在时间t内的位移呢?一、匀速直线运动的位移v t 公式法图像法方法一:x=vt 结论:
匀速直线运动的位移对应着v–t 图线与t轴所夹的矩形“面积”。 方法二:面积v/m·s-1t/s2641083456021-2-4x乙X甲X乙特别提醒:
面积也有正负,面积为正值,表示位移的方向为正方向,面积为负值,表示位移的方向为负方向。【问题思考】
匀变速直线运动的位移与它的v-t图像,是否也有类似的关系?自己阅读教材37页到38页的思考与讨论,思考:材料中体现了什么科学思想?
科学思想方法:把过程先微分后再累加(积分)的思想。(无限分割,逐渐逼近)
此思想方法能否应用到v-t图像上?粗略地表示位移较精确地表示位移?假如把时间轴无限分割,情况又会怎么样呢?二、匀变速直线运动的位移面积v/m·s-1020405101530t/s5010匀变速直线运动的位移仍可用图线与坐标轴所围的面积表示从v-t图像中探究匀变速直线运动的位移面积结论例题:某物体运动的速度图像如图所示,求
(1)0~3s内的位移
(2)5~7s内的位移
(3)3~7s内的位移vt13574-4(s)(m/s)010m-4m0m正向加速正向匀速正向减速反向加速思路点拨:求解v-t图线与时间轴所围的面积【学以致用】二、匀变速直线运动的位移2.对位移公式 的理解:
⑴反映了位移随时间的变化规律。
⑵因为υ0、a、x均为矢量,使用公式时应先规定正方向。(一般以υ0的方向为正方向)若物体做匀加速运动,a取正值,若物体做匀减速运动,则a取负值。(3)若v0=0,则x=
(4)特别提醒:t是指物体运动的实际时间,要将位移与发生这段位移的时间对应起来。例1:一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s,驶过了180m。汽车开始加速时的速度是多少?解:以汽车运动的初速v0为正方向由得:先用字母代表物理量进行运算解:设实际运动时间为t0,以汽车初速度方向为正方向。由得运动时间说明刹车后7.5s汽车停止运动。知车的位移所以由例2. 在平直公路上,一汽车的速度为15m/s。从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽车以2m/s2的加速度运动,问刹车后10s末汽车离开始刹车点多远?
提醒:注意刹车陷阱三、用图像表示位移
位移与时间的关系也可以用图像来表示,这种图像叫位移—时间图像,即x-t图像。你能画出匀变速直线运动的x-t图像的草图吗?试试看。a为静止物体的x-t图像:
平行于时间轴的直线b为匀速直线运动的x-t图像:
一条倾斜的直线c为匀变速直线运动的x-t图像:
抛物线【问题思考】
如果一位同学问:“我们研究的是直线运动,为什么画出来的x-t图像不是直线?”你应该怎样向他解释?
位移图像描述的是位移随时间的变化规律,图像不是运动轨迹。匀变速直线运动在x-t图像中是一条抛物线。
特别提醒:x-t图像不是物体运动的轨迹x-t图像与v-t图像的比较一、匀速直线运动的位移
物体的位移对应着v-t图像中图线与时间轴包围的面积。
二、匀变速直线运动的位移
物体的位移对应着v-t图像中图线与时间轴包围的面积。
公式:
三、用图像表示位移
x-t图像表示的是位移随时间变化的规律。 1.某物体运动的速度图像如图所示,根据图像可知
(  )
A.0~2 s内的加速度为1 m/s2
B.0~5 s内的位移为10 m
C.第1 s末与第3 s末的速度
方向相同
D.第1 s末与第5 s末加速度方向相同 AC2.某质点沿轴运动的速度图像如图所示,则下列
判断正确的是( )
A.第1s末运动方向发生改变
B.第2s末回到出发点
C.前3s的总位移为3m
D.第4s末回到出发点
D点拨:要明确各段图线的(1)初速度情况;
(2)运动性质;
(3)运动时间。3.从车站开出的汽车,做匀加速直线运动,走了12s时,发现还有乘客没上来,于是立即做匀减速运动
直至停车。汽车从开出到停止总共历时20s,行进了
50 m。求汽车在此过程中的最大速度。
解:设最高速度为vm,由题意可得方程
整理得 m/s 4.骑自行车的人以5m/s的初速度匀减速地上一个斜坡,加速度的大小为0.4m/s2,斜坡长30m,骑自行车的人通过斜坡需要多少时间?
要注意解答结果与实际情况是否相符解:以初速度v0方向为正方向由位移公式代入数据解得:t1=10s,t2=15s讨论:把两个时间代入速度公式可算出对应的末速度:v1=1m/s,v2=-1m/s答案:t=10s根据题意得:v0 =5m/s a=0.4m/s2 x =30m朋友,让我们用自信的笑脸去迎接人生的挫折,用百倍的勇毅去战胜一切不幸。课件24张PPT。 4 匀变速直线运动的速度与位移的关系计算是否超速的物理原理是什么?火车启动时的行驶速度与位移之间有什么关系呢?1.理解匀变速直线运动的速度与位移的关系,会用公式解决相关题目。(重点)
2.知道匀变速直线运动的其他推论。
3.掌握匀变速直线运动的规律,灵活运用各种公式解决问题。(难点)列式求解
射击时,子弹在枪筒内获得加速度加速。已知a=5×105m/s2,枪筒长x=0.64m,求子弹出枪口时的速度。
请同学们画出子弹加速运动的示意图。解题思路:
1)先根据位移时间公式,求出总时间t
2)根据速度时间公式求出v能否只用一个关系式就能求得结果呢?
题中已知条件和所求的结果都不涉及时间t,将两个公式联立,消去t,就直接得到位移与速度的关系式了。请同学们自己推导位移与速度的关系式:【问题思考】一、匀变速直线运动的速度与位移的关系若不涉及时间t,用这个公式更方便式中四个量都是矢量,都有正负例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?解:这是一个匀变速直线运动的问题, 以初速度方向为正方向,飞机的初速度v0=216km/h=60m/s;末速度v应该是0。由于飞机加速度方向与速度方向相反,所以加速度取负号,a=-2m/s2。把数值代入得练一练
1.通过测试得知某型号的卡车在某种路面上急刹车时加速度大小是5m/s2。如果要求它在这种路面上行驶时在22.5m内必须停下,它的行驶速度不能超过多少?
提示:由v2-v02=2ax得:v0=15m/s
答案:行驶速度不能超过15m/s2. 一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为l 时,
速度为v,当它的速度是v/2时,它沿斜面下滑的距离
是( )C3.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?总结:解运动学问题的方法与步骤
(1)分析运动过程,画出运动过程示意图
(2)设定正方向,确定各物理量的正负号:
“设初速度方向为正方向 ”
“已知V0=?, a=?”
(3)列方程求解:先写出原始公式,再写出导 出公式:“由公式…得…”【学以致用】
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)汽车3s末速度的大小。
(2)汽车的速度减为零所经历的时间。
(3)汽车2s内的位移。
(4)汽车第2s内的位移。
(5)汽车8s内的位移。
答案:(1)6m/s(2)5s(3)24m(4)10.5m(5)37.5m二、匀变速直线运动的两个重要推论:(1)平均速度
做匀变速直线运动的物体在一段时间t内的平均速度等
于这段时间中间时刻的瞬时速度,还等于这段时间初
末速度代数和的一半。即
(2)逐差相等
在任意两个连续相等的时间间隔T内,位移之差是一个
常量,即或例2. 一个做匀加速直线运动的物体,在开始的4s内经过的位移为24m,在第二个4s内经过的位移是60m。求这个物体的加速度和初速度各是多少?
解析:解法一:基本公式法(略)
解法二:物体在8s内的平均速度等于中间时刻(即第4s末)的瞬时速度则
同样物体在前4s内的平均速度等于第2s末的瞬时速度
两式联立,解得 a=2.25m/s2 v0=1.5m/s解法三:由公式△x=aT2,得
根据

解题后的思考:在选择公式时要注意观察题目中涉及的已知量,还要注意熟悉各公式的内容,从而选择合适的公式及方法来解题,通过使用多种解题方法进一步理解各公式的用法。 匀变速直线运动的三个基本公式两个推论:不涉及位移;
不涉及末速度;
不涉及时间;。1.一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2 m/s,则物体到达斜面底端时的速
度为( )
A.3 m/s B.4 m/s C.6 m/s D.提示:设总位移为2x,中点的速度为v1,末速度为v2,
则有v12=2ax, D 2.一小球沿斜面匀加速滑下,依次经过A?B?C三点.已
知AB=6 cm,BC=10 cm,小球经过AB和BC两段所用的
时间均为2 s,则小球经过A?B?C三点时的速度大小分
别为( )
A.2 cm/s,3 cm/s,4 cm/s
B.2 cm/s,4 cm/s,6 cm/s
C.3 cm/s,4 cm/s,5 cm/s
D.3 cm/s,5 cm/s,7 cm/s
点拨:可由 和 很快解出答案B3.一质点沿一直线运动,t=0时,位于坐标原点,下图为
质点做直线运动的速度-时间图像。由图可知:
⑴该质点的位移随时间变化的关系式是:x=______________。
⑵在时刻 t=____s时,
质点距坐标原点最远。
⑶从t=0到t=20s内质点
的位移是____;
通过的路程是_____。-4t + 0.2t2 10 040m4.长100 m的列车通过长1 000 m的隧道,列车刚进隧道时的速度是10 m/s,完全出隧道时的速度是
12 m/s,求:(1)列车通过隧道时的加速度是多大?
(2)通过隧道所用的时间是多少?解析:(1)由题意知x=1100m,v0=10m/s
V=12m/s,设加速度为a,则有

(2)由v=v0+at得不要妄自菲薄,你要始终认为自己是很有
价值的。课件15张PPT。1590年,伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验,从此推翻了亚里斯多德“物体下落速度和重量成比例”的学说,纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。 第五节 自由落体运动1、知识与能力
(1)知道物体做自由落体运动的条件,认识重力加速度;
(2)掌握自由落体运动的特点和规律;
(3)培养学生分析和综合、推理和判断等思维能力。
2、过程与方法
通过观察轻重不同物体在真空中的下落过程,实际测量重物自由下落的加速度等探究活动,体会科学推理和实验是揭示自然规律的重要方法和手段。
3、情感态度和价值观
感受前人崇尚科学、勇于探索的人格魅力和严谨务实的科学态度。学习目标: 第五节 自由落体运动 第五节 自由落体运动
1.匀变速直线运动

速度与时间的关系式:

位移与时间的关系式:

速度与位移的关系式:

由打点纸带求加速度的公式: 温故知新: 2. 如图所示是用打点计时器研究小车运动打出的一条纸带,A、B、C、D、E为在纸带上所选取的连续的5个计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1 s;试判断小车在做何种形式的运动? 第五节 自由落体运动温故知新: 在误差允许的范围内,可认为 第五节 自由落体运动探究导航: 演示实验一:让石头和羽毛、气球和实心球同时落地。探究一:什么是自由落体运动? 思考: 是否重的物体一定下落的快? 实验现象:分组实验: 利用桌面上的金属片和纸片验证你的猜想思考:1、是什么原因造成的呢?
2、如果没有空气阻力,物体只受重力,从静止
开始下落的情况是什么样子呢? 演示实验二: 牛顿管内物体的下落。结论:在没有空气阻力的情况下,轻重物体下落的一样快总结:
1.自由落体运动的定义:

2.做自由落体运动的条件:
第五节 自由落体运动探究导航: 探究一:什么是自由落体运动?【例1】判断下列物体是否在做自由落体运动
⑴向地面用力掷一小石块;
⑵棉花团落地;
⑶蹦极跳只受重力作用,从静止开始的下落运动(1)只受重力 (2)初速度为零 第五节 自由落体运动探究导航: 探究二:自由落体运动的性质问题提出:科学猜想:方案设计:信息采集:1.纸带上的点是在一条直线上还是一条曲线上?
2.重锤是在作匀速直线运动吗?
3.是加速还是减速运动?
4.是匀加速运动吗?我们怎样去判断呢?分析论证:小组交流:实验结论:自由落体运动是一种怎样的运动?自由落体运动是匀变速直线运动 第五节 自由落体运动探究导航: 探究二:自由落体运动有何运动特点?问题提出:科学猜想:方案设计:信息采集:分析论证:小组交流:实验结论:自由落体运动是匀加速直线运动总结: 自由落体运动的特点: 对重力加速度g的理解: 第五节 自由落体运动探究导航: 探究二:自由落体运动有何运动特点? 1.同一地点,任何物体的自由落体加速度相同,跟物
体的轻重无关。
2.重力加速度的方向始终竖直向下,大小跟高度和纬
度有关。
3.地面附近通常取g=9.8m/s2,粗略计算时,可取
10 m/s2。0g1、规律:
①速度公式:

②位移公式:

③速度与位移关系: 第五节 自由落体运动探究导航: 探究三:自由落体运动的规律及应用?2.应用:
【例2】:在汶川大地震中,一架直升飞机在灾区某地上空做定点空投救灾物资,已知每隔1秒释放一包物资,当第1包物资刚着地时,第五包刚好离开机舱开始下落。(g=10m/s2)
求:①直升飞机距离地面的高度?
②第一包与第二包之间的距离? 第五节 自由落体运动探究导航: 解:(1)(2)第一包下落高度:第二包下落高度:第一二包之间距离:【做一做】:测定反应时间的小实验
器材:
?
方案:
? 第五节 自由落体运动探究导航: 探究三:自由落体运动的规律应用一把长刻度尺1.关于自由落体运动下列说法正确的是 ( )
A.物体竖直向下的运动一定是自由落体运动
B.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
C.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由
落体运动
D.当空气阻力小到可以忽略不计时,物体从静止开始
下落的实际运动可视为自由落体运动
2.估算从三楼晾台上下落的花盆,经多长时间到达地面?到达地面的速度有多大?
(提示:每层楼高约2.8m,凉台高约0.9m)课堂检评: 第五节 自由落体运动BCDt=1.1sV=11m/s 第五节 自由落体运动课堂小结: 作业拓展: 回扣目标,总结本节课所学内容课本第44页【做一做】估测曝光时间再见祝同学们身体好!学习好!一切都好!课件23张PPT。伽利略对自由落体运动的研究ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.认识两位科学家亚里士多德伽利略亚里士(斯)多德(前384—前322年),古希腊斯吉塔拉人,是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。 Add Your TitleAdd Your Title亚里士多德是柏拉图的学生,亚历山大的老师。公元前335年,他在雅典办了一所叫吕克昂的学校,被称为逍遥学派。马克思曾称亚里士多德是古希腊哲学家中最博学的人物,恩格斯称他是古代的黑格尔。 ?亚里士多德首先是个伟大的哲学家,在哲学上最大的贡献在于创立了形式逻辑这一重要分支学科。逻辑思维是亚里士多德在众多领域建树卓越的支柱,这种思维方式自始至终贯穿于他的研究、统计和思考之中。当然,他也犯错误,但次数很少。 亚里士多德名言警句
幸福属于满足的人们。
人生最终价值在于觉醒和思考的能力,而不只在于生存
教育的根是苦的,但其果实是甜的。
人生颇富机会和变化。人最得意的时候,有最大的不幸光临
亚里士多德集古代知识于一身,在他死后几百年中,没有一个人象他那样对知识有过系统考察和全面掌握。他的著作是古代的百科全书,他的思想曾经统治过全欧洲。恩格斯称他是“最博学的人”。 总结
伽利略(1564~1642)意大利天文学家、力学家、哲学家、物理学家、数学家。 1564年2月15日生于比萨,1642年1月8日卒于比萨。Add Your TitleAdd Your Title在1589~1591年间,伽利略对落体运动作了细致的观察。从实验和理论上否定了统治千余年的亚里士多德关于“落体运动法则”确立了正确的“自由落体定律”,根据伽利略晚年的学生维维亚尼的记载,落体实验是在比萨斜塔上公开进行的伽利略对运动基本概念,包括重心、速度、加速度等都作了详尽研究并给出了严格的数学表达式。尤其是加速度概念的提出,在力学史上是一个里程碑。有了加速度的概念,力学中的动力学部分才能建立在科学基础之上,而在伽利略之前,只有静力学部分有定量的描述。 天文学 他利用自制33倍望远镜观测天体取得大量成果的第一位科学家。这些成果包括:发现月球表面凹凸不平,木星有四个卫星(现称伽利略卫星),太阳黑子和太阳的自转,金星、木星的盈亏现象以及银河由无数恒星组成等。他用实验证实了哥白尼的“地动说”,彻底否定了统治千余年的亚里士多德和托勒密的“天动说”。 伽利略的晚年是非常悲惨的。这位开拓了人类的眼界,揭开了宇宙秘密的科学家,1637年双目完全失明,陷入无边的黑暗之中。他唯一的亲人——小女儿玛俐亚先他离开人间,这给他的打击是很大的。但是,即使这样,伽利略仍旧没有失去探索真理的勇气。1638年,他的一部《关于两门新科学的讨论》在朋友帮助下得以在荷兰出版,这本书是伽利略长期对物理学研究的系统总结,也是现代物理的第一部伟大著作。后来,宗教裁判所对他的监视有所放宽,他的几个学生,其中包括著名物理学家、大气压力的发现者托里拆利来到老人身边,照料他,同时也是向他请教。他们又可以愉快地在一起讨论科学发明了。1642年1月8日,78岁的伽利略停止了呼吸。但是他毕生捍卫的真理却与世长存。 两位科学家与落体运动绵延两千年的错误:亚里士多德认为物体下落的快慢是由他们的重量决定,他的这一论断符合人们的常识,以致于其后两千多年的时间里,人们都奉为经典重的物体比轻的物体下落得快
两千多年过去了..........伽利略发现了这一错误结论,通过艰难的科学探索,最后正确的结论伽利略是怎样一步一步得出最后正确的结论呢?逻辑推理如果大石头的下落速度为8米每秒,小石头下落的速度为4米每秒,当我们把两石头绑在一起,大石头会被小石头拖得慢下来,速度比8小。但两石头绑在重量增大了,
速度应该比8大,发生矛盾。发现问题猜想假设重物轻物下降得同样快;
落体运动是一种简单的变速运动,
 速度应该是均匀变化的。数学推理结论:如果物体初速度为零,而且速度随时间的变化是均匀的,既速度与时间成正比,则他通过的位移就与时间的二次方成正比.这样,只要测出物体通过不同位移所用的时间,就可以检验这个物体的速度是否随时间均匀变化了。实验验证物体下落得很快,而当时只能靠滴水计时,这样的计时工具不能测量落体运动所用的时间,伽利略是怎样解决这一困难的呢?冲淡重力:让铜球沿阻力很小的斜面滚下,这样,加速度要比竖直下落时的加速度小的多,所用时间就要长得多,这样就可以测出时间。伽利略做了上百次实验,结果证明,小球沿斜面滚下的运动的确是匀加速直线运动,换用不同质量的小球从不同高度开始滚下,只要斜面的倾角一定,小球的加速度都是相同的。
但是小球沿斜面向下的运动并不是落体运动啊!合理外推当斜面的倾角增大,发现小球的加速度随斜面倾角的增大而增大,那么,当斜面的倾角很大时,小球的运动不是跟落体运动差不多了吗?如果斜面的倾角增大到90度,小球的运动就是落体运动了。结论物体自由下落的运动是初速度为零的匀加速直线运动,且与物体的质量无关。发现问题猜想假设数学推理实验验证合理外推结论总结回顾一下伽利略对落体运动的研究过程
伽利略对运动的研究,不仅确立了许多用于描述运动的基本概念,而且创立了一套对近代物理发展极为有益的科学方法,这些要素包含以下几点
对现象的一般观察推出假设运用逻辑(包括数学)得出推论通过实验对推论进行检验对假设进行修正和推广课堂练习同步:33页 2、3
34页 8、11课后作业同步:33页 1、4、5、7、
34页 7、9、10、12
35页 2、3Thank You !课件22张PPT。质点P11
参考系P12
坐标系P12
时间和时刻P14
位移和路程P14~15
矢量和标量P15
速度、瞬时速度、平均速度、速率、平均速率P17~P18
加速度P29
匀变速直线运动P37
自由落体P45基本概念基本规律解析法
图象法
实验法基本方法运动学问题研究步骤1、确定研究对象
2、借助图象分析过程和运动状态
3、寻找已知条件(特别是隐含条件)
4、运用适当的方法解题(尽量用多种方法解题)
5、检验结果的合理性如图为两个在同一直线上运动的物体a和b的v-t图象,从图可知( )
A.速度方向相同,加速度方向相反
B.速度方向相反,加速度方向相同
C.速度、加速度方向均相同
D.速度、加速度方向均相反基本题析图2—2—1
-甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度经过某一路标,从此时开始,甲车做匀速直线运动,乙车先加速后减速,丙车先减速后加速,它们经过下一个路标时的速度相同,则( )
A.甲车先通过下一路标
B.乙车先通过下一路标
C.丙车先通过下一路标
D.三辆车同时通过下一路标如图2—2—3表示的是一火箭竖直上升的v--—t图象,下列几条叙述中,符合图形所示的是( )
A.在40秒末火箭已达到上升的最大速度B.火箭达到最高点的时刻是120秒末
C.在燃料燃完之前,火箭上升的加速度为20米/秒2
D.燃料燃完后,火箭的加速度为零做匀加速直线运动的物体,速度由v增加到2v时的位移为s,则当速度由3v增加到4v时,它的位移是( )
A. 5/2s B. 7/3s C.3s D.4s一辆汽车以12m/s的速度行驶,遇到紧急情况,司机采取制动措施,使汽车做匀减速直线运动,若制动后汽车加速度值为5m/s2,则( )
A.经3s汽车的速度为27m/s
B.经3s汽车的速度为0
C.经3s汽车的位移为13.5m
D.经3s汽车的位移为14.4m一个物体位移与时间的关系为x=5t+5t2(x以m为单位,t以s为单位),下列说法中正确的是( )
A.这个物体的初速度是2.5m/s
B.这个物体的加速度大小是10m/s2
C.这个物体的初速度是5m/s
D.这个物体加速度方向一定与初速度方向一致汽车以12m/s行驶,刹车后匀减速行驶的加速度大小为2 m/s2,则需经 s汽车才能停止,从刹车到停止这段时间内的平均速度是 m/s,通过的位移是 m。火车以v=54km/h速度沿平直轨道运动,因故需在某小站暂停to=1min,进站刹车时的加速度大小a1=0.3m/s2,启动后的加速度大小a2=0.5m/s2,直至恢复原速,求火车由于暂停而延误的时间△t.一个物体在3s内通过位移30m,同时它的速度变为原来的4倍,如果物体做匀加速运动,求物体的加速度值升降机从静止开始上升,先做匀加速运动,经过4秒钟速度达到4m/s,然后匀速上升2秒,最后3秒做匀减速运动直到停止,求升降机上升的总高度。汽车由静止开始以大小为a1=2m/s2的加速度作匀加速直线运动,紧接着又做加速度a2=1m/s2的匀减速直线运动直到静止,若运动的总时间为9s,则汽车运动的总位移为多少?汽车运动过程中的最大速度为多少?相同的小球从斜面的某一位置每隔0.1s释放一颗,连续放了几颗后,对斜面上正运动着的小球拍下部分照片,如图所示,现测得AB=15cm,BC=20cm,已知小球在斜面上做加速度相同的匀加速直线运动(初速度为零),求:
(1)各球的加速度的大小
(2)拍片时,A球上方正在运动的球有几个关于自由落体运动,下面说法正确的是( )
A.它是竖直向下,v0=0,a=g的匀加速直线运动
B.在开始连续的三个1s内通过的位移之比是1∶3∶5
C.在开始连续的三个1s末的速度大小之比是1∶2∶3
D.在开始连续的三个4.9cm位移内,所经历的时间之比为1∶2∶3一个物体从高h处自由落下,其时间达到落地时间一半时,下落的高度h为(  )
A. h/2 B. h/3 C. h/4 D. h/8甲物体的重量比乙物体大5倍,甲从H高处自由落下,乙从2H高处与甲物体同时自由落下,在它们落地之前,下列说法中正确的是 ( )
A.两物体下落过程中,在同一时刻甲的速度比乙的速度大
B.下落1s末,它们的速度相同
C.各自下落1m时,它们的速度相同  
D.下落过程中甲的加速度比乙的加速度大屋檐上每隔相同的时间间隔滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴已刚好到达地面,而第3滴与第2滴分别位于高为1 m的窗户的上、下沿,如图所示,问:
(1)此屋檐离地面H多高?
(2)滴水的时间间隔T是多少?(g取10 m/s2)从屋檐处自由下落的雨滴,经过高2m的窗口所用的时间为0.4s,求屋檐到窗口上沿的距离。有一种傻瓜相机的曝光时间(快门打开到关闭的时间)是固定不变的,为了估测相机的曝光时间,有位同学提出了下述实验方案:他从墙面上A点的正上方与A相距H=1.5m处,使一个小石子自由落下,在小石子下落通过A点后,立即按动快门,对小石子照相,得到如图所示的照片,由于石子的运动,它在照片上留下一条模糊的痕迹AB。已知每块砖的平均厚度6cm,已知当地的重力加速度g=10m/s2。请从上述信息和照片上选取估算相机曝光时间必要的物理量。用符号表示,如H等,推出计算曝光时间的关系式,并估算出这个相机的曝光时间,(要求取一位有效数字)