核心专题二 运动图像和速度的计算 学案 2023-2024学年初中物理北师大版八年级上册
文档属性
| 名称 | 核心专题二 运动图像和速度的计算 学案 2023-2024学年初中物理北师大版八年级上册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 150.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-03-19 09:29:37 | ||
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文档简介
核心专题二 运动图像和速度的计算
学习目标
1.归纳常见的运动图像类型,总结运动图像的分析技巧。
2.养成及时归类、总结的学习习惯。
3.灵活运用速度公式进行简单的计算。
◎重点:概述运动图像的分析技巧。
专题突破
1.匀速直线运动图像
例1 如图所示,图甲是小车甲运动的s-t图像,图乙是小车乙运动的v-t图像,由图像可知 ( )
A.甲车速度大于乙车速度
B.甲、乙两车都由静止开始运动
C.甲、乙两车都以10 m/s匀速运动
D.甲、乙两车经过5 s通过的路程都是10 m
思路导引 因为物体做匀速直线运动的速度大小不变,所以其速度—时间图像是一条平行于横轴的直线。由公式s=vt可知,做匀速直线运动的物体,它经过的路程与时间成正比,所以其路程—时间的图像是一条通过坐标原点的倾斜直线。在路程—时间图像中,图线的倾斜程度反映了物体运动的速度大小,图线越陡,说明在相等的时间内,物体通过的路程越大,物体运动的速度越大。由路程—时间图像的具体数据,根据公式v=可以求出速度。
【答案】D
对点自测
1.甲、乙两同学沿同一条平直公路步行,他们运动的路程随时间变化的规律如图所示,下面说法中正确的是 ( )
A.甲同学速度开始比乙慢,后来比乙同学速度快
B.第8 s时两同学速度相等
C.4 s~8 s内,甲、乙同学都做匀速直线运动
D.0~12 s内,甲、乙两同学通过的路程相等
【答案】1.C
2.变速直线运动图像
例2 如图所示,这是一辆汽车做直线运动的路程和时间的图像,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是 ( )
A.BC段汽车运动的速度为15 km/h
B.AB段汽车处于匀速运动状态
C.BC段汽车处于加速运动状态
D.前3小时内,汽车运动的平均速度为30 km/h
思路导引 在路程s和时间t的图像中,横轴表示运动时间,纵轴表示运动路程;倾斜的直线“斜率”等于速度,倾斜的直线运动表示匀速直线运动,平行于t轴的图线表示静止;求某段时间内的平均速度,根据速度公式v=可以求解。
【答案】D
对点自测
2.甲、乙两名同学从同一地点同时向相同方向做直线运动,他们通过的路程随时间变化的图像如图所示,由图像可知下列说法正确的是 ( )
A.两名同学在0~15 s内都在做匀速直线运动
B.在0~10 s内,乙同学的速度为0.5 m/s
C.在10 s时,甲同学在乙同学前方
D.在0~15 s内,乙同学与甲同学通过的路程相等
【答案】2.D
3.频闪图像
例3 如图所示,这是用水下照相机拍摄的小球在水中下落的一张频闪照片。已知水池壁上每块瓷砖的高度为15 cm,闪光灯每隔0.1 s闪亮一次(即拍摄一次)。由图可知,小球从位置A到E先做 (选填“变速”或“匀速”,下同)直线运动,后做 直线运动;小球通过D点时的速度为 m/s。
思路导引 根据照片,比较小球相同时间内通过的距离是否相等,对小球的运动状态做出判断,然后根据v=可求小球通过D点时的速度。
【答案】变速 匀速 1.5
对点自测
3.如图所示,两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置。已知连续两次曝光的时间间隔是相等的,则图中两木块运动情况的v-t图像描述正确的是 ( )
【答案】3.B
4.速度的计算
例4 一列长300 m的火车,沿平直轨道匀速行驶,车身经过轨道旁边的信号灯,共用时20 s。求:
(1)该火车的行驶速度v;
(2)该火车以相同速度匀速穿过一条长度为2.4 km的平直隧道,求火车完全通过整条隧道的时间t。
思路导引 火车完全在隧道内时行驶路程和火车完全通过隧道的路程是不同的,火车完全在隧道内时行驶的路程=隧道长-火车长,火车完全通过隧道的路程=隧道长+火车长。(1)已知火车长和车身经过轨道旁的信号灯的时间,利用速度公式计算该火车的行驶速度;(2)火车完全通过隧道的路程=隧道长+火车长,又知速度,利用速度公式计算火车完全通过整条隧道的时间。
【答案】解:(1)由题意可得,该火车的行驶速度为v===15 m/s;
(2)火车完全通过隧道的时间为t'====180 s。
对点自测
4.在一次警察追捕小偷的过程中,小偷在警察前90 m处,小偷逃跑的速度是5 m/s,警察追捕的速度是27 km/h,如果小偷和警察都做匀速直线运动,问:
(1)通过计算说明警察能不能在500 m的路程内追上小偷
(2)若能追上小偷,警察追上小偷共通过了多少路程
【答案】4.解:(1)v警=27 km/h=7.5 m/s,由v=得,t偷===82 s,t警===66.7 s<82 s,所以能在500 m的路程内追上小偷;(2)追上小偷时,警察与小偷所用时间相等,则=,即=,解得, s=270 m,所以警察追上小偷共通过了270 m。
方法突破1
1.匀速直线运动图像分析
匀速直线运动的物体在任何相等的时间内通过的路程是相等的,通过相等的路程所用的时间也相等,其s-t图像是通过坐标原点的一条直线,v-t图像是平行于时间轴的一条直线。运用图像法解答问题的一般步骤:①明确图像中横纵坐标表示的物理量分别是什么;②注意认清横坐标和纵坐标上各表示的最小分格的数值大小和单位;③明确图像所表示的物理意义;④根据图像对题目提出的问题作出判断,得到结论。
2.变速直线运动图像分析
变速直线运动的物体在相等的时间内通过的路程一般是不相等的;通过相等的路程所用的时间一般也不相等;对于变速直线运动来说,可以运用公式v=计算出某段时间或路程内的平均速度。
3.频闪图像分析
频闪照相中两个小球图像间的时间间隔相同,根据s=vt可知,小球做匀速直线运动;如果两个小球图像间的间隔越来越大,说明该小球速度越来越快,做变速运动。
4.速度的计算方法
应用速度公式v=及其变形公式 s=vt、t=解题的一般步骤:
①根据题意,明确已知量和需要求解的量;
②分析已知量和求解量之间的关系,选用合适的公式;
③如果单位不合适,应先换算单位,然后代入公式进行计算,得出结果;
④一个题目如果涉及两个速度、两个时间、两个路程,解题时应该加右下标加以区分,否则会导致解题过程中数据的混乱,使结果出错。
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学习目标
1.归纳常见的运动图像类型,总结运动图像的分析技巧。
2.养成及时归类、总结的学习习惯。
3.灵活运用速度公式进行简单的计算。
◎重点:概述运动图像的分析技巧。
专题突破
1.匀速直线运动图像
例1 如图所示,图甲是小车甲运动的s-t图像,图乙是小车乙运动的v-t图像,由图像可知 ( )
A.甲车速度大于乙车速度
B.甲、乙两车都由静止开始运动
C.甲、乙两车都以10 m/s匀速运动
D.甲、乙两车经过5 s通过的路程都是10 m
思路导引 因为物体做匀速直线运动的速度大小不变,所以其速度—时间图像是一条平行于横轴的直线。由公式s=vt可知,做匀速直线运动的物体,它经过的路程与时间成正比,所以其路程—时间的图像是一条通过坐标原点的倾斜直线。在路程—时间图像中,图线的倾斜程度反映了物体运动的速度大小,图线越陡,说明在相等的时间内,物体通过的路程越大,物体运动的速度越大。由路程—时间图像的具体数据,根据公式v=可以求出速度。
【答案】D
对点自测
1.甲、乙两同学沿同一条平直公路步行,他们运动的路程随时间变化的规律如图所示,下面说法中正确的是 ( )
A.甲同学速度开始比乙慢,后来比乙同学速度快
B.第8 s时两同学速度相等
C.4 s~8 s内,甲、乙同学都做匀速直线运动
D.0~12 s内,甲、乙两同学通过的路程相等
【答案】1.C
2.变速直线运动图像
例2 如图所示,这是一辆汽车做直线运动的路程和时间的图像,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是 ( )
A.BC段汽车运动的速度为15 km/h
B.AB段汽车处于匀速运动状态
C.BC段汽车处于加速运动状态
D.前3小时内,汽车运动的平均速度为30 km/h
思路导引 在路程s和时间t的图像中,横轴表示运动时间,纵轴表示运动路程;倾斜的直线“斜率”等于速度,倾斜的直线运动表示匀速直线运动,平行于t轴的图线表示静止;求某段时间内的平均速度,根据速度公式v=可以求解。
【答案】D
对点自测
2.甲、乙两名同学从同一地点同时向相同方向做直线运动,他们通过的路程随时间变化的图像如图所示,由图像可知下列说法正确的是 ( )
A.两名同学在0~15 s内都在做匀速直线运动
B.在0~10 s内,乙同学的速度为0.5 m/s
C.在10 s时,甲同学在乙同学前方
D.在0~15 s内,乙同学与甲同学通过的路程相等
【答案】2.D
3.频闪图像
例3 如图所示,这是用水下照相机拍摄的小球在水中下落的一张频闪照片。已知水池壁上每块瓷砖的高度为15 cm,闪光灯每隔0.1 s闪亮一次(即拍摄一次)。由图可知,小球从位置A到E先做 (选填“变速”或“匀速”,下同)直线运动,后做 直线运动;小球通过D点时的速度为 m/s。
思路导引 根据照片,比较小球相同时间内通过的距离是否相等,对小球的运动状态做出判断,然后根据v=可求小球通过D点时的速度。
【答案】变速 匀速 1.5
对点自测
3.如图所示,两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置。已知连续两次曝光的时间间隔是相等的,则图中两木块运动情况的v-t图像描述正确的是 ( )
【答案】3.B
4.速度的计算
例4 一列长300 m的火车,沿平直轨道匀速行驶,车身经过轨道旁边的信号灯,共用时20 s。求:
(1)该火车的行驶速度v;
(2)该火车以相同速度匀速穿过一条长度为2.4 km的平直隧道,求火车完全通过整条隧道的时间t。
思路导引 火车完全在隧道内时行驶路程和火车完全通过隧道的路程是不同的,火车完全在隧道内时行驶的路程=隧道长-火车长,火车完全通过隧道的路程=隧道长+火车长。(1)已知火车长和车身经过轨道旁的信号灯的时间,利用速度公式计算该火车的行驶速度;(2)火车完全通过隧道的路程=隧道长+火车长,又知速度,利用速度公式计算火车完全通过整条隧道的时间。
【答案】解:(1)由题意可得,该火车的行驶速度为v===15 m/s;
(2)火车完全通过隧道的时间为t'====180 s。
对点自测
4.在一次警察追捕小偷的过程中,小偷在警察前90 m处,小偷逃跑的速度是5 m/s,警察追捕的速度是27 km/h,如果小偷和警察都做匀速直线运动,问:
(1)通过计算说明警察能不能在500 m的路程内追上小偷
(2)若能追上小偷,警察追上小偷共通过了多少路程
【答案】4.解:(1)v警=27 km/h=7.5 m/s,由v=得,t偷===82 s,t警===66.7 s<82 s,所以能在500 m的路程内追上小偷;(2)追上小偷时,警察与小偷所用时间相等,则=,即=,解得, s=270 m,所以警察追上小偷共通过了270 m。
方法突破1
1.匀速直线运动图像分析
匀速直线运动的物体在任何相等的时间内通过的路程是相等的,通过相等的路程所用的时间也相等,其s-t图像是通过坐标原点的一条直线,v-t图像是平行于时间轴的一条直线。运用图像法解答问题的一般步骤:①明确图像中横纵坐标表示的物理量分别是什么;②注意认清横坐标和纵坐标上各表示的最小分格的数值大小和单位;③明确图像所表示的物理意义;④根据图像对题目提出的问题作出判断,得到结论。
2.变速直线运动图像分析
变速直线运动的物体在相等的时间内通过的路程一般是不相等的;通过相等的路程所用的时间一般也不相等;对于变速直线运动来说,可以运用公式v=计算出某段时间或路程内的平均速度。
3.频闪图像分析
频闪照相中两个小球图像间的时间间隔相同,根据s=vt可知,小球做匀速直线运动;如果两个小球图像间的间隔越来越大,说明该小球速度越来越快,做变速运动。
4.速度的计算方法
应用速度公式v=及其变形公式 s=vt、t=解题的一般步骤:
①根据题意,明确已知量和需要求解的量;
②分析已知量和求解量之间的关系,选用合适的公式;
③如果单位不合适,应先换算单位,然后代入公式进行计算,得出结果;
④一个题目如果涉及两个速度、两个时间、两个路程,解题时应该加右下标加以区分,否则会导致解题过程中数据的混乱,使结果出错。
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