江西省吉安县高中物理新人教版必修1第二章匀变速直线运动的研究导学案(17份打包)

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名称 江西省吉安县高中物理新人教版必修1第二章匀变速直线运动的研究导学案(17份打包)
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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 2018-12-02 18:34:48

文档简介

《2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律》
高一物理备课组 使用时间:
班级: 姓名:
【学习目标】----导
1.能熟练使用打点计时器。
2.会根据相关实验器材,设计实验并完成操作。
3.会处理纸带求各点瞬时速度。
4.会设计表格并用表格处理数据。
5.会用v-t图像处理数据,表示运动规律
【了解感知】----思
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、________、电源、带滑轮的长木板、小车、_______、细线、刻度尺
4. 打点计时器的频率为50HZ,则纸带上相邻两点之间的时间间隔为______;光电门的工作原理是利用光源与光敏管相对,当滑块经过时,其上的遮光条把光遮住,与光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间的长短,该计时系统可以测出______的时间。
【合作探究】---议 展 评
探究一 实验:探究小车速度随时间变化的规律
1.这个实验的操作步骤该怎么样呢?
2.在这个实验中有哪些注意事项呢?
3.如何处理纸带上的数据?
【当堂检测】---检
1.?运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点,这些点的距离不一定相等,但这些点能说明?( ??)?
A?运动物体在一段时间内的位移? B?运动物体在一段时间内的运动快慢?
C?运动物体在某时刻的位置 ?D?运动物体的运动性质??
某同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时,打点计时器所用电源的频率是,在实验中得到一条点迹清晰的纸带,他把某一点记作,再选依次相邻的6个点作为测量点,分别和,如下图所示.
①在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花打点计时器使用的是???(直流电,交流电),它们是每隔???s打一个点。 ②如果测得两点相距,两点相距,则在打点时小车速度是????. ③该同学分别算出打各点时小车的速度,然后根据数据在坐标系中描点(如图所示),由此可求得小车的加速度=????.
《2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律》
高一物理备课组
班级: 姓名:__________使用时间:__________
基础热点
1.在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时,根据打点计时器打出的纸带,我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是(  )
A.时间间隔 B.瞬时速度
C.加速度 D.某段时间内的位移
2.关于纸带上打点间隔的分析,下列说法正确的是(  )
A.沿着点迹运动的方向看去,点间距离越来越小,说明纸带在做加速运动
B.沿着点迹运动的方向看去,点间距离越来越小,说明纸带在做减速运动
C.纸带上点间间隔相等,表示纸带是匀速运动的
D.纸带上点间间隔相等,表示纸带是变速运动的
3.如图所示为某次实验中打出的一条经过处理后的纸带,图中O为小车运动的起始点,A为所选取的第一个计数点,O点到A点之间有部分点不清晰,相邻两个计数点之间有4个点未画出,电源频率为50 Hz,用毫米刻度尺测量后可直接算出(  )
A.从O点到F点运动的时间 B.从A点到F点运动的平均速度
C.C点的瞬时速度vC D.G点的瞬时速度vG
4.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)得到如图所示的纸带.图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是(  )
A.实验时应先放开纸带再接通电源 B.相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 s
C.可表示出最接近计数点B对应的速率 D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s
5.采用下列哪些措施,有利于减小因纸带受到的摩擦而产生的误差(  )
A.改用直流6 V电源 B.电源电压越低越好
C.使用平整不卷曲的纸带 D.使物体的运动方向与纸带在一条直线上
6.在使用电磁打点计时器时,有时发现电磁打点计时器的打点周期不稳定,其原因可能是(  )
A.交流电源的电压不稳定 B.交流电源的频率不稳定
C.永久磁铁的磁性太弱 D.小车运动时快时慢
7.打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,若交流电的频率变小了而未被发现,则测得小车的速度值与真实值比较将(  )
A.偏大 B.偏小 C.无影响 D.无法判断
8.关于坐标系,下列说法中正确的是(  )
A.建立坐标系,是为了定量地描述物体的位置及位置的变化
B.在建立坐标系时只需要确定正方向即可,与规定的正方向同向为正,与规定的正方向反向则为负
C.只能在水平方向建立直线坐标系
D.建立好直线坐标系后,可以用(x,y)表示物体的位置
二.能力提升
9.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,得到如图所示的纸带,其中A、B、C、D、E、F、G为计数点,相邻两计数点间的时间间隔为T,x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的位移,下列可用来准确计算打D点时小车速度的表达式是(  )
A. B.
C. D.
10.在实验中,利用纸带上的数据和第一章的方法得出各计数点的瞬时速度后,以速度v为纵轴,以时间t为横轴建立直角坐标系.某次实验中某同学描出的点如图所示.在直角坐标系上一共描出了10个点.下列思考有道理的是(  )
①这10个点无论如何也不在一条直线上,因此小车运动的v-t图象不可能为一条直线,而应为一条光滑的曲线
②这10个点中有8个点虽然不在一条直线上,但它们紧挨在一条直线附近,只有F和B两点离这条直线太远
③在10个点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I),有6个点不在该直线上,这条直线肯定不能表示小车运动的规律
④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的,而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的
A.①③ B.②④
C.①② D.③④
二、非选择题
11.如图所示是小球沿斜面滚下的频闪照片,照片中每两个相邻小球像的时间间隔是0.1 s,这样便记录了小球运动的时间.设开始时的位置为0,依次为位置1、2、3、4、5,小球运动的位移可以用刻度尺测量.小球在位置1、2、3、4的速度分别最接近________m/s、________m/s、________m/s、________m/s,小球滚下过程的加速度为________m/s2.(小数点后保留两位数字)
12.下图是一辆连有纸带的小车做匀变速直线运动时,打点计时器所打的纸带的一部分,打点频率为50 Hz,图中A、B、C、D、E、F…是按时间顺序先后确定的计数点(每两个计数点间有四个实验点未画出)用刻度尺量出AB、DE之间的距离分别是2.40 cm和0. 84 cm,那么小车的加速度大小是______________m/s2,若当时电网中交变电流的频率变为60 Hz,但该同学并不知道,那么做实验的这个同学测得的物体加速度的测量值与实际值相比是____________________.(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
答案
1AD
2BC
3BC
4BC
5CD
6B
7A
8A
9BC
10B
11 0.80 1.15 1.50 1.85 3.50
12 0.52 偏小
《2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系》
高一物理备课组 使用时间:
班级: 姓名:
【学习目标】----导
1.知道并理解匀变速直线运动及其v—t图象特征,且会根据图象分析解决相关问题;
2.掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式,并能进行有关的计算.
【了解感知】----思
1.如果物体运动的v-t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_____________。
2.如图所示,如果物体运动的v-t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Δv,与对应时间内的时间变化量Δt的比值是_____________,即物体的__________保持不变。所以该物体所做的运动是____________运动。
3.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v0 = 0,则公式变为_____________,若a = 0,则公式变为_____________,表示的是_______________运动
4.在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,该这个运动叫做______________。其v-t图象应为图中的______图,如果物体的速度随着时间均匀减小,该运动叫做____________,图象应为图中的______图。
【合作探究】---议 展 评
探究一 1 . 推导出匀变速直线运动的速度与时间的关系式并解释该公式中各物理量的含义?该公式与加速度的定义式适用条件是否相同?
例1. 汽车的加速、减速性能是衡量汽车性能的一项重要指标,一辆汽车以54km/h的速度匀速行驶。
若汽车以1.5m/s2的加速度加速,求10s后汽车的速度;
若汽车以1.5m/s2的加速度刹车,分别求出刹车8s时和12s时的速度大小。
探究二 2. 匀变速直线运动v-t图像中斜率、截距、交点、面积所代表的物理意义。
例2. 如图所示是物体做直线运动的v-t图象,由图可知,该物体
A.第1s内和第3s内的运动方向相反
B.第3s内和第4s内的加速度相同
C.第1s内和第4s内的位移大小不相等
D.0-2s和0-4s内的平均速度大小相等
【当堂检测】---检
1.物体在做直线运动,则下列对其运动的描述,正确的是( )
A.当加速度为负值时,则一定是匀减速直线运动
B.加速度大小不变的运动,一定是匀变速直线运动
C.加速度恒定(不为零)的直线运动一定是匀变速直线运动
D.若物体在运动的过程中,速度的方向发生改变,则一定不是匀变速直线运动
2.甲做 运动,乙做 运动;甲的加速度_____(填“大于”或“小于”)乙的加速度大小.
3. 汽车以10m/s的初速度加速行驶,加速度大小为2 m/s2 ,则汽车运动4秒后的速度为多少?
4. 汽车以20m/s的速度匀速行驶,现以4.0m/s2的加速度开始刹车,则刹车后3s末和6s末的速度各是多少?
《2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系》
高一物理备课组
班级: 姓名:__________使用时间:__________
基础热点
1.下列有关对匀变速直线运动的认识,其中观点正确的是(  )
A.物体在一条直线上运动,若在相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动
B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动
C.加速度不变的运动就是匀变速直线运动
D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量
2.在光滑足够长的斜面上,有一物体以10 m/s的初速度沿斜面向上运动,如果物体的加速度始终为5 m/s2,方向沿斜面向下.那么经过3 s后的速度大小和方向是(  )
A.25 m/s,沿斜面向下 B.5 m/s,沿斜面向下
C.5 m/s,沿斜面向上 D.25 m/s,沿斜面向下
3. 已知一运动物体的初速度v0=5 m/s,加速度a= -3 m/s2,它表示(  )
A.物体的加速度方向与初速度方向相同,而物体的速度在减小
B.物体的加速度方向与初速度方向相同,而物体的速度在增大
C.物体的加速度方向与初速度方向相反,而物体的速度在减小
D.物体的加速度方向与初速度方向相反,而物体的速度在增大
4.关于直线运动,下述说法中不正确的是(  )
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,叫匀减速直线运动
5.一辆匀加速行驶的汽车,经过路旁两根电线杆共用5 s时间,汽车的加速度为2 m/s2,它经过第2根电线杆时的速度为15 m/s,则汽车经过第1根电线杆的速度为(  )
A.2 m/s B.10 m/s C.2.5 m/s D.5 m/s
6.一辆汽车在平直的公路上从静止开始运动,先后经历匀加速、匀速、匀减速直线运动,最后停止.从汽车启动开始计时,下表记录了汽车某些时刻的瞬时速度,根据数据可判断出汽车运动的v-t图象是(  )
时刻/s
1.0
2.0
3.0
5.0
7.0
9.5
10.5
速度/(m·s-1)
3.0
6.0
9.0
12
12
9.0
3.0
二.能力提升
7.(多选)如图所示为物体甲的x-t图象和物体乙的v-t图象,则这两个物体的运动情况是(  )
A.甲在整个t=6 s时间内有来回运动,它通过的总位移为零
B.甲在整个t=6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m
C.乙在整个t=6 s时间内有来回运动,它通过的总位移为零
D.乙在整个t=6 s时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大小为4 m
8.(多选)一辆汽车先由静止启动做匀加速直线运动,然后保持匀速直线运动,最后做匀减速直线运动,直至速度减为0。从汽车启动开始计时,下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度,根据表中的数据通过分析、计算可以得出汽车(  )
时刻/s
1.0
2.0
3.0
5.0
7.0
9.5
10.5
速度/
(m·s-1)
3.0
6.0
9.0
12.0
12.0
9.0
3.0
A.匀加速直线运动经历的时间为4.0 s B.匀加速直线运动经历的时间为5.0 s
C.匀减速直线运动经历的时间为2.0 s D.匀减速直线运动经历的时间为4.0 s
9.汽车在平直公路上以10 m/s的速度做匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,刹车时的加速度大小是2 m/s2.则汽车: (1)在3 s末的速度大小是________m/s;
(2)在5 s末的速度大小是________m/s; (3)在10 s末的速度大小是________m/s.
10.卡车原来以10 m/s的速度匀速在平直的公路上行驶,因为路口出现红灯,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2 m/s时,交通灯变为绿灯,司机当即放开刹车,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12 s。求:
(1)减速与加速过程中的加速度;
(2)开始刹车后2 s末及10 s末的瞬时速度。
参考答案
1、D;2、B;3、C;4、C;5、D;6、C;7、BC;8、AC;
9、(1)4 (2)0 (3)0
10、答案:(1)-1 m/s2 2 m/s2 (2)8 m/s 6 m/s
解析: (1)卡车先做匀减速运动,再做匀加速运动,其运动简图如图所示。设卡车前进方向为正方向,卡车从A点开始减速,则vA=10m/s,经时间t1到达B点,从B点又开始加速,经过时间t2到达C点。
知vB=2m/s,vC=10m/s,且t2=,t1+t2=12s。
可得t1=8s,t2=4s,
由v=v0+at得,在AB段,vB=vA+a1t1 ①
在BC段,vC=vB+a2t2 ②
联立①②两式,代入数据得a1=-1m/s2,a2=2m/s2。
(2)开始刹车后2s末的速度为v1=vA+a1t'=10m/s-1×2m/s=8m/s
10s末的速度为v2=vB+a2t″=2m/s+2×2m/s=6m/s。
《2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系》
高一物理备课组 使用时间:
班级: 姓名:
【学习目标】----导
1.知道匀速直线运动的位移与时间的关系。
2.了解位移公式的推导方法,掌握位移公式x=vot+ at2/2。
3.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用。
4.理解v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移。
【了解感知】----思
1.1.做匀速直线运动的物体,其位移公式为___________,其 v-t 图象为__________。在 v-t 图象中某段时间内位移的大小与____________相等。
2.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的______________。
3.匀变速直线运动中,位移与时间的关系式为________________。
【合作探究】---议 展 评
合作探究一:X§
1.阅读教材p37第一段并观察图2—3—1所示.做匀速直线运动的物体在时间t内的位移与图线和时间轴围成的矩形面积有什么关系?
对于匀变速直线运动,它的位移与它的v—t图象,是不是也有类似的关系呢?
合作探究二:
2.结合匀速运动位移的启示及下面图象,请推导出位移与时间的关系?
证明:匀变速直线运动中,某段时间t内的平均速度等于该段时间的中间时刻的瞬时速度,也等于该段时间的初、末速度的平均值,即:
2.证明:匀变速直线运动中,任意两个连续相等的时间内的位移之差是个定值:
【当堂检测】---检
1.一辆汽车以1m/s2的加速度行驶了12s,驶过了180m。汽车开始加速时的速度是多少 ?
2.一汽车以15m/s的速度在平直公路上匀速行驶,从某时刻开始刹车,加速度大小为2m/s2,求汽车刹车后10s末汽车离开始刹车点的距离。
3.“蛟龙号”深潜器在某次实验中下潜的速度-时间图象如图所示,则(  ) A.深潜器运动的最大加速度是2.0m/s2 B.下潜的最大深度为360m C.在3-8min内的平均速度大小为0.8m/s D.在3-8min内的平均速度大小为0.4m/s
《2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系》
班级: 姓名:__________使用时间:__________
基础热点
1.一物体做匀变速直线运动,下列说法中正确的是( )
A.?物体的末速度与时间成正比???????????????????????????????B.?物体的位移必与时间的平方成正比 C.?物体速度在一段时间内的变化量与这段时间成正比??????????
D.?匀加速运动,位移和速度随时间增加;匀减速运动,位移和速度随时间减小
2.一辆汽车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地,汽车先做匀加速直线运动,接着做匀减速直线运动,开到乙地刚好停止。其速度-时间图象如图所示,那么0~t和t~3t两段时间内( )
A.?加速度大小之比为3∶1???????????????????????????????????????
B.?位移大小之比为1∶2
C.?平均速度大小之比为2∶1????????????????????????????????????
D.?平均速度大小之比为1∶1
3.2016年8月3日驱动者之家网站报道,富有传奇色彩的摩托车厂商Triumph专门打造了一台采用全碳纤维流线型壳体的超级摩托车,该车搭载一台1000马力Triumph Rocket III火箭发动机,最高速度可达179m/s。如果该摩托车启动时做初速度为零的匀加速直线运动,第1 s内的位移是5 m,则(? )
A.?? 物体的加速度是5 m/s2??????????????????????????????????
B.?物体的加速度为10 m/s2
C.?物体在第2 s内的位移为10m??????????????????????????????
D.?物体在第4 s内的位移是20 m
4.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时刻两车同时经过公路旁的同一个路标。在如图所示的v-t图象中,直线a、b分别描述了甲、乙两车在0~20 s的运动情况。关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是(? )
A.?在0~10 s内两车逐渐靠近???????????????????????????????????
B.?在5~15 s内两车的位移相等
C.?在10~20 s内两车逐渐远离?????????????????????????????????
D.?在t=10 s时两车在公路上相遇
D.?当t=t1时,A,B两质点的加速度不相等
5.一物体做匀加速直线运动,从某时刻开始计时,即此时t=0,已知在此之后1 s内的位移为1 m,由此可求出(? )
A.?物体运动的加速度??????????????????????????????????????????????B.?这1 s内物体的瞬时速度 C.?这1 s内的平均速度?????????????????????????????????????????????D.?物体在t=0.5 s时的瞬时速度
6.某人用手表估测火车的加速度,先观测3 min,发现火车前进540 m,隔3 min后,又观测1 min,发现火车前进360 m,若火车在这7 min内做匀加速直线运动,则火车的加速度为(  )
A.0.03 m/s2        B.0.01 m/s2
C.0.5 m/s2 D.0.6 m/s2
7.一辆汽车在平直公路上做刹车实验,若从0时刻起汽车在运动过程中的位移与速度的关系式为x=(10-0.1v2)m,则下列分析正确的是(  )
A.上述过程的加速度大小为10 m/s2
B.刹车过程持续的时间为5 s
C.0时刻的初速度为10 m/s
D.刹车过程的位移为5 m
二.能力提升
8.质点在x轴上运动,其位置坐标x随时间t的变化关系为x=2t2+2t-4,则其加速度a=________m/s2。当t=0时,速度为________m/s(x的单位是m,t的单位是s)。
9..物体由静止开始在水平面上行驶,0~6 s内的加速度随时间变化的图线如图所示。
(1)画出物体在0~6 s内的v-t图线;
(2)求在这6 s内物体的位移。
参考答案
1、C;2、BD;3、B;4、B;5、CD;6.B;7.C
8、4;2
9、答案:(1)图象为: (2)速度-时间图象所围成的面积代表位移,即x= ?m=18 m
《2.3匀变速直线运动的位移与时间关系2》
高一物理备课组
班级: 姓名:__________使用时间:__________
基础热点
1.某质点沿一直线运动,其v-t图象如图所示,则下列说法中正确的是(  )
A. 第1 s内和第2 s内质点的速度方向相反
B. 第1 s内和第4 s内质点的速度方向相同
C. 第1 s内质点向前运动,第2 s内质点向后运动,2 s末质点回到出发点
D. 第一个2 s内质点向前运动,第二个2 s内质点向后运动,4 s末质点回到出发点
2.2016年1月9日,合肥新年车展在明珠广场举行,除了馆内的展示,本届展会还在外场举办了汽车特技表演,某展车表演时做匀变速直线运动的位移x与时间t的关系式为x=8t+3t2,x与t的单位分别是m和s,则该汽车(  )
A. 第1 s内的位移大小是8 m B. 前2 s内的平均速度大小是28 m/s
C. 任意相邻1 s内的位移大小之差都是6 m D. 任意1 s内的速度增量都是3 m/s
3.汽车正在以12m/s的速度在平直的公路上前进,在它的正前方15m处有一障碍物,汽车立即刹车做匀减速运动,加速度大小为6m/s2,刹车后3s末汽车和障碍物之间的距离为(  )
A. 3m B. 6m C. 12m D. 9m
4.一物体从静止开始运动,其速度—时间图象如图所示,那么物体在0~t0和t0~2t0两段时间内(  )
A. 加速度大小之比为1∶1
B. 位移大小之比为1∶1
C. 平均速度大小之比为2∶1
D. 平均速度大小之比为1∶2
5.一辆汽车做匀加速直线运动,初速度为4 m/s,经过4 s速度达到12 m/s,下列说法中不正确的是
A. 汽车的加速度为2 m/s2
B. 汽车每秒速度的变化量为2 m/s
C. 汽车的平均速度为6 m/s
D. 汽车的位移为32 m
6.一小球沿斜面匀加速滑下,依次经过A、B、C三点.已知AB=6 m,BC=10 m,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是(  )
A. 2 m/s,3 m/s,4 m/s B. 2 m/s,4 m/s,6 m/s
C. 3 m/s,4 m/s,5 m/s D. 3 m/s,5 m/s,7 m/s
7.(多选)一个质点正在做匀加速直线运动,用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为2 s,分析照片得到的数据,发现质点在第2次、第3次闪光的时间间隔内移动了4 m;第4次、第5次时间间隔内移动了8m;由此可以求出(  )
A. 质点运动的加速度为1m/s2
B. 质点运动的加速度为0. 5m/s2
C. 第1次闪光时质点的速度为1m/s
D. 从第3次闪光到第4次闪光这段时间内质点的位移为6 m
二.能力提升
8.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,给你以下器材:电磁打点计时器、电池组、纸带、复写纸、小车、钩码、细绳、导线、一端附有定滑轮的长木板,
(1)其中不需要的器材是 ,还需要增添的器材有 和 。
某同学在实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上每5个打印点取一个计数点,这样在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示,打点计时器使用的是50Hz的交流电。根据纸带回答下列问题:
(2)计时器打下从A到G这一段小车的平均速度为 m/s.打下F点时的瞬时速度为 m/s.打下从B到F这一段小车的平均加速度为 m/s2(以上结果都保留三位有效数字)
参考答案
1、D;2、C;3、A;4、B;5、C;6、B;7、BD;
8. (1) 电池组 (1分)
低压交流电源 (1分) 刻度尺(1分)
(2)0.560 (2分) 0.721 (2分) 0.803 (2分)
《2.4专题一:匀变速直线运动规律的应用》
导学提纲
高一物理备课组 使用时间:
班级: 姓名:
【学习目标】----导
1、知道位移速度公式,会用公式解决实际问题。
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,会用公式解决
匀变速直线运动的问题。
【了解感知】----思
1、定义和分类:
(1)匀变速直线运动:物体在一天直线上的运动,且 不变。
(2)匀加速直线运动:a与v 。
(3)匀减速直线运动:a与v 。
2、三个基本公式
①速度公式:v= .
②位移公式:x= .
③位移速度关系式: .
3、匀变速直线运动的推论
(1)两个重要推论
①平均速度公式:=v=_____.
②任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量,即Δx= .
(2)初速度为零的匀变速直线运动的六个推论:
1、1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为:
v1∶v2∶v3∶…∶vn=________________
2、1T内、2T内、3T内……位移的比为:
x1∶x2∶x3∶…∶xn=
3、第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为:
xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…:Xn= _____________________.
4、从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为:
t1∶t2∶t3∶…∶tn=___________________________.
5、通过前x,前2x,前3x,…,前nx的位移时的速度比是
v1∶v2∶v3∶…∶vn=________________
6、从初速度为0开始,把位移等分,通过第一个x,第二个x, 第三个x.第n个x所用的时间之比是t1∶t2∶t3∶…∶tn=___________________________.
【合作探究】---议 展 评
合作探究一:解题方法指导:
方法:
基本公式法:常见的运动学公式:
平均速度法:?定义式: ,使用范围: ;

?推论: ,使用范围: ;
中间时刻速度法: 。
图像法:应用V-t图象,可以把复杂的问题转变为简单的数学问题,尤其是用图象进行定性分析,可以避开繁琐的运算,快速得出答案。

合作探究二:经典再现:
1.(单选)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点(  ).
A.第1 s内的位移是5 m
B.前2 s内的平均速度是6 m/s
C.任意相邻的1 s内位移差都是1 m
D.任意1 s内的速度增量都是2 m/s
3.(单选)一个做匀变速直线运动的质点,初速度为0.5 m/s,第9 s内的位移比第5 s内的位移多4 m,则该质点的加速度、9 s末的速度和质点在9 s内通过的位移分别是 (  ).
A.a=1 m/s2,v9=9 m/s,x9=40. 5 m
B.a=1 m/s2,v9=9 m/s,x9=45 m
C.a=1 m/s2,v9=9.5 m/s,x9=45 m
D.a=0.8 m/s2,v9=7.7 m/s,x9=36.9 m
【当堂检测】---检
2.一个小球从斜面顶端无初速下滑,接着又在水平面上做匀减速运动,直到停止,它共运动了10 s,斜面长4 m,在水平面上运动的距离为6 m,求:
(1)小球在运动过程中的最大速度;
(2)小球在斜面和水平面上运动的加速度大小.
《2.4专题二 追及相遇问题》
高一物理备课组 使用时间:
班级: 姓名:
【学习目标】----导
1、两物体在同一直线上运动,往往涉及追及、相遇或避免碰撞等问题。
【了解感知】----思
两物体在同一直线上运动,往往涉及追及、相遇或避免碰撞等问题。
特征:两物体能否同时达到空间某同一位置。
两个物体在同一直线上运动的三种情形:(1)同向运动:(2)相向运动:(3)背向运动:
解题思路: 1)画图;2)找关系列方程; 3)联立求解并分析结果。
解题关键:抓住一个条件、两个关系
一个条件: — 速度相等时临界条件,两物体是相距最远还是最近或是恰好追上。
两个关系: —1) 时间关系(特别注意运动时间是否相等;同时出发或一先一后)
2)位移关系 (特别注意是同一地点出发,或是一前一后)
【合作探究】---议 展 评
合作探究一:X§1、A匀加速追B匀速:(同时同地出发)
①一定能追上;
②v相等时相距最远;
③只相遇一次。
例1:一辆执勤的警车停在公路边。当警员发现从他旁边以v0=8m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶。警车以加速度a=2m/s2做匀加速运动。试问:
1)警车要多长时间才能追上违章的货车?
2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多大?
合作探究二:2、A匀减速追B匀速:(B在A前S处)
当 VA=VB时,若
△x=S, 恰能追上(或恰不相碰)
△x>S, 相遇两次
△x<S,追不上(相距最近)
例2:在一段笔直的乡间小路上,一辆正在以14m/s匀速行驶的汽车发现正前方20m处有一人正骑自行车同向匀速行驶,速度为4m/s;由于路窄,无法避让,问:汽车至少要以多大的加速度减速,才不与自行车相撞?
【当堂检测】---检
1、甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v-t图中(如图),直线a、b分别描述了甲乙两车在0-20 s的运动情况。关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是
A.在0-10 s内两车逐渐靠近
B.在10-20 s内两车逐渐远离
C.在5-15 s内两车的位移相等
D.在t=10 s时两车在公路上相遇
2.如图所示,a、b分别是甲、乙两辆车从同一地点沿同一直线同时运动的v-t图线,由图线可以判断(  )
A.2秒后甲、乙两车的加速度大小相等
B.在0~8 s内两车最远相距148 m
C.两车只有t0时刻速率相等
D.两车在t=8 s时相遇
《2.4专题二 追及相遇问题2》
高一物理备课组 使用时间:
班级: 姓名:
【学习目标】----导
1、两物体在同一直线上运动,往往涉及追及、相遇或避免碰撞等问题。
【了解感知】----思
两物体在同一直线上运动,往往涉及追及、相遇或避免碰撞等问题。
特征:两物体能否同时达到空间某同一位置。
两个物体在同一直线上运动的三种情形:(1)同向运动:(2)相向运动:(3)背向运动:
解题思路: 1)画图;2)找关系列方程; 3)联立求解并分析结果。
解题关键:抓住一个条件、两个关系
一个条件: — 速度相等时临界条件,两物体是相距最远还是最近或是恰好追上。
两个关系: —1) 时间关系(特别注意运动时间是否相等;同时出发或一先一后)
2)位移关系 (特别注意是同一地点出发,或是一前一后)
【合作探究】---议 展 评
合作探究一:3、B匀速追A匀减速
一定能追上;
要先判断相遇时间t与A停止时间tA的关系,两种情况:
①t≤ tA ,AB运动时间相等 ,
②t > tA ,AB运动时间不等,
例3、小光准备去车站乘车去广州,当小光到达车站前的流沙大道时,发现汽车在离自己10m处正以10m/s匀速行驶,小光立即示意司机停车并以5m/s的速度匀速追赶,司机看到信号经1.5s反应时间后,立即刹车,加速度为2m/s2问:小光追上汽车所需时间?
4、匀速追匀加速(A后、B前开始时相距S)
当VA=VB时,若
△x=S, 恰能追上(在速度相同时)
△x>S, 相遇两次(t1 、 t2)
③△x<S,追不上(相距最近)
5、匀加速追匀减速 (A在B后S处)
一定能追上;速度相同时距离最大。
要先判断相遇时间t与B停止时间tB的关系.
6、匀减速追匀加速(A在B后S处)
当VA=VB时,若
① △x=S, 恰能追上(或恰不相碰,速度相同时相遇)
②△x>S, 相遇两次(t1 、 t2)
△x<S,追不上(相距最近)
【当堂检测】---检
1.甲、乙两物体相距s,同时同向沿同一直线运动,乙在前面做初速度为零、加速度为a1的匀加速直线运动,甲在后做初速度为v0、加速度为a2的匀加速直线运动,则( )
A.若a1=a2,则两物体可能相遇一次
B.若a1>a2,则两物体可能相遇两次
C.若a1D.若a1>a2,则两物体可能相遇一次,也可能不相遇
如图所示,甲、乙、丙三物体从同一地点沿同一方向做直线运动,在t1时刻,三物体比较( )
①v甲=v乙=v丙
②x甲>x乙>x丙
③a丙>a乙>a甲
④甲丙之间距离最大
⑤甲、乙、丙相遇
A.只有①②③正确 B.只有①②③④正确
C.只有②③④正确 D.全正确
《2.4匀变速直线运动位移与速度的关系》
高一物理备课组 使用时间:
班级: 姓名:
【学习目标】----导
1、知道位移速度公式,会用公式解决实际问题。
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,会用公式解决
匀变速直线运动的问题。
【了解感知】----思
1.射击时,火药在枪筒内燃烧.燃气膨胀,推动弹头加速运动.我们把子弹在枪筒中的运动看作匀加速直线运动,假设子弹的加速度是,枪筒长; x=0.64m,运用以前的公式计算射出枪口时的速度.
【合作探究】---议 展 评
合作探究一:
这个问题中,已知条件和所求结果都不涉及 ,它只是一个中间量。
能不能根据和,直接得到位移x与速度v的关系呢?
(请推导位移x与速度v的关系)
合作探究二:
总结:公式中包含五个物理量,它们分别为:初速度 v0 和加速度 a ,运动时间 t,位移 x 和末速度 v ,在解题过程中选用公式的基本方法为:
1.如果题目中无位移 x ,也不让求位移,一般选用 公式;
2.如果题中无末速度 v ,也不让求末速度,一般选用 公式;
3.如果题中无运动时间 t ,也不让求运动时间,一般选用 公式;
注 :匀变速运动中的各公式均是矢量式,注意各量的符号。
1. 质点以初速度为v0做匀加速直线运动,若末速度为v,则质点运动过程中间时刻的速度是多少?
2.质点以初速度为v0做匀加速直线运动,若末速度为v,则质点运动过程中,到达位移
中点时的速度为多大?(中间位移速度的推导)
中间时刻的速度与位移中点的速度的大小关系?
在匀变速直线运动中平均速度会等于初末速度的平均值吗,会等于中间时刻的瞬时速度吗?
匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间内位移之差有何关系?
【当堂检测】---检
1.推动弹头加速运动。若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动,设子弹的加速度a=5×105m/s2,枪筒长x=0.64m,求子弹射出枪口时的速度。
某飞机着陆的速度是216km/h随后匀减速滑行,加速度的大小为2m/s2.机场的跑道至少要多长才能使飞机安全地停下来?
3.一辆汽车原来匀速行驶,速度是24m/s,从某时刻起以2m/s2的加速度匀加速行驶。从加速行驶开始行驶180m所需时间为多少?
4.一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。
《2.5自由落体运动》
高一物理备课组 使用时间:
班级: 姓名:
【学习目标】----导
1.知道自由落体运动的产生条件,掌握自由落体运动的特点和规律。
2.通过实验探究,知道自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动,建立自由落体加速度的概念并
求出其大小。
3.知道什么是自由落体的加速度,知道在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。
4.能用自由落体运动的规律解决生活中自由落体运动的问题。
【了解感知】----思
1.重的物体一定下落得快吗?
猜想:物体下落过程的运动情况与哪些因素有关?
质量大的物体下落的速度比质量小的快吗?
【合作探究】---议 展 评
合作探究一 探究:自由落体运动的运动性质
1.用打点计时器研究自由落体运动的规律
(1)简要说明实验过程:
(2)纸带特征分析:自由落体运动有什么特点以及它有什么运动规律?
结论:
合作探究二 自由落体加速度
1.自由落体加速度的有什么特点?
【当堂检测】---检
1.关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是( )
A.重的物体的g值大
B.同一地点,轻重物体的g值一样大
C.g值在地球上任何地方都一样大
D.g值在赤道处大于在北极处
2. 在离地面7.2 m处,手提2.2 m长的绳子的上端如图所示,在绳子的上下两端各拴一小球,放手后小球自由下落(绳子的质量不计,球的大小可忽略,g=10 m/s2)求:
(1)两小球落地时间相差多少?
(2)B球落地时A球的速度多大?
3、屋檐隔一定时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗子的上、下沿,如图所示,g 取10m/s2 ,则此屋檐离地面的距离为( )
A、2.2m B、2.5m
C、3.0m D、3.2m
《2.5自由落体运动》
高一物理备课组 使用时间:
班级: 姓名:
【学习目标】----导
1.知道自由落体运动的产生条件,掌握自由落体运动的特点和规律。
2.通过实验探究,知道自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动,建立自由落体加速度的概念并
求出其大小。
3.知道什么是自由落体的加速度,知道在地球上的不同地方,重力加速度大小不同。
4.能用自由落体运动的规律解决生活中自由落体运动的问题。
【了解感知】----思
1、自由落体运动定义:自由落体运动是物体只在________作用下由________开始下落的运动.
2、自由落体运动的加速度:在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都________,这个加速度叫自由落体的加速度,又叫________________,通常用g来表示,计算中g一般取________,近似计算时,g取________.重力加速度的方向总是________________的.
3、自由落体运动性质:自由落体运动是初速度为____,加速度为____的____________直线运动.
4、自由落体运动的速度与时间的关系式:____________;位移与时间的关系式:____________;
速度和位移的关系式:____________;平均速度____________。
5、自由落体运动的推论:连续相等的时间t内高度差为____________;连续相等时间内的下落高度之比:____________;下落连续相同高度所用时间之比____________。
【合作探究】---议 展 评
合作探究一
1.请你按照下面的要求思考一下:
实验①: 一个硬币与一个与硬币面积相同的纸片分别从同一高度同时由静止开始下落
实验②:取两张完全相同的纸片,把其中一张纸揉成一团,两者也分别从同一高度同时由静止下落
实验③:将一枚硬币与已经黏上了纸片的硬币分别从同一高度同时由静止下落
请你根据自己观察到的现象回答下面问题:
实验1,________先着地,可以得出什么结论?
实验2,________先着地,可以得出什么结论?
实验3,________先着地,可以得出什么结论?
为什么每次实验中两次下落情况的不同?
若无空气的阻力,它们下落的情况会怎样呢?物体做什么运动?
合作探究二
1.用打点计时器测出重力加速度。
如何根据测量结果去判断物体做什么运动?
2.自由落体加速度的有什么特点?自由落体运动有什么特点以及它有什么运动规律?
【当堂检测】---检
1.甲物体的重力是乙物体的3倍,它们在同一高度处同时自由下落,则下列说法中正确的是 (  )
  A.甲比乙先着地  B.甲比乙的加速度大
  C.甲、乙同时着地  D.无法确定谁先着地
2.关于自由落体运动,下列说法正确的是 ( )
A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半
B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半
C.在任何相等时间内速度变化相同  
D.在任何相等时间内位移变化相同
3.从某高处释放一粒小石子,经过1s从同一地点再释放另一粒小石子,则在它们落地之前,两粒石子间的距离将 ( )
 A.保持不变  B.不断增大  C.不断减小  D.有时增大,有时减小
若你的手握在20cm处,你的反应时间为多长? 若招飞时对飞行员的反应时间要求达到 0.16s, 你能当飞行员吗?(g取10m/s2)
5.为了测出悬崖的高度,让一个小石块从悬崖落下,经过2s后听到石块落到水面的声音。求悬崖的大约高度(不考虑声音传播所用的时间)
《专题三:竖直上抛运动》
高一物理备课组 使用时间:
班级: 姓名:
【学习目标】----导
1.理解竖直上抛运动性质与竖直上抛运动的条件.
2.掌握将竖直上抛运动分为上升、下降两个过程分析、处理的方法,掌握竖直上抛运动的规律.
3.知道可将竖直上抛运动上升和下落两个过程看成一个统一的匀变速直线运动.
【了解感知】----思
观察与思考: 图是一张网球沿竖直向上运动的频闪照片。观察其运动轨迹及其运动过程中运动快慢的变化。
说一说:
①网球运动是直线运动还是曲线运动?
②其在运动过程中的速度如何变化?
③其在运动过程中受到哪些力的作用?
【合作探究】---议 展 评
合作探究一 竖直上抛运动
已知竖直上抛的物体初速度v0,试求:
(1)物体上升的最大高度以及上升到最大高度所用的时间。
(2)物体由最大高度落回原地时的速度以及落回原地所用的时间。
【当堂检测】---检
例1:在离地面15m的高处,以10m/s的初速度竖直上抛一小球,求小球落地时的速度和小球从抛出到落地所用的时间.(忽略空气阻力,取重力加速度g=10m/s2)
例2?: 竖直上抛一物体,初速度为20m/s,求:上升的最大高度;上升段时间;物体在1秒末、3秒末的速度、1秒内、3秒内位移。(g=10m/s2)
例3.从地面以30m/s的初速度竖直上抛一球,若不计空气阻力,g取10m/s2,则球运动到距地面25m时所经历的时间可能为( )
A. 1 s B. 2 s C. 4 s D. 5 s
竖直上抛运动
【教学目标】
知识与技能:理解竖直上抛运动的概念,掌握并能运用竖直上抛运动的特点及规律。
过程与方法:运用匀变速直线运动规律分析竖直上抛运动。
情感、态度与价值观:通过与自由落体运动类比,体会如何从现象认清事物的本质。
【教学重难点】
重点:运用匀变速直线运动规律采用“分段法”与“整体法”处理竖直上抛运动。
难点:整体法处理竖直上抛运动。
【教学内容及教学过程】
一复习引课
在上节课的学习中,我们知道在忽略空气阻力情况下,物体由静止开始的下落运动为自由落体运动。如果,以一定初速度竖直上抛出的物体,物体又该做什么样的运动呢?
二新课教学
(板书)1. 定义:物体在只受重力作用下,以一定初速度竖直上抛的运动叫做竖直上抛运动。
提问:与自由落体运动类比,竖直上抛运动又是什么性质的运动呢?
引导学生思考:竖直上抛运动的加速度与自由落体运动方向相反,始终为重力加速度,由于初速度方向与重力加速度方向相反;所以竖直上抛运动的实质是匀变速直线运动。
引导学生归纳总结出:竖直上抛运动规律,取方向为正方向,则代入匀变速直线运动公式中,有:
【教师】依据上述公式可以做出图像。
引导学生归纳总结出:竖直上抛运动的基本特点。(结合图像分析)
(1)上升的最大高度:;上升时间:
在时候,两个三角形面积相等,整个过程位移为零,即回到原抛出点。
(2)上升过程与下落过程具有对称性。
对同一段距离,上升与下落过程时间相等:,
对同一位置,上升与下落时经过该处速度等大反向。

总结:竖直上抛运动处理方法:
1.分段法:上升阶段:,,匀减速直线运动;最高点:,;下落运动:,自由落地运动。
2.整体法:将全过程看作以为初速度;加速度为的匀变速直线运动。将竖直上抛运动的公式运用于全过程;但必须注意矢量性。一般选择方向为正方向;抛出点为参考点与计时零点。
,上升阶段;,下落阶段;
,在抛出点上方;,在抛出点下方;
例题:一个以匀速竖直上升的氢气球,在某时从气球上掉下一个重物,已知重物掉时距离地面的高度为,问,此重物从氢气球上掉下后,要经过多长时间返回地面?
分析:重物从气球上掉下时,由于惯性,具有初速度,继续做竖直上抛运动,而并非自由落体运动。
解法一:分段法
上升阶段:初速度,
上升的最大高度,
上升时间
下落阶段:由,得到
解法二:整体法
取竖直向上为正方向,则,整个过程位移,代入到,得,解得:或(舍)
总结:应用整体法,求解过程简单,但应用时要注意矢量性;应用分段法,物理情景明了,容易理解。
《专题三:竖直上抛运动》
班级: 姓名:__________使用时间:__________
基础热点
一、单项选择题
1.一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出,1 s后物体的速率变为10 m/s,则此时物体的位置和速度方向可能是(不计空气阻力,g取10 m/s2): ( )
A.在A点上方,速度方向向下 B.在A点下方,速度方向向下
C.在A点上方,速度方向向上 D.在A点下方,速度方向向上
2.小球从空中某处从静止开始自由下落,与水平地面碰撞后上升到空中某一高度处,此过程中小球速度随时间变化的关系如图所示,则: ( )
A.在下落和上升两个过程中,小球的加速度不同
B.小球开始下落处离地面的高度为0.8 m
C.整个过程中小球的位移为1. 0 m
D.整个过程中小球的平均速度大小为2 m/s
3.从地面竖直上抛物体A,同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落,两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v,则下列说法正确的是: ( )
A.两物体在空中运动的时间相等 B.A上升的最大高度大于B开始下落时的高度
C.A上抛的初速度与B落地时速度大小相等,都是2v
D.两物体在空中同时达到的同一高度处一定是B开始下落时高度的中点
4.某中学生身高1.70 m,在学校运动会上参加跳高比赛,采用背跃式,身体横着越过2.10 m的横杆,获得了冠军,据此可以估算出他跳起时竖直向上的速度为: ( )
A.7 m/s   B.6 m/s C.5 m/s D.3 m/s
5.将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间间隔为2s,他们运动的图像分别如直线甲、乙所示。则: ( )
A.t=2s时,两球的高度差一定为40m
B.t=4s时,两球相对于各自抛出点的位移相等
C.两球从抛出至落地到地面所用的时间间隔相等
D.甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的不相等
二.能力提升
二、多项选择题
6.某物体以30 m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10 m/s2,则5 s内物体的: ( )
A.路程为65 m B.位移大小为25 m,方向向上
C.速度改变量的大小为10 m/s D.平均速度大小为13 m/s,方向向上
7.物体以20 m/s的初速度做竖直上抛运动,空气阻力忽略不计,g取10 m/s2,则: ( )
A.物体上升的最大高度为40 m B.经2 s物体上升到最高点
C.物体上升阶段的平均速度为10 m/s D.抛出后1 s末物体位于抛出点和最高点的中间位置
8.在某一高度以v0=20 m/s的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力),当小球速度大小为10 m/s时,以下判断正确的是(g取10 m/s2) : ( )
A.小球在这段时间内的平均速度大小可能为15 m/s,方向向上
B.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s,方向向下
C.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s,方向向上
D.小球的位移大小一定是15 m
三、非选择题
9. 一小球竖直向上抛出,先后经过抛出点的上方h=5 m处的时间间隔Δt=2 s,则小球的初速度v0为多少?小球从抛出到返回原处所经历的时间是多少?
参 考 答 案
1.C;2.B;3.C;4.C;5.B;6.AB;7.BC;8.ACD
9. 解析:.10 m/s 2 s
根据题意,画出小球运动的情景图,如图所示.小球先后经过A点的时间间隔Δt=2 s,根据竖直上抛运动的对称性,小球从A点到最高点的时间t1==1 s,小球在A点处的速度vA=gt1=10 m/s;
在OA段有v-v=-2gs,解得v0=10 m/s;
小球从O点上抛到A点的时间
t2== s=(-1) s
根据对称性,小球从抛出到返回原处所经历的总时间
t=2(t1+t2)=2 s.
《伽利略对自由落体运动的研究》
一、教学内容和学情分析
1 . 课标要求
合物理学史的相关内容,通过了解伽利略对自由落体运动的贡献,认识物理实验与科学思维在物理研究中的作用。
课前活动:布置了课前学案,让学生查阅亚里士多德和伽利略的相关资料,认识两位科学家。通过朗威实验校本课程,提前培训一名学生设计完成斜面实验,课上进行讲解。
说明:本节课时自由落体运动的第二课时。
2.学生已有的知识结构和能力水平
在学习本课前,学生已经掌握了加速度概念、匀变速直线运动规律,学习过研究运动
的实验工具(打点计时器)的使用及数据处理方法。初步掌握了研究物理问题的基本思路
和描述物体运动规律的基本方法。
通过自由落体第一课时,学生知道了自由落体运动时在没有空阻力时的下落运动。自由落体运动是加速度为g的匀加速直线运动。
二、教学目标
1.通过查阅亚里士多德和伽利略的相干资料,使学生的了解物理学史。
2.了解伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验构思方式。
3.了解伽利略对自由落体的研究研究过程,认识伽利略有关实验的科学思想和方法,培养学生探求知识的能力
三、教学重、难点分析及策略
1 . 教学重点
使学生体会“对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑(包括数学)得出推论→通过实验对推论进行检验→对假说进行推广和修正”的科学思想方法
2 . 教学难点
伽利略巧妙的实验构思和科学思想
四、整体设计思路
本节内容是介绍伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验构思。先让学生完成课前学案,收集相关资料,在课堂上经过讨论和发表见解,充实和完善的展现伽利略的研究过程与方法。由学生介绍伽利略研究自由落体运动的科学思维方法和巧妙的实验构思。
五、教学过程设计
1、由反应尺,引出落地运动的研究
说明反应时间,由学生设计时间反应尺,说明原理,复习自由落体运动规律。
2、追溯历史,认识研究落体运动的两位科学家
正确评判亚里士多德,说明亚里士多德思想之伟大。
全满了解伽利略。
3、逻辑的力量
亚里士多德通过观察,在日常生活中,重的物体下落快,轻的物体下落慢。得出结论:物体下落的快慢是由它们的重量决定的。
伽利略是怎样提出假设,运用逻辑推理的?
假设大石头的下落速度为8,小石头的下落速度为4,当我们把两块石头捆在一起,大石头会被小石头拖的慢下来。但两块石头捆在一起,重量增大,整个系统下落的速度应该比8大。这样就出现了矛盾。
4、伽利略的研究过程
伽利略并没有就此止步,他要进一步通过实验研究自由落体的规律。
困难一:概念上的困难(连速度的定义都有)??
解决方案:首先建立速度v、平均速度、瞬时速度、加速度a等概念
伽利略对落体运动是怎样猜想的?据此提出的假说的内容是什么?
落体运动是最简单的变速运动,速度应该是均匀变化的。
其情况又可以分为两种:
一种是速度v的变化对时间t来说是均匀的,即v∝t,另一种是速度v的变化对位移x来
说是均匀的,即v∝x。后来发现,如果v与x成正比,将推导出十分复杂的结论。所以伽利略开始以实验来检验v与t成正比的猜想是否是真实的。
5、实验验证
猜想毕竟是猜想,是否正确,是否具有指导意义,还需要验证。伽利略之所以比他的前人更伟大,就在于他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法。在他之前,学者们总是通过思辨性的论战来决定谁是谁非。
展示问题:伽利略又遇到了什么困难?如何解决的?
困难二:无法测量瞬时速度.
解决方案:不测v!???通过数学运算得出结论:如果初速度为零且v∝t?,则x∝t2?,这样,只要测出物体通过不同位移及所用的时间,看是否满足?x∝t2就可以验证物体的速度是否随时间均匀变化
困难三:没有准确的计时工具,无法测定像自由落体这样较短的时间。
解决方案:设计了著名的“冲淡重力”的斜面实验
通过该问题的创设,培养学生自主探究的能力,体会伽利略所采用的方法的巧妙,鼓励学生要敢于猜想,大胆发现,勇于创新。
由于伽利略时代的实验仪器不能精确测量快速下落所需的时间,所以他设想通过斜面落体来“冲淡重力”,并通过延伸斜面和控制斜面倾角来控制物体运动的速度和所经历的时间。
由一名学生介绍朗威实验器材并验证:
第一步:小车在同一斜面倾角下,测得的加速度相同
第二步:随倾角增加,测得的小车加速度增加
第三步:同一倾角,不同质量的小车加速度相同
学生总结:
经过多次实验发现,虽然不断改变斜面的倾斜度,但得到的结果有共同点:小球经过的距离的比值等于经过这些距离对应所用时间间隔的平方之比.即小球沿斜面滚下的运动为匀加速直线运动。且质量不同的小球沿同一斜面下落,加速度相同增大斜面倾角,加速度变大倾角很大。
伽利略在这个基础上进行合理外推,当倾角增大到90度时,就是自由落体运动!小球仍然保持匀加速直线运动的性质,且所有物体下落时的加速度都是一样的!至此,伽利略就完成了对自由落体运动的研究。
(后人在用伽利略的器材重复他的实验时发现:铜球沿斜面滚下,如果斜面倾角超过5°就很难准确计时。伽利略把他的结论外推至90°是需要很大勇气的。后来,他的外推被直接的实验证实了)
6、小结
伽利略对自由落体的研究,不仅确立了许多用于描述运动的基本概念,而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法。请同学们总结本节内容,归纳这种科学方法.
同学讨论归纳:对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑得出推论→通过实验对推论进行检验→对假说进行修正和推广→……
7.作业
学探诊37页第四节
六.板书
伽利略对自由落体运动的研究
1.亚里士多德的思想:
观察现象--------结论
2.伽利略的思想-----科学思想
观察→提出假设→运用逻辑得出推论→通过实验对推论进行检验→对假说进行修正和推广