课件16张PPT。匀变速直线运动1.定义:一、匀变速直线运动 质点在一条直线上运动,在任意相等的
时间内速度的改变相等2.特点: a恒定不变且与v在同一直线上 ①a与v同向时物体做匀加速直线运动 ②a与v反向时物体做匀减速直线运动1.基本公式:二、匀变速直线运动公式2.辅助公式:3.推论:① Δx=aT 2,即任意相邻相等时间内的位移之差相等。
可以推广到xm-xn=(m-n)aT 2可以证明,无论匀加速
还是匀减速,都有三.匀变速直线运动中几个常用的结论②某段时间内的平均速度等于这
段时间内中间时刻的瞬时速度③某段位移的中间位置的瞬时速
度公式1.基本公式:四.初速为零匀变速直线运动公式2.辅助公式:3.推论:④第1米、第2米、第3米……所用的时间之比为①前1秒、前2秒、前3秒……内的位移之比为②第1秒、第2秒、第3秒……内的位移之比为③前1米、前2米、前3米……所用的时间之比为五.初速为零匀变速直线运动中几个常用的结论 练习: 一物体由斜面顶端由静止开始匀加速
下滑,最初的3秒内的位移为x1,最后3秒内的
位移为x2,若x2-x1=6米,x1∶x2=3∶7,求斜
面的长度为多少? 练习: 在与x轴平行的匀强电场中,一带电量
q=1.0×10-8C、质量m=2.5×10-3kg的物体在光
滑水平面上沿着x轴作直线运动,其位移与时间
的关系是x=0.16t-0.02t2,式中x以m为单位,
t以s为单位。从开始运动到5s末物体的位移为
m所经过的路程为 m练习: 有一辆沿x轴行驶的汽车,质量为m=2.5t,
某时刻起汽车进行刹车.取刚开始刹车为零时刻
其位移与时间的关系是x=0.16t-0.02t2,式中x
以m为单位,t以s为单位。从开始运动到5s末汽
车的位移为 m所经过的路程为 m练习: 汽车以加速度为2m/s2的加速度由静止
开始作匀加速直线运动,求汽车第5秒内的平均
速度?练习: 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.练习: 一质点由A点出发沿直线AB运动,行程
的第一部分是加速度为a1的匀加速运动,接着做
加速度为a2的匀减速直线运动,抵达B点时恰好
静止,如果AB的总长度为x,试求质点走完AB
全程所用的时间t?练习: 在光滑的水平面上静止一物体,现以水
平恒力甲推此物体,作用一段时间后换成相反
方向的水平恒力乙推物体,当恒力乙作用时间
与恒力甲的作用时间相同时,物体恰好回到原
处,此时物体的速度为v2,若撤去恒力甲的瞬
间物体的速度为v1,则v2∶v1=?练习: 从斜面上某位置,每个0.1s释放一个小球,在连续放几个后,对在斜面上的小球拍下照片如图所示,测得AB,BC之间的距离分别为15cm和20cm.求:①小球的加速度②拍摄B时小球的速度③拍摄时C,D间的距离④A球上方滚动的小球还有几个? 如图所示为用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度的实验时记录下的一条纸带.纸带上选取1、2、3、4、5各点为记数点,用刻度尺测得两点之间的距离表在纸带上.已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,由测量数据计算出小车的加速度a和纸带上打下点3时小车的速度v3,并说明加速度的方向.练习:总课时
3
第 2 课 时
课题
匀变速直线运动的规律复习
课型
复习课
三维目标
知识与技能
1、进一步熟悉匀变速直线运动的公式,并能正确运用这些公式解决物理问题。
2、能够熟练应用匀变速直线运动的重要推论式解决物理问题。
过程与方法
1、培养学生运用方程组、图像等数学工具解决物理问题的能力;
2、通过一题多解培养发散思维.
情感态度与价值观
1、渗透物理思想方法的教育,如模型方法、等效方法等;
2、通过例题的分析,使学生形成解题思路,体会特殊解题技巧,即获得解决物理问题的认知策略.
教学重点,难点
1、熟练掌握匀变速直线运动的三个基本关系式及其重要推论式并加以应用是重点
2、能够灵活运用这些规律解决实际运动学问题是难点。
教具
学具
教 学 过 程
教学过程设计
学生活动
(一).引子
今天我们对与前面所学的匀变速直线运动的规律做个总结。
(二). 过程
一、匀变速直线运动
1.定义: 质点在一条直线上运动,在任意相等的时间内速度的改变相等
2.特点:
a恒定不变且与v在同一直线上
①a与v同向时物体做匀加速直线运动
②a与v反向时物体做匀减速直线运动
二、匀变速直线运动公式
1.基本公式:
2.辅助公式:
3.推论:
三.匀变速直线运动中几个常用的结论
① Δx=aT 2,即任意相邻相等时间内的位移之差相等。
可以推广到xm-xn=(m-n)aT 2
②某段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度
③某段位移的中间位置的瞬时速度公式
可以证明,无论匀加速还是匀减速,都有
四.初速为零匀变速直线运动公式
五.初速为零匀变速直线运动中几个常用的结论
①前1秒、前2秒、前3秒……内的位移之比为
②第1秒、第2秒、第3秒……内的位移之比为
③前1米、前2米、前3米……所用的时间之比为
④第1米、第2米、第3米……所用的时间之比为
练习1: 一物体由斜面顶端由静止开始匀加速下滑,最初的3秒内的位移为x1,最后3秒内的位移为x2,若x2-x1=6米,x1∶x2=3∶7,求斜面的长度为多少?
练习2: 在与x轴平行的匀强电场中,一带电量q=1.0×10-8C、质量m=2.5×10-3kg的物体在光滑水平面上沿着x轴作直线运动,其位移与时间的关系是x=0.16t-0.02t2,式中x以m为单位, t以s为单位。从开始运动到5s末物体的位移为 m所经过的路程为 m
练习3: 有一辆沿x轴行驶的汽车,质量为m=2.5t,某时刻起汽车进行刹车.取刚开始刹车为零时刻其位移与时间的关系是x=0.16t-0.02t2,式中x以m为单位,t以s为单位。从开始运动到5s末汽车的位移为 m所经过的路程为 m
练习4: 汽车以加速度为2m/s2的加速度由静止开始作匀加速直线运动,求汽车第5秒内的平均速度?
练习5:一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.
练习6:一质点由A点出发沿直线AB运动,行程的第一部分是加速度为a1的匀加速运动,接着做加速度为a2的匀减速直线运动,抵达B点时恰好静止,如果AB的总长度为x,试求质点走完AB全程所用的时间t?
练习7: 在光滑的水平面上静止一物体,现以水平恒力甲推此物体,使物体以恒定的加速度做匀变速直线运动。作用一段时间后换成相反方向的水平恒力乙推物体,也使物体做匀变速直线运动。当恒力乙作用时间与恒力甲的作用时间相同时,物体恰好回到原处,此时物体的速度为v2,若撤去恒力甲的瞬间物体的速度为v1,则v2∶v1=?
练习8:从斜面上某位置,每个0.1s释放一个小球,在连续放几个后,对在斜面上的小球拍下照片如图所示,测得AB,BC之间的距离分别为15cm和20cm.求:
①小球的加速度
②拍摄B时小球的速度
③拍摄时C,D间的距离
④A球上方滚动的小球还有几个?
练习9:如图所示为用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度的实验时记录下的一条纸带.纸带上选取1、2、3、4、5各点为记数点,用刻度尺测得两点之间的距离表在纸带上.已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,由测量数据计算出小车的加速度a和纸带上打下点3时小车的速度v3,并说明加速度的方向.
让学生参与到课堂的讨论中来
教学反思
[高一物理教案]
匀变速直线运动规律的应用(习题课)
时间:2课时
一、教学目标
1、知识目标
(1)进一步熟悉匀变速直线运动的公式,并能正确运用这些公式解决物理问题。
(2)能够熟练应用匀变速直线运动的重要推论式解决物理问题。
2、能力目标
(1)培养学生运用方程组、图像等数学工具解决物理问题的能力;
(2)通过一题多解培养发散思维.
3.科学方法:
(1)渗透物理思想方法的教育,如模型方法、等效方法等;
(2)通过例题的分析,使学生形成解题思路,体会特殊解题技巧,即获得解决物理问题的认知策略.
二、重难点分析
熟练掌握匀变速直线运动的三个基本关系式及其重要推论式并加以应用是重点,能够灵活运用这些规律解决实际运动学问题是难点。
三、教学方法
复习提问、讲练结合
四、教具
幻灯片,投影仪
五、教学过程
(一)复习提问
师:请同学们写出匀变速直线运动的三个基本公式。
生:速度公式:vt=v0+at,
位移公式:s=v0t+at2/2
不含时间的推论式:vt2-v02=2as
师:请同学们写出匀变速直线运动的几个重要推论式。
教师引导学生推导出下面的几个推论式:
(1)任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差是一个恒量,即
s2-s1=s3-s2…=Δs=aT2
或 sn+k-sn=kaT2
(2)在一段时间t内,中间时刻的瞬时速度v等于这段时间的平均速度,即
v=v- AB=sAB/t=(vA+vB)/2
式中sAB为这段时间内的位移,vA、vB分别为这段时间初、末时刻的瞬时速度.
(3)中间时刻瞬时速度等于这段时间内的平均速度:
(4)中间位移处的速度:
(4)初速为零的匀加速运动有如下特征
①从运动开始计时起,在连续相等的各段时间内通过的位移之比为
s1:s2:s3:…:sn=1:3:5:…:(2n-1)(n=1、2、3…)
②从运动开始计时起,时间t内,2t内,3t内…Nt内通过的位移之比为
sⅠ:sⅡ:sⅢ:…:sN=12:22:32:…:N2
③从运动开始计时起,通过连续的等大位移所用的时间之比为
以上结论可视情况留给同学们自己证明
(二)例题选讲(规律应用)
【例题1】火车紧急刹车后经7s停止,设火车匀减速直线运动,它在最后1s内的位移是2m,则火车在刹车过程中通过的位移和开始刹车时的速度各是多少?
分析:首先将火车视为质点,由题意画出草图:
从题目已知条件分析,直接用匀变速直线运动基本公式求解有一定困难.大家能否用其它方法求解?
(学生独立解答后相互交流)
解法一:用基本公式、平均速度.
质点在第7s内的平均速度为:
则第6s末的速度:v6=4(m/s)
求出加速度:a=(0-v6)/t= -4(m/s2)
求初速度:0=v0+at,v0=at=4×7=28(m/s)
解法二:逆向思维,用推论.
倒过来看,将匀减速的刹车过程看作初速度为0,末速度为28m/s,加速度大小为4m/s2的匀加速直线运动的逆过程.
由推论:s1∶s7=1∶72=1∶49
则7s内的位移:s7=49s1=49×2=98(m)
v0=28(m/s)
解法三:逆向思维,用推论.
仍看作初速为0的逆过程,用另一推论:
sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…=1∶3∶5∶7∶9∶11∶13
sⅠ=2(m)
则总位移:s=2(1+3+5+7+9+11+13)
=98(m)
求v0同解法二.
解法四:图像法作出质点的速度-时间图像质点第7s内的位移大小为阴影部分小三角形面积:
小三角形与大三角形相似,有
v6∶v0=1∶7,v0=28(m/s)
总位移为大三角形面积:
小结:
1.逆向思维在物理解题中很有用.有些物理问题,若用常规的正向思维方法去思考,往往不易求解,若采用逆向思维去反面推敲,则可使问题得到简明的解答;
2.熟悉推论并能灵活应用它们,即能开拓解题的思路,又能简化解题过程;
3.图像法解题的特点是直观,有些问题借助图像只需简单的计算就能求解;
4.一题多解能训练大家的发散思维,对能力有较高的要求.
这些方法在其它内容上也有用,希望大家用心体会.
【例题2】甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度同时经过某一路标,从此时开始甲车一直做匀速直线运动,乙车先加速后减速,丙车先减速后加速,它们经过下个路标时速度又相同.则: [ ]
A.甲车先通过下一个路标
B.乙车先通过下一个路标
C.丙车先通过下一个路标
D.条件不足,无法判断
点拨:直接分析难以得出答案,能否借助图像来分析?
(学生讨论发言,有些学生可能会想到用图像.)
解答:作出三辆汽车的速度-时间图像:
甲、乙、丙三辆汽车的路程相同,即速度图线与t轴所围的面积相等,则由图像分析直接得出答案B.
根据学生分析情况适当提示.
【例题3】在平直公路上有甲、乙两辆车在同一地点向同一方向运动,甲车以10m/s的速度做匀速直线运动,乙车从静止开始以1.0m/s的加速度作匀加速直线运动,问:
(1)甲、乙两车出发后何时再次相遇?
(2)在再次相遇前两车何时相距最远?最远距离是多少?
要求用多种方法求解.
巡回指导.
适当点拨.
学生分析与解答:
解法一:函数求解.
出发后甲、乙的位移分别为
s甲=vt=10t ①
两车相遇: ③
解出相遇时间为:t=20s
两车相距:△s==10t-0.5t2
求函数极值:当t=10s时,△s有最大值,△smax=50m
分析、归纳:△s的变化
当v乙<v甲时,△s增大
当v乙>v甲时,△s减小
当v乙=v甲时,△s最大
根据学生分析情况适当提示.
解法二:结论法求△smax.
当v乙=v甲时,△s最大,
有:at=10,t=10/1=10(s)
△smax=s甲-s乙=10t-0.5t2=50(m)
解法三:图像法.
分别作出甲、乙的速度-时间图像
当甲、乙两车相遇时,有s甲=s乙,
由图像可看出:当甲图线与时间轴所围面积=乙图线与时间轴所围面积时,有:
t=20s,即两车相遇的时间.
当v乙=v甲时,△s最大.
由图像可看出:△smax即为阴影部分的三角形面积,
六、小结
1.物理方法?
2.解决问题的策略?
(即解题思路)
3.特殊解题技巧?
学生小结:
1.物理方法:模型方法,等效方法.
2.解题思路:
(1)由题意建立物理模型;
(2)画出草图,建立物理图景;
(3)分析质点运动性质;
(4)由已知条件选定规律列方程;
(5)统一单位制,求解方程;
(6)检验讨论结果;
(7)想想别的解题方法.
3.特殊解题技巧:
逆向思维;用推论;图像法.
根据学生小结情况简评
附:同步练习
一、选择题
1.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10m/s,v2=15m/s,则物体在这整个运动过程中的平均速度是 [ ]
A.13.75m/s
B.12.5m/s
C.12m/s
D.11.75m/s
2.物体由A到B做匀变速直线运动,在中间位置的速度为v1,在中间时刻的速度为v2,则v1、v2的关系为 [ A ]
A.当物体做匀加速运动时,v1>v2
B.当物体做匀加速运动时,v1<v2
C.当物体做匀速运动时,v1=v2
D.当物体做匀减速运动时,v1>v2
3.一个物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s,1s后速度大小变为10m/s,在这1s内该物体的 [ ]
A.位移的大小可能小于4m
B.位移的大小可能大于10m
C.加速度的大小可能小于4m/s2
D.加速度的大小可能大于10m/s2
4.某物体沿x轴运动,它的x坐标与时刻t的函数关系为:x=(4t+2t2)m,则它的初速度和加速度分别是 [ ]
A.0,4m/s2
B.4m/s,2m/s2
C.4m/s,0
D.4m/s,4m/s2
5.如图1-2-10表示甲、乙两物体由同一地点出发,向同一方向运动的速度图线,其中t2=2t1,则 [ ]
A.在t1时刻,乙物在前,甲物在后
B.在t1时刻,甲、乙两物体相遇
C.乙物的加速度大于甲物的加速度
D.在t2时刻,甲、乙两物体相遇
二、非选择题
6.一物体以1m/s2的加速度做匀减速直线运动至停止,则物体在停止运动前4s内的位移是______.
7.汽车A在红绿灯前停止,绿灯亮时A开动,以a=0.4m/s2的加速度做匀加速运动,经t0=30s后以该时刻的速度做匀速直线运动.在绿灯亮的同时,汽车B以v=8m/s的速度从A车旁边驶过,之后B车一直以相同的速度做匀速运动.问:从绿灯亮时开始计时,经多长时间后两车再次相遇?
参考答案:
1.C 2.ACD 3.AD 4.D 5.CD
6.8m
7.45s