(共22张PPT)
§2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系
曹甸高级中学高一物理
第二章 匀变速直线运动的研究
1、这个v-t图像有什么特点?
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
v /m/s
t/s
2、表示的速度有什么特点?
3、表示的加速度又有什么特点?
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 = 0
匀速直线运动
v/m/s
0
t/s
物体的速度随时间怎样变化?物体做什么样的运动?
探究:
△t
△v
△t
△v
△v
△v
△t
△t
4
6
8
10
1
2
3
4
v0
v/(m/s)
t/s
0
t1
t2
t4
t3
△t
△t
△v
△v
v1
v2
v3
v4
2
△t
△v
△t
△v
一 匀变速直线运动
1.定义:
沿着一条直线,且加速度不变的运动。
(匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线)
2.分类:
匀加速直线运动:
物体的速度随时间均匀增加。
匀减速直线运动:
物体的速度随时间均匀减小。
判定匀加、匀减的方法
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 >0
v0 >0,a <0
匀加速
匀加速
匀减速
匀减速
v
0
t
思考
2s末,物体的速度:
3s末,物体的速度:
1s末,物体的速度:
t末,物体的速度:
v1 =(2+1×1)m/s=3 m/s
v2 =(2+1×2)m/s=4 m/s
v3 =(2+1×3)m/s=5 m/s
v =(2+1 ·t)m/s
=v0 +at
V
t
3
1
4
2
5
3
2
t / s
v / (m·s-1)
0
试分析任意时刻的速度与时间的关系
v0 =2m/s a=1m/s2
匀变速直线运动的速度与时间的关系
1、规定运动开始时刻为计时起点(即0时刻)
则从运动开始时刻到时刻t ,
时间的变化量为:
2、初速度v0 :计时起点( t =0 )的速度
末速度v(也可用v 表示):时刻t 的速度
速度的变化量为:
v= v0 + at
△v
a = ——
△t
= ———
v- v0
t
△t = t – 0 = t
△v = v – v0
3、速度与时间关系:
△v = a t
v0
t
v
t
v
0
Δv=at
v0
从图象上看V与t的关系如
右图所示
V=V0+at
加速度
初速度
运动过程对应的时间
末速度
匀变速直线运动公式的说明
v = v0 + a t
运用此关系式处理问题需先明确研究过程
⑵ V、V0、a都是矢量,方向不一定相同, 在直线运动中,如果选定了该直线的一个方向为正方向,则凡与规定正方向相同的矢量在公式中取正值,凡与规定正方向相反的矢量在公式中取负值。
因此,应先规定正方向。
(一般以V0的方向为正方向)
则对于匀加速直线运动,加速度取正值;
对于匀减速直线运动,加速度取负值。)
⑴ 适用于匀变速直线运动。
⑶统一国际单位制。
讨论
当 v 0= 0 时
物体做初速度为零的匀加速直线运动
当 a = 0 时
物体做匀速直线运动
v = at
v = v0
v = v0 + a t
例题1、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
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
=11m/s+0.6m/s2×10s
=17m/s
=61km/h
例题2、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 - ( -6m/s2)×2s=12m/s=43km/h
汽车的速度不能超过43km/h
例题3 :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?
解答1:
刹车后3s末的速度 v3=v0+at=20m/s+4.0×3m/s=32m/s
6s末的速度v6=v0+at=20m/s+4.0×6m/s=44m/s
例题3 :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?
解答2:
以初速度v0=20m/s的方向为正方向
则加速度a=﹣4.0m/s2,
刹车后3s末的速度 v3=v0+at=20m/s﹣4.0×3m/s=8m/s
6s末的速度
v6=v0+at=20m/s﹣4.0×6m/s=-4m/s
例题3 :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?
解:由题以初速度v0=20m/s的方向为正方向,
则加速度a=﹣4.0m/s2,
刹车至停止所需时间
t=(vt﹣v0)/a=(0﹣20m/s)/(﹣4.0m/s2)=5s。
故刹车后3s时的速度v3=v0+at=20m/s﹣4.0m/s2×3s=8m/s
刹车后6s时汽车已停止运动,故v6=0
例题3 :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?
注意:
v = v0 + a t
1、该式是矢量式(应用时要先规定正方向);
2、刹车问题要先判断停止时间。
小结
一、匀变速直线运动
1、定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动 叫做匀变速直线运动
2、分类:
匀加速直线运动
匀减速直线运动
二、匀变速直线运动的速度与时间关系式
V = V0 + at(共48张PPT)
物理学与人类文明
绪 言
物理学与人类文明
哥白尼
19世纪
17世纪
16世纪
爱因斯坦
麦克斯韦
牛顿
20世纪
科学独立存在
有了完整的体系
科学(首先是物理科学)的革命,引发了生产技术的革命,使人们对基础科学、应用科学、工程技术和生产活动的关系,有了新的感受和认识。
原天地之美,而达万物之理。
——庄子 知北游
物理学
物理学是一门自然科学,它的研究成果和方法被应用于自然科学的各个领域。它已经成为一门有众多分支的、令人尊敬和热爱的基础学科。
物理学
物理学和激光技术
物理学与宇航工程
物理学与纳米技术
物理学与核能工程技术
铜蒸气激光
航天工程技术和遥感技术为物理学的研究开辟新天地
探月和登月,大大增加对月球物理环境的了解;
美国的“勇气”号和“机遇”号对火星的探测,为火星的研究提出了更多课题,也对地球物理的研究有新的启示;
航天工程技术和遥感技术为物理学的研究开辟新天地
搭载在卡西尼号土星探测器上的惠更斯土卫六探测器,正在揭开土卫六的奥秘 ,还可能对生命起源探索提供线索;
“伽利略”号探测器对木星的探测和所获取的木星的信息,是科学技术史的另一曲凯歌。
航天大大开阔了人类认识世界的眼界。
工业发展对材料性能提出了更高的要求
纳米材料
0
50
90
30
70
10
(nm)
硅晶体表面的STM扫描图象
它的密度是钢
的1/6,而强度
却是钢的100倍。
镶嵌了48个 Fe 原子的 Cu 表面的
扫描隧道显微镜照片。48 个 Fe 原子
形成“电子围栏”,围栏中的电子形成驻波:
E=MC2
一个重核分裂成两个中等质量的核时,会释放能量。
某些轻核聚合成一个较重的核时,会释放能量。能否建成核聚变电站?
物理学是一门自然科学,它的研究成果和方法被应用于自然科学的各个领域。它已经成为一门有众多分支的、令人尊敬和热爱的基础学科。
物理学
物理学和激光技术
物理学与宇航工程
物理学与纳米技术
物理学与核能工程技术
物理研究对象——大到宇宙空间,小到微观原子核,近到衣、食、住、行,研究物质存在的基本形式,以及它们的性质和运动规律,与我们的生活无处不在。
物理学
物理来自生活又用于生活。
如:电磁感应与磁悬浮列车;
电磁波与无线通讯;
血压与心脏功率、B超、X光检测、CT检测、人体力学与体育运动、温室效应、厄尔尼诺现象……
物理学也是一门实验科学,也是一门崇尚理性、重视逻辑推理的。在物理学研究中形成的研究成果和方法被应用于自然科学的各个领域。极大的推动了科学、技术和社会的发展,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。
物理学
物理学与思维观念
由于交通工具的缺乏,古人大部分活动只能在陆地上进行,出现“天圆地方”等学说
日心说
工具的发展有助与人类对宇宙认识更加全面
未来宇宙的面貌如何,有待进一步探索!
任何真正的科学,随生产发展、社会进步而产生推动社会进步
元前的耕地,欧氏几何
西方的文艺复兴,资本主义兴起
牛顿力学
工业革命,热力学
麦克斯韦电动力学
物理科学与社会进步
1926
实现电视
图象传输
1928
跨大西洋的图
象无线传输
1930
首次提出火箭
发动机专利
1938
基于硒在光照下变成良导体,XEROX公司应用它制成第一台复印机
实现调频广播
1939
1949
用X射线分析青霉素晶体结构
1951年,沃森到克里克所在的卡文迪什实验室,在威尔金斯等的X射线衍射分析资料的基础上,于1953年提出DNA双螺旋分子结构模型
1957
人造卫星上天
1958
B超在医学上应用
医院里最先进的设备,往往是物理学刚刚发展的技术
1960
载人航天
1967
家用微波炉上市
1969
人类登上月球
无人探测车登上火星
1997
20 世纪以来,物理学理论的发展,在三个层次上把人类对自然界的认识推进到了前所未有的深度和广度。
在微观领域内,已经深入到基本粒子的亚核世界(10-15 厘米),并建立起统一描述电磁、弱、强相互作用的标准模型,引起了人们测量观、因果观的深刻变革。
在宇观领域内,研究的探针已达到1028 厘米的空间标度和1017 秒的宇宙纪元;广义相对论的理论预言,在巨大的时空尺度上得到了证实,引起了人们时空观、宇宙观的深刻变革。
在宏观领域内,关于物质存在状态和运动形式的多样性、复杂性的探索,也取得了突破性的进展。
物理也是一把双刃剑
1945年8月6日8时15分 日本广岛 ‘伊诺拉 盖伊’飞机,‘小男孩’,4082公斤,长3.05米,径0.711米,10公斤铀235,1.25万吨TNT,死7.1万,伤6.8万,12平方公里,5万建筑
1986年4月26日前苏联基辅北130公里,切尔诺贝利,4号反应堆发生爆炸,引发大火,放射性物质大量泄漏,2.6亿居里,31人当场死亡,203人受伤,13.5万人疏散。周围7公里树木逐渐死亡,10公里不能耕作,10年内100公里禁止生产牛奶。
物理前沿:
宇宙与物质结构,生命起源。
中微子振荡及中微子其他特性研究
宇宙背景辐射研究
激光点阵导致量子相变
光子晶体自组装:探求光学线路代替电子线路
量子信息处理
5夸克粒子
怎样学好高中物理?
1、目标明确,树立信心;
3、独立思考,多问多悟;
4、重视观察,动手实验;
伟大的哲学家苏格拉底告诉你:“你只知道一件事,就是你一无所知”。你应虚心好学,一切从零开始。
2、认真听讲,做好笔记;
5、备好错题,做好总结。
良好的学习习惯的养成从现在开始!!!
勤奋+思想+行动
五善——善于联想,善于对比,善于思考,善于记忆,善于总结。
六用——用眼仔细观察,用耳认真听讲,用脑积极思考,用心理解记忆,用口和笔准确表达,用手及时记录、练习、实验。
通过这节课的学习,大家对高中物理的学习有兴趣了吗
对学好高中物理有信心了吗?
让我们以愉快的心情一起走进高中物理吧!
江山代有人才出,各领风骚数百年。
时不我待!同学们,努力啊!!(共12张PPT)
第二章 匀变速直线运动的研究
第1节:实验:探究小车速度随时间变化的规律
华美实验学校 杨群力
思维体操
实验室如何获得较简单的运动?
如何设计实验?
需要哪些器材?
一`实验设计
二`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 换纸带,加钩码,再做一次。
三`实验注意点
1.固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。
2.滑轮不能过高,细绳应与木板平行.
3.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,防止小车从板上掉下来。
4.先接通电源,后让纸带运动。
5.打点结束后立即关闭电源。
回忆
纸带能给我们提供哪些信息?
通过测量或计算还能得到哪些信息?
四`纸带分析
怎样分析和选取纸带上的点
开头过于密集的点舍掉,从清楚的点开始,每隔五个间隔取一个计数点,(每两个计数点之间的时间间隔是0.1s);
取六个点,标号 0,1,2,3,4,5
如何计算所取点的速度?
平均速度 → 瞬时速度(如何测△x)
如何设计表格记录数据?
0
1
2
3
△x0
△x1
△x2
△x3
五`数据处理
位置 0 1 2 3 4 5
时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
V1/ms-1
V2/ms-1
7.46
8.51
9.48
11.53
10.50
6.50
五`数据处理
1、列表法。
2、图象法(v - t 图象):
① 根据所得数据,选择合适的标度建系(图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积)
② 根据所得数据确定点的位置,观察和思考点的分布规律。
③ “拟合”图象: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,画出一条直线,让尽可能多的点处在这条直线上,其余均匀分布,去掉偏差太大的点
思考
① 为什么画出的是一条直线?
② 若某个点明显偏离直线,可能是什么原因及怎样处理?
③ 从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化?
④ 实验册上的思考题.(共21张PPT)
第一章 运动的描述
华美实验学校 杨群力
x/km
0
10
20
30
40
-30
-20
-10
一、坐标与坐标的变化量
提出问题:
怎样描叙汽车向前行驶的运动过程?
C
Δx
A
B
x1
x2
坐标表示位置:A点x1 B点x2
坐标变化量表示位移:Δx=x2-x1
Δx=x2-x1=30m-10m=20m
1)上述汽车在向哪个方向运动?如何表示?
思考与讨论:
2)C到B的位移呢
3)A到D呢?
4)D到E呢?
E
D
Δx的绝对值表示位移的大小;正负号表示方向
Δx为正值表示位移的方向与x轴正方向相同;
Δx为负值表示位移的方向与x轴正方向相反。
?你有结论了吗
回顾:时刻与时间
t/s
0
1
2
3
4
5
6
A
B
坐标的变化量表示时间:Δt=t2-t1
坐标表示时刻: A点t1 、B点t2
二、速度
1、观众怎么比较哪个运动员跑得快?
2、裁判又是怎么判断的?
实例分析
初始位置 (m) 末了位置(m) 经过时间(s)
A.自行车沿平直道路行驶 0 200 40
B.公共汽车沿平直道路行驶 0 200 20
C.火车沿平直轨道行驶 50 550 20
(1)比较A和B,可以得到怎样的结论 快
(2)比较B和C,可以得到怎样的结论 快
(3)比较A和C,你有何感想 快
B
C
C
运动的快慢跟时间及通过的位移都有关系
比较物体运动的快慢
2、在位移相同的情况下,比较所用时间的长短,时间短的物体运动快,时间长的物体运动慢
1、在时间相同的情况下,比较位移的大小,位移大的物体运动得快,位移小的物体运动得慢
想一想:下表中D与E谁运动的快,如何判断?
初始位置 (m) 末了位置(m) 经过时间(s)
D 0 2000 41
E 50 5050 80
有没有一个统一的比较标准呢?有
速度(velocity):位移与发生这个位移所用时间的比值
符号:v
单位:米每秒(m/s)、千米每时(km/h)、厘 米每秒(cm/s)等
速度是矢量,既有大小又有方向
v=
定义理解
1、速度的大小与位移成正比对吗?请举例说明。
2、速度的大小与时间成反比对吗?请举例说明。
说一说:比值法定义物理量与数学比例式的区别。
——比值法定义
3、速度的方向是由什么决定?它的正负符号的物理意义是什么?
物理意义:速度大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小;速度的方向是物体运动的方向。
V的方向是由对应Δt时间内位移Δx的方向决定,正号表示与规定的正方向相同,负号表示与规定的正方向相反,反映物体运动的方向。
x/km
0
10
20
30
40
-30
-20
-10
Δx1
A
B
C
Δx2
巩固练习
1、下列关于速度的说法不正确的是( )
A、速度描述物体运动的快慢,只有大小。
B、物体运动时间越短,速度越大。
C、物体运动位移越大,速度越大。
D、物体位置变化越快,速度越大。
ABC
三、平均速度(average velocity)
矢量
提出问题:2009年8月17日凌晨3点45分,柏林田径世锦赛牙买加飞人博尔特以9秒58获得百米冠军,并大幅度改写了9秒69的世界纪录!那么他的百米跑速度是多少呢?
平均速度:
物体在时间间隔Δt内的平均快慢程度
10.44m/s
引出概念:
讨论与交流
飞人博尔特是否是在每秒内都跑10.44m呢?
请看下面这个例子
下表中给出了牙买加飞人博尔特当时的实测记录.请算出每个20m内的平均速度,并填入表中.
位移(m) 20 40 60 80 100
时间(s) 2.85 4.54 6.23 7.90 9.58
通过每20m的时间(s) 2.85 1.69 1.69 1.67 1.68
每20m内的平均速度(m/s)
11.83
7.02
11.83
11.98
11.90
通过该表,你能得到怎样的结论
结论:平均速度应强调是哪一段时间(或位移)内的平均速度
[课堂训练]
一辆汽车沿平直的公路行驶,第1s内通过5m的距离,第2s内和第3s内各通过20m的距离,第4s内又通过了15m的距离,求汽车在前面25m位移内的平均速度和后3s内的平均速度的大小各是多大?
想一想,做一做······
任何平均速度总是同“一段
时间”或“一段位移”相对应
例1.一个运动员在百米赛跑中,50 m处的速度是6 m/s,16 s末到达终点时的速度为7.5 m/s,则整个赛跑过程中他的平均速度的大小是( )
A.6 m/s B.6.25 m/s
C.6.75 m/s D.7.5 m/s
B
解题心得:平均速度
不等于速度的平均
例2、在平静的水面上,停放着一条5m的小船。一个人在2s时间内从船尾走到船头,船向后移动了1m,以河岸为参考系,则在这2s内(以人的运动方向为正)( )
A、船的平均速度为0.5m/s
B、人的平均速度为2m/s
C、人的平均速度为2.5m/s
D、船的平均速度为3m/s
B
解题心得:公式中各物
理量的参考系要统一
1、坐标与坐标的变化量: Δx=x2-x1
2、速度的定义及理解
3、平均速度及理解
小结 :
v=
练习与作业
1、某物体沿一条直线运动,
(1)若前半时间内的平均速度为v1,后一半时间内的平均速度为v2,求全程的平均速度的大小;
(2)若前半位移的平均速度为v1,后半位移的平均速度为v2,全程的平均速度的大小又是多少?(作业本上交)
2、课外探究
解:1)设物体全过程运动的位移为△t,运动时间为△t,则:
物体全过程运动的平均速度
设前半段时间内的位移为
后半段时间内的位移为
由题意得: △x= △x1 +△x2
联立以上方程可解得:
①
③
④
②
2)设物体全过程运动的位移为△x,运动时间为△t,则:
物体全过程运动的平均速度
设前半段位移内的时间为
后半段位移内的时间为
由题意得: △t= △t1 +△t2
联立以上方程可解得:
①
③
④
②
一质点从O点出发沿X轴方向做直线运动,它的
位移大小与时间的函数关系为X=t2(m),求:
(1)t1=1s到t2=1.1s这段时间内的平均速度;
(2)t1=1s到t2=1.01s这段时间内的平均速度;
(3)t1=1s到t2=1.001s这段时间内的平均速度;
(4)t1=1s到t2=1.0001s这段时间内的平均速度;
课外探究
你从上述解中发现了什么规律 根据你发现的
规律可以得到什么结论 《庄子 天下》文曰:“判天地之美,析万物之理,察古人之全,寡能备于天地之美,称神明之容。是故内圣外王之道,暗而不明,郁而不发,天下之人各为其所欲焉以自为方”。
《庄子 知北游》第二节说:“天地有大美而不言,四时有明法而不议,万物有成理而不说。圣人者,原天地之美而达万物之理,是故至人无为,大圣不作,观于天地之谓也。”(共31张PPT)
物理学家海森堡说:“为了理解现象,首要条件是引入适当的概念,我们才能真正知道观察到了什么。”
高中物理新课标人教版物理必修1第一章运动的描述
第一章 运动的描述
华美实验学校 杨群力
-、机械运动
机械运动:物体相对于其他物体的位置变化叫机械运动,简称运动.
实例1
研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时,需要考虑它本身的大小和形状吗?
实例2
研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时,可以用一个小点代替这个“庞大”的飞机
因为飞机的大小与形状在研究的问题中影响很小,可忽略不计
在物理学中为了研究的方便,可以用一个小点代替物体
这个有质量的点称为质点
二、质点:
研究飞机在空中的位置、离开地面的高度、飞行的速度、运动轨道等问题时,它本身的大小和形状是次要因素可忽略.这时飞机可看成质点.
不能!因为研究飞机轮胎的转动时,飞机轮胎的大小与形状在研究的问题中不可忽略.
思考:而当我们研究飞机轮胎的转动时,能否把飞机轮胎看成质点
问题提出:物体都可以看作质点吗?
结论1:
当物体的大小与形状在研究的问题中影响很小,可忽略不计时,可看成质点
想一想:地球可不可以看成质点?
研究地球公转时,地球本身的大小和形状是次要因素可忽略. 可看成质点.
研究地球自转时,地球本身的大小和形状不可忽略. 不能看成质点.
问题二:大家手中的笔可不可以看成质点?
结论2:
如果物体上各点的运动情况完全相同,可看成质点.
做一做:1)让笔平移一段距离;
2)让笔转动起来
比较两种情况的不同
讨论:研究火车的运动
1)火车从汕头到广州的路程
2)火车过铁路桥的时间
3)火车车轮上某点的运动情况
二、质点
质点:用来代替物体的有质量的点。
理解:
①质点不是实际存在的物体;
②质点是一个理想的物理模型;
③质点是实际事物的一种近似反映,是为了研究问题的方便而进行的科学抽象;
④建立质点概念时抓住了主要因素,忽略了次要因素,突出了事物的主要特征,使问题得到了简化
1)物体上各点的运动有差别,但相对于所研究的问题可以忽略时,可看作质点.如:高空翱翔的老鹰,地球的公转,火车运行里程……
物体看作质点的条件:
2)如果物体上各点的运动情况完全相同,可看作质点,如:平移的粉笔,滑动的木块……
3)物体本身的大小对所研究的问题不能忽略时,不能把物体看作质点,如:研究地球的自转,研究火车过桥的时间……
具体情况具体分析
1、下列关于质点的说法中,正确的是( )
A、体积很小的物体都可看成质点
B、质量很小的物体都可看成质点
C、物体的大小和形状在所研究的问题中起的作用很小,可以忽略不计时,我们就可以把物体看成质点
D、只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不可看成质点
C
巩固练习
2、下列情况不能看成质点的是( )
A、研究绕地球飞行时航天飞机的轨道
B、研究飞行中的直升机上的螺旋桨的转动情况
C、计算从北京开往汕头的一列火车的运行时间
D、计算火车通过路口所用的时间
BD
(三)参考系
敦煌曲子中有这样的诗句:“满眼风波多闪烁 看山恰是走来迎,仔细看山山不动,是船行。”
送瘟神 毛泽东
绿水青山枉自多 华佗无奈小虫何 千村薜荔人遗矢 万户萧疏鬼唱歌 坐地日行八万里 巡天遥看一千河 牛郎欲问瘟神事 一样悲欢逐逝波
自然界的一切物体都处于永恒的运动中,即运动的绝对性
描述物体的位置及其变化时,又总是相对其它物体而言,即运动和静止的相对性
提出问题:
参考系:描述物体运动时,用来作参考(假定为不动)的另外的物体
1、参考系的选择是任意的
引入概念
理解概念
2、同一运动,如果选取的参考系不同,运动情况一般不同,请举例说明.
选择和利用参考系的原则是什么?
①描述物体是否运动是看相对于参考系的位置是否改变,事先假定参考系不动;
②选取不同的参考系来观察同一物体的运动结果往往是不同;
③参考系的选取可以是任意的,实际解题应以观测方便和使物体的运动尽可能简单为原则;
④通常选取地面为参考系;
⑤比较两个物体的运动应选同一参考系。
1、关于参考系的选取,下列说法正确的是( )
A、参考系必须选取静止不动的物体
B、参考系必须是和地面联系在一起的
C、在空中运动的物体不能作为参考系
D、任何物体都可以作为参考系
D
巩固练习
2、第一次世界大战期间,一名法国飞行员在2000米的高空飞行时,发现旁边有一个小东西,他以为是一只小飞虫,敏捷地把它抓过来,令他吃惊的是,抓到的竟是一颗子弹。飞行员能抓住子弹的原因是( )
A、飞行员反应快
B、子弹相对飞行员是静止的
C、子弹已经飞行的没劲了
D、飞行员有手劲
B
3.在公路上向左匀速运动的汽车,经过一棵果树时,恰有树上一个果子从上面自由落下,下图为运动的轨迹,在地面上观察到的运动轨迹是_____车中人以车为参考系观察到果子的运动轨迹是______
A
B
C
D
A
D
为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。
(四)坐标系
如果物体沿直线运动,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度,建立直线坐标系。
X
O
5m
一个坐标系有几个要素呢?
数字
原点
单位长度
正方向
物理量的符号和单位
说一说:除了上面的直线坐标系,你还知道什么其他的坐标系吗?
1、描述直线运动——建立一维直线坐标系.
2、描述平面运动——建立二维平面直角坐标系.
3、描述立体空间内运动——建立三维立体空间坐标系.
全球卫星定位系统(GPS)
科学漫步
车载GPS定位系统1
练习
A点坐标XA=-3m
X/m
O
如图所示,汽车沿X轴做直线运动,从A点运动到B点,由图判断A点坐标、B点坐标和走过的距离。
1
-1
2
3
4
-2
-3
-4
A
B
B点坐标XB=2m
走过的距离SAB=5m
1.质点:只有质量,没有形状和大小的点叫质点.
说明:严格意义上的“有质量的点”实际上是不存在的,是一种理想化模型,是对实际物体的近似,是一种科学抽象,物体能否看作质点,由所描述的问题的性质决定.
小结
2. 参考系:描述物体的运动时,用来作参考的物体.
3.坐标系:一般说来,为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的坐标系
说明:有一维坐标系,也有二维和三维坐标系
练习与作业
1、写出判断物体能否看作质点的条件; (作业本上交)
2、完成课本“问题与练习”1、2、3题;
3、《新学案》P1-3(共28张PPT)
第一章 运动的描述
华美实验学校 杨群力
头脑风暴
2003年12月11日“F1之王”大舒马赫驾驶着法拉利F2003-GA赛车,在意大利格罗塞托空军基地的飞机场跑道上与著名战斗机“飓风2000”上演了一场真正的“巅峰对决”。
他们分别进行了600米、900米和1200米的3次比试,法拉利只赢了一次,你猜是哪一次?
P.K.
法拉利
F2003
“飓风2000”
战斗机
369公里/时,重0.6吨
2450公里/时,重21吨
头脑风暴
为何短距离比赛,赛车会赢?
与“战斗机的速度快”矛盾 ?
开始两者做什么运动?
速度如何变化?
变化情况相同吗?
研究对象 速度(m/s) 速度变化量△V(m/s) 所用时间(s)
初速度V1 末速度V2
A跑车 0 30 10
B小轿车 0 30 20
C火车启动 0 50 120
D火车急刹车 40 0 30
E摩托车 0 20 10
F 发射子弹 0 400 0.01
下列物体的运动速度变化有什么不同吗?谁变化大?谁的速度变化的快?如何比较?
分组讨论
30
30
50
- 40
20
400
一、加速度(acceleration)
1、定义:加速度等于速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值.
定义式:
开始时刻物体的速度-初速度
经过一段时间时的速度-末速度
发生速度改变所用时间
2、单位(SI):米/秒2、m/s2(或m·s-2);读为“米每二次方秒”
4、物理意义:加速度是表示速度变化快慢的物理量.
3、矢量性: 方向与速度变化量的方向相同
瞬时速度
瞬时加速度
运动过程中,加速度保持不变的运动叫匀变速直线运动。
取很小很小的值
取很小很小的值
5、加速度也有平均加速度和瞬时加速度之分
二、讨论:加速度方向与速度方向的关系:
V1 = 20m/s
V2= 30m/s
△V = V2 - V1
= 30m/s- 20m/s
=10m/s
探究:
速度由V1经一段时间 t 后变为V2,那么速度的差值即速度的变化量。表示为△V=V2-V1
Δ
v
v1
v2
a
V1 = 20m/s
V2= 10m/s
△V = V2 - V1
= 10m/s- 20m/s
=-10m/s
Δ
v
v1
v2
你注意到了吗:△v 有正负值,与什么有关呢?
a
小 结:
1、△v 也有方向,但与v0、vt的方向无直接关系;
2、符号的含义:
正号表示△v 的方向与规定速度的正方向相同;
负号表示△v 的方向与规定速度的正方向相反。
△v 的正负与它的方向有什么关系?
说一说:
1、汽车急刹车中的加速度为负值,含义是什么?
2、表中哪个物体的加速度最大,哪个物体的加速度最小?
问:
(表中规定初速度的方向为正)
课堂讨论:
1)速度大,加速度也一定大吗?
3)速度变化量大,加速度也一定大吗?
2)加速度大,速度也一定大吗?
速度大,加速度不一定大;加速度大,速度不一定大.
速度变化量大,加速度不一定大.
4)加速度为零时,速度也一定为零吗?
5)速度为零时,加速度也一定为零吗?
加速度为零,速度可以不为零;
速度为零,加速度可以不为零.
①加速度方向和初速度方向相同
速度增加
加速运动
②加速度方向和初速度方向相反
速度减小
减速运动
6)加速度增加的运动是加速运动,加速度减小的运动是减速运动.这种认识对吗
(如果不对,你认为应该怎样根据加速度判断物体的速度是增加还是减小 )
1、若vt>v0,则△v ____0,
物体做_______运动;
2、若vt物体做_______运动。
练习:在直线运动中
表达式: △v = vt-v0
3、 加速度 (a = △v/ △t )
以速度方向为正,① 加速运动,a ___ 0
② 减速运动,a ___ 0
4、加速度是____量
① 加速运动,a的方向____________
② 减速运动,a的方向____________
5、匀变速直线运动:是_____不变的运动。
三、从 v-t 图象看加速度
t/s
O
v/m·s-1
10
15
5
4
6
2
A
B
思考:A、B两物体哪个的速度变化快?
A物体的加速度为 。
B物体的加速度为 。
0.5m/s2
0.2m/s2
V-t 图像的斜率就是加速度
O
v/m·s-1
t/s
4
6
2
4
6
2
1、前2秒内的加速度
2、2s—4s的加速度
0
3、4s—6s的加速度
注意:加速度为负值表示速度减小,此时,加速度方向与速度方向相反
⑴速度大,加速度不一定大;
加速度大, 速度不一定大。
⑵加速度为零,速度不一定为零;
速度为零,加速度也不一定为零
1、加速度和速度的区别
①它们的含义不同
速度描述的是位置变化的快慢
加速度描述的是速度变化的快慢
②看它们的大小情况
加速度大小和速度大小没必然联系;但 若a不为零,V一定变化
加速度 a = ( vt - v0 ) / △t
某一物理量的变化跟发生这一变化所用的时间的比值,叫做该量对时间的变化率。加速度是速度对时间的 变化率
2、加速度和速度的变化量(Δv = vt - vo):
速度的变化量表示速度改变了多少。等于物体末速度和初速度的矢量差(也为 矢量).
所以:速度变化量大,加速度不一定大;
a 与Δv 也无直接联系
1.一个物体的加速度为零,则该物体一定是 ( )
A、静止不动 B、匀速直线运动
C、静止或匀速直线运动 D、做速度大小不变的运动
2.下列关于速度和加速度的叙述中,结论正确的是 ( )
A、物体的速度越大,它的加速度也一定越大
B、物体运动的加速度为零,它的速度也为零
C、物体运动的速度改变越大,它的加速度也一定越大
D、加速度的大小就是速度对时间的变化率的大小
课堂练习
C
D
3.若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则 ( )
A.汽车的速度也减小
B.汽车的速度仍在增大
C.当加速度减小到零时,汽车静止
D. 当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
BD
4.A物体速度由36km/h增加到54km/h用了10s时间;B物体在5s内速度减小了3m/s;C物体的加速度等于15cm/s2;D物体每秒钟速度的改变量为2m/s.这四个物体哪个加速最大 哪个加速最小
解:
物体D的加速度最大,C的加速度最小.
5.判断下列说法是否正确,并举例说明:
①速度大,加速度不一定大;
②加速度大,速度不一定大;
③速度变化量大,加速度不一定大;
④加速度为零,速度不一定为零;
⑤速度为零,加速度可以不为零。
说明:加速度是速度的变化率,与速度大小无直接关系。
如:匀速
如:启动
如:t大
如:匀速
如:启动
课堂小结:
速度的改变
速度
加速度
表示运动的快慢
表示速度的变化
表示速度变化的快慢
v
Δv=vt-v0
1、定义:速度的改变跟发生这一改变所用的时间的比值
2、公式:
4、矢量性:加速度的方向与速度变化的方向相同
5、匀变速直线运动的特点:加速度是恒定的
3、单位:m/s
2
布置作业
1、完成课后“问题与练习”1、2
2、完成新学案相应内容(共9张PPT)
图象描述物体的运动(二)
人教版高中物理必修1
第一章 运动的描述
华美实验学校 杨群力
n 0 1 2 3 4 5 6 7
V m/s 0.05 0.10 0.20 0.30 0.28 0.28 0.46 0.55
0 1 2 3 4 5 6 7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
t/10-1s
v/(m·s-1)
用图象表示速度——v-t图
(1)、描绘v-t图
(2)认识图象
v-t图象是反映物体速度随时间变化的规律,横轴表示时间,纵轴表示速度.
① 匀速直线运动的速度图象是一条平行于时间轴的直线.
②变速直线运动的速度图象随时间而变化
O
V
t
①
②
③速度图线与t轴所围成的“面积”的值等于物体的位移
O
V
t
t1
t2
O
V
t
t1
v0
(3)理解图象
若图象位于时间轴的上方,表示物体运动方向与正方向相同;位于时间轴下方,表示物体运动方向与正方向相反。
O
V/m﹒s-1
t/s
①
②
O
V
t
vo
8
-8
(4)应用图线
a.确定某时刻的速度
b.求位移
c.判断运动性质(静止、匀速、变速)
d.判断运动的方向(正方向、负方向)
O
V
t
t1
v1
在图所示的四个图象中,表示匀速直线运动的是( )
s
o
t
A
v
t
o
B
s
t
o
C
v
o
t
D
BC
s
o
t
请同学们定性描述下图中表示的物体的运动情况。
说一说:
A
v
o
t
B(共26张PPT)
第一章 运动的描述
华美实验学校 杨群力
例:
①、我国运动员刘翔在奥运会田径男子110米栏决赛中以时间12秒91的成绩夺得中国男选手在奥运会上的首枚田径金牌。
②、北京时间8点整
③、各位旅客请注意,由深圳开往桂林36次列车开车时间12点30分,请各位旅客自觉排队等候检票
分析讨论······
时刻是指某一瞬时;时间是时间间隔的简称,指一段持续的时间间隔。两个时刻的间隔表示一段时间。
一、时刻和时间间隔
下列哪些是时刻?哪些是时间?
起床 6:20
晨跑 6:40----7:00(20分钟)
早饭 7:00
晨读 7:30----8:00(30分钟)
预备 7:58
第一节课 8:00---8:45(45分钟)
A.在时间轴上如何表示时刻和时间间隔?
一、时刻和时间间隔
点表示时刻,线段表示时间间隔
t/s
0
1
2
3
4
5
6
B.在时间轴上如何表示下述六项?
第六秒 第六秒内 六秒内
第六秒初 第六秒末 前两秒
时间计量
法定计时单位 :秒、分、时、(日)、年
常用时间单位 :刻 周 季度
时间的测量:
0
31
2
33
4
35
6
37
8
39
41
10
43
12
14
45
16
47
18
49
20
51
22
53
24
26
55
57
28
59
0
1
2
6
7
8
9
10
11
3
4
5
12
13
14
北京 → 重庆
(1)飞机
(2)火车
(3)先火车,再乘船
⑴ 不同点? ⑵共同点?
轨迹不相同,
位置变化相同
问题1
问题2
④
①
②
③
A
B
沿①②③④四条不同路径到达B点路程是否相同,位置变化是否相同
根据上述两个问题,你可以得到什么样的结论
结论:路程与物体运动轨迹有关,而位置的变化仅与物体起点与终点的位置有关
3.路程与位移的比较
①路程只有大小,没有方向,是标量;
②位移有大小,有方向,是矢量;
③质点在做方向不变的直线运动时,位移大小才等于路程,其他情况下位移大小要小于路程。
④路程与位移在国际单位制中有相同的单位:米(m)
路程与位移
1.路程(path)-—物体运动轨迹的长度;
2.位移(displacement)——从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段 ;
下列关于位移和路程的说法中,正确的( )
A、位移大小和路程不一定相等
B、位移的大小等于路程,方向由起点指向终点
C、位移描述物体相对位置的变化,路程描述路径的长短
D、位移描述直线运动,路程描述曲线运动
AC
概念辩析
〖说一说〗对“某人走了1km的路”,甲认为这1km指的是位移,乙则认为这1km指的是路程,根据你自己的理解,对甲、乙的说法作一评述。
矢量与标量
矢量(vector):既有大小,又有方向,例如:位移
标量(scalar):只有大小,没有方向,例如:路程、时间、质量、温度等
标量相加遵从算术加法的法则,矢量也是这样的吗?
?
分组研究
思考与讨论
一位同学从操场中心A出发,向北走了40 m,到达C点,然后又向东走了30m,到达B点。用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移)。
三个位移的大小各是多少?你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗?
直线运动的位置和位移
0
3
6
9
x/m
-6
-9
A
B
-3
如何在坐标轴上表示位移
0
x1
x2
x/m
△x
位移△x = x2 - x1
试一试:
物体从A到B的位移= m
物体从B到 A的位移呢?
两次运动有什么不同呢?
1、关于时刻和时间,下列说法中正确是 ( )
A. 时刻表示时间较短,时间表示时间较长
B.时刻对应位置,时间对应位移
C. 作息时间表上的数字表示时刻
D.1 min内有60个时刻
BC
想一想,做一做······
2、关于位移和路程,下列说法正确的是·······( )
A、路程是指物体轨迹的长度,位移表示物体位置变化
B、位移是矢量,位移的方向就是物体运动的方向
C、路程是标量,位移的大小就是路程
D、两物体通过的路程相等,则它们的位移也一定相同
想一想,做一做······
3、如图,一个质点沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C,规定向右方向为正方向。在此过程中,它的位移和路程分别为······················( )
A.4R,2πR B.4R, 2πR
C.-4R,2πR D.-4R,-2πR
想一想,做一做······
x
A
B
C
C
B
A
D
R
4、ABCD是半径为R的圆的四个顶点,一小白兔由A出发沿圆周绕行一圈,途经ABCD四点,问:
1).由A到B的过程,它通过的位移大小是多少?
2).由A到C的过程呢?
3).由B到C的过程呢?
4).由A到D的过程呢?
5).由A到A的过程呢?
5、某人从高为5m处以某一初速度竖直向下抛一小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m处被接住,则这段过程中·············( )
A.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7m
B.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7m
C.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3m
D.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为3m
想一想,做一做······
6、质点向东运动了30m,然后又向北运动了40m,质点发生的位移是······( )
A.70m,方向是向东偏北53o
B.70m,方向是向北偏东53o
C.50m,方向是向北偏东37o
D.50m,方向是向东偏北37o
想一想,做一做······
一实心的长方体,三边长分别是a、b、c(a>b>c),如图所示.有一小虫想从顶点A沿表面运动到长方体的对角B,求:(1)小虫的位移大小.(2)小虫的最短路程.
脑力风暴
一支长150m的队伍匀速前进,通讯员从队尾前进300m后赶至队首,传达命令后立即返回,当通讯员回到队尾时,队伍已前进了200m,则过程中通讯员的位移大小是多少 走过的路程是多少
脑力风暴
200m, 450m
小结
1、时刻和时间间隔: 时刻是时间轴上一点,对应某位置;时间是时间轴上一线段,对应一段位移
2、路程和位移
路程(path):是物体运动轨迹的长度
位移(displacement):表示物体的位置变化
(运动的起点指向终点的有向线段)
3、矢量和标量
4、直线运动的位置和位移
(矢量有大小又有方向)
Δx=x2-x1
说明
在没有特殊说明的情况下,求矢量,则必须说明其大小和方向。
位移 路程
方向
大小
运算法则
是矢量
需考虑方向
是标量
不需考虑方向
位移的大小与路径无关;
一般情况下:路程≥位移的大小;
只有当物体做单向直线运动时,物体的位移大小才等于路程。
画图法
算术加法
位移和路程的区别
1、复习本节内容
2、问题与练习P14第3、4题(作业本上交)
3、新学案P4-7(共13张PPT)
描述物体运动的方法
——图象法
曹甸高级中学高一物理
情景设疑
你听说过龟兔赛跑的故事吗 假设它们的运动轨迹都是直线,你能用数学上的图象简洁地表示出来吗?
学完这节课,我相信大家都会肯定的回答:能!
1.x─t图象
(1)描绘图象
有一小球沿水平的长木板运动,运动位移随时间
变化,如下表所示:
运动时间t/s 0 1 2 3 4 5 6
小球位移X/m 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
以x为纵坐标,t为横坐标,画出物体的位移-时间图象
o
1.0
t/s
x/m
运动时间t/s 0 1 2 3 4 5 6
小球位移X/m 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
(2)认识图象
①直线运动的物体x-t图象是反映直线运动的物体
位移随时间变化的规律,横轴表示时间,纵轴表示位移
②图象可能是直线,也可能是曲线
O
t
X
X
t
O
也表示物体做直线运动
表示物体做直线运动
判断依据是什么?
位移方向相同,图象有别于运动轨迹
(3)理解图象
x
O
t
①
②
③
①表示物体做匀速直线运动
②表示物体静止
③表示物体反方向做匀速直线运动
(4)应用图象
b.判断运动方向(正方向、负方向)
O
X
t
t1
a.确定位移或时间等
O
X
t
t1
x1
t2
d.比较运动快慢
O
x
t
①
②
O
x
t
t1
①
②
试一试
c.判断运动性质(匀速、变速、静止)
①
②
③
x
O
t
问题探究
1.一做直线运动的物体的位移─时间图象如图,根据图象
判断下列说法正确的是( )
A.物体在AB段做匀速直线运动,速度大小x2/t2
B.物体在BC段做匀速直线运动,速度大小为x2/(t3-t2)
C.物体从出发点运动到B的过程中的平均速度大小为x2/t2
D.物体在从O到t3时间内的平均速度大小为x2/t2
O
t
x
x1
x2
t1
t2
t3
A
B
C
C
——求平均速度
如图.1、2、3表示三个物体的x─t图象,它们是匀速直线运动吗?三个图有什么区别?
o
x
t
t0
x0
讨论与交流
3
2
1
动动手:画出龟兔赛跑的x-t 图
o
x
t
x0
t2
t1
脑力风暴:如图所示位移图象,表示三个物体都在做直线运动,试分析三个物体的运动情况:从0~t2时刻三个物体发生的位移是否相同 经过的路程是否相同
x/m
o
t/s
t2
t1
x0(共16张PPT)
第一章 运动的描述
华美实验学校 杨群力
速度(velocity):位移与发生这个位移所用时间的比值
符号:v
单位:米每秒(m/s)、千米每时(km/h)、厘 米每秒(cm/s)等
速度是矢量,既有大小又有方向
v=
回顾上节内容
物理意义:速度大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小;速度的方向是物体运动的方向。
谈谈你的看法
平均速度:
物体在时间间隔Δt内的平均快慢程度
任何平均速度总是同“一段时间”或“一段位移”相对应
一质点从O点出发沿X轴方向做直线运动,它的
位移大小与时间的函数关系为X=t2(m),求:
(1)t1=1s到t2=1.1s这段时间内的平均速度
(2)t1=1s到t2=1.01s这段时间内的平均速度
(3)t1=1s到t2=1.001s这段时间内的平均速度
(4)t1=1s到t2=1.0001s这段时间内的平均速度
探究与讨论
你从上述解中发现了什么规律 根据你发现的
规律可以得到什么结论
当 t非常非常小时所得平均速度就可认为质点在A处的瞬时速度:
△t
瞬时速度:
运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。
矢量
△t
△t
V=
△t→0
X/m
A
例:关于瞬时速度,下列正确的是( )
A.瞬时速度是物体在某一段时间内或在某一段位移内的速度的平均值
B.瞬时速度可以看成是时间趋于无穷小时的平均速度
C.瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度
D.物体做匀速直线运动时,瞬时速度等于平均速度
BCD
想一想,做一做······
瞬时速度的大小叫做瞬时速率
平均速度=位移/时间
平均速率=路程/时间
问:平均速度的大小是否也叫平均速率呢?
不是
速度和速率
在单向直线运动中大小相等
概念的区别
平均速度 瞬时速度 平均速率 瞬时速率
定义
方向
意义
对应
有方向,
矢量
运动质点的位移与时间的比值
运动质点在某一时刻(或位置)的速度
瞬时速度的大小
运动质点的路程与时间的比值
有方向,
矢量
无方向,
标量
无方向,
标量
精确描述物体运动的快慢
某段时间(或位移)
精确描述物体运动的快慢
粗略描述物体运动的快慢
粗略描述物体运动的快慢
某一时刻(或位置)
某段时间(或路程)
某一时刻(或位置)
下列对各种速率和速度的说法中,正确的是( )
A.平均速率就是平均速度的大小
B.瞬时速率是指瞬时速度的大小
C.匀速直线运动中任何一段时间内的平均速度都相等
D.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于其任一时刻的瞬时速度
BCD
想一想,做一做······
巩固练习
1.子弹离开枪口时的 速度是900m/s;汽车启动后第5s内 速度是15m/s;小球在第4s内的 速度是5m/s;一人在百米赛跑冲过终点时的 速度是10m/s。
2.为了传递信息,周朝形成了邮驿制度,宋朝增设“急递铺”,设金牌、银牌、铜牌三种投递,“金牌”一昼夜行500里(1里=500米),每到一站换人换马接力传递,那么“金牌”传递的快慢( )
A.与成人步行速度相当 B.与人骑自行车速度相当
C.与高速路上汽车速度相当 D.与磁悬浮列车速度相当
瞬时
平均
平均
瞬时
D
3、图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片。该照片经过放大后分析出,在曝光时间内,子弹影响前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%。已知子弹飞行速度约为500 m/s,
因此可估算出这幅照片的曝光时
间最接近( )
A.10-3 s B.10-6 s
C.10-9 s D.10-12 s
B
4、三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示,三个质点同时从N点出发,同时到达M点,设无往返运动,下列说法正确的是( )
A三个质点从N到M的平均速度相同
B三个质点任意时刻的速度方向相同
C三个质点从N点出发到任
意时刻的平均速度都相同
D三个质点从N点到M点的平
均速率相同
A
A
B
C
N
M
O
5、一木排顺河水漂流,木排通过一码头时,一艘摩托艇正好经过码头向下游距码头s1=15km的村庄驶去,经过0.75h到达村庄并立即返回,又在距村庄s2=9km处遇到木排,求河水的流速v1和摩托艇在静水中的速度v2的大小.
1、复习本节内容
3、新学案
2、课本P18-19问题与练习1、2、3(共19张PPT)
第一章 运动的描述
华美实验学校 杨群力
头脑风暴
2003年12月11日“F1之王”大舒马赫驾驶着法拉利F2003-GA赛车,在意大利格罗塞托空军基地的飞机场跑道上与著名战斗机“飓风2000”上演了一场真正的“巅峰对决”。
他们分别进行了600米、900米和1200米的3次比试,法拉利只赢了一次,你猜是哪一次?
P.K.
法拉利
F2003
“飓风2000”
战斗机
369公里/时,重0.6吨
2450公里/时,重21吨
头脑风暴
为何短距离比赛,赛车会赢?
与“战斗机的速度快”矛盾 ?
开始两者做什么运动?
速度如何变化?
变化情况相同吗?
研究对象 速度(m/s) 速度变化量△V(m/s) 所用时间(s)
初速度V1 末速度V2
A跑车 0 30 10
B小轿车 0 30 20
C火车启动 50 50 120
D火车急刹车 40 0 30
E摩托车 0 20 10
F 发射子弹 0 400 0.01
下列物体的运动速度变化有什么不同吗?谁变化大?谁的速度变化的快?如何比较?
分组讨论
30
30
50
- 40
20
400
一、加速度(acceleration)
1、定义:加速度等于速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值.
定义式:
开始时刻物体的速度-初速度
经过一段时间时的速度-末速度
发生速度改变所用时间
2、单位(SI):米/秒2、m/s2(或m·s-2);读为“米每二次方秒”
4、物理意义:加速度是表示速度变化快慢的物理量.
3、矢量性: 方向与速度变化量的方向相同
瞬时速度
瞬时加速度
运动过程中,加速度保持不变的运动叫匀变速直线运动。
取很小很小的值
取很小很小的值
5、加速度也有平均加速度和瞬时加速度之分
二、讨论:加速度方向与速度方向的关系:
V1 = 20m/s
V2= 30m/s
△V = V2 - V1
= 30m/s- 20m/s
=10m/s
探究:
速度由V1经一段时间 t 后变为V2,那么速度的差值即速度的变化量。表示为△V=V2-V1
Δ
v
v1
v2
a
V1 = 20m/s
V2= 10m/s
△V = V2 - V1
= 10m/s- 20m/s
=-10m/s
Δ
v
v1
v2
你注意到了吗:△v 有正负值,与什么有关呢?
a
小 结:
1、△v 也有方向,但与v0、vt的方向无直接关系;
2、符号的含义:
正号表示△v 的方向与规定速度的正方向相同;
负号表示△v 的方向与规定速度的正方向相反。
△v 的正负与它的方向有什么关系?
说一说:
1、汽车急刹车中的加速度为负值,含义是什么?
2、表中哪个物体的加速度最大,哪个物体的加速度最小?
问:
(表中规定初速度的方向为正)
课堂讨论:
1)速度大,加速度也一定大吗?
3)速度变化量大,加速度也一定大吗?
2)加速度大,速度也一定大吗?
速度大,加速度不一定大;加速度大,速度不一定大.
速度变化量大,加速度不一定大.
4)加速度为零时,速度也一定为零吗?
5)速度为零时,加速度也一定为零吗?
加速度为零,速度可以不为零;
速度为零,加速度可以不为零.
①加速度方向和初速度方向相同
速度增加
加速运动
②加速度方向和初速度方向相反
速度减小
减速运动
6)加速度增加的运动是加速运动,加速度减小的运动是减速运动.这种认识对吗
(如果不对,你认为应该怎样根据加速度判断物体的速度是增加还是减小 )
1、若vt>v0,则△v ____0,
物体做_______运动;
2、若vt物体做_______运动。
练习:在直线运动中,以初速度方向为正,
表达式: △v = vt-v0
3、 加速度 (a = △v/ △t )
① 加速运动,a ___ 0
② 减速运动,a ___ 0
4、加速度是____量
① 加速运动,a的方向____________
② 减速运动,a的方向____________
5、匀变速直线运动:是_____不变的运动。
布置作业
1、完成课后“问题与练习”1、2
2、完成新学案相应内容(共19张PPT)
第一章 运动的描述
华美实验学校 杨群力
课堂活动
测定物体的运动速度并不是一件容易的事,特别是物体的速度在不断变化时.为了简化,我们今天只研究物体的直线运动.当物体沿直线运动时,其位移在不断变化,要研究物体的运动,我们首先要准确记录物体的运动信息.怎样记录呢
小游戏:两位同学一组,一位同学牵动一条长纸带使纸带沿直线向前移动;另一位同学手拿一支彩笔固定在纸带正上方,听口令每隔1s钟用画笔在纸上点一个点。
现在可以测出这位同学的手运动的速度了吗 试一试
你能不能给这种方法取个名字?
留迹法
这样测量准确吗?原因在哪?
如果有一种打点时间间隔严格相等的仪器,问题就可以解决了.
一`两种打点计时器
电磁打点计时器
电火花计时器
一`两种打点计时器
1、电磁打点计时器
(1)原理
(2)构造
(3)工作电压:
6V以下
直流? 交流?
一`两种打点计时器
2、电火花计时器
(1)原理:脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电
(2)构造:
(3)工作电压
交流220V
一`两种打点计时器
电磁打点计时器 电火花计时器
原理 电磁作用下振针振动打点 脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电打点
电源 6V以下交流电源 220V交流电源
打点周期 0.02s 0.02s
优缺点 振针和纸带间的摩擦以及限位孔和纸带间的摩擦,系统误差较大
阻力极小, 系统误差较小
一`两种打点计时器
3、打点计时器的应用
(1)测时间
(电源频率50Hz,每隔___秒打一个点)
(2)测位移
(3)分析纸带 → 研究物体运动
打点计时器是高中物理实验中常用的仪器,用它进行实验之前应该事先熟悉他的使用方法。
1.把打点计时器固定在桌子上,对照老师准备的说明卡了解他的结构。
2.按照说明把纸带装好。
3.启动电源,用手水平地拉纸带,纸带上就打出一行小点。随后立即关闭电源。
二`练习使用打点计时器
4.取下纸带,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点。 如果数出n个点,这些点划分出来的间隔数是多少?由此计 算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间。
5.用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离。
在进行实际测量之前,自己应设计一个表格,用来记录以上测量值。
数据记录在哪呢?
二`练习使用打点计时器
探究
纸带的处理 ——1.测平均速度
△t =?
△x =?
疏密与速度的关系
(1)需测量的物理量:
(2)关系式:
初识制表
看书并回答:
哪几个时刻?如何确定?为何这样定?
如何设计表格?
0
1
2
3
4
△t/S
△x/m
2-4
0-2
3-4
2-3
1-2
0-1
区间
表1 手拉纸带在几段时间中的位移和平均速度
v/m·s-1
头脑风暴
2.如何测出E点的瞬时速度?
D
F
D
F
D
F
原则:
准确性 可行性
三 `测瞬时速度
1、测量原理
2、测量几个时刻的瞬时速度
看书并回答:
哪几个时刻?如何确定?为何这样定?
如何设计表格?
0
1
2
3
△x0
△x1
△x2
△x3
表2 手拉纸带在几个时刻的瞬时速度
位置 0 1 2 3
t/s
v/m·s-1
体会
展示细节,有助于更好的研究过程
频闪照相
四 `用图像表示速度
1、图像特点:直观
2、常用作图法
(1)描点作图
(2)据函数关系式作图
3、作图步骤
(1)建系 (2)描点 (3)作图
少了什么?
4、速度-时间图像(v-t graph)
手是如何运动的?
n 0 1 2 3 4 5 6 7
V m/s 0.05 0.10 0.20 0.30 0.28 0.28 0.46 0.55
0 1 2 3 4 5 6 7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
t/10-1s
v/(m·s-1)
四:用图象表示速度(共17张PPT)
第一章 运动的描述
华美实验学校 杨群力
第二课时
1、若vt>v0,则△v ____0,
物体做_______运动;
2、若vt物体做_______运动。
练习: 在直线运动中,
以初速度方向为正方向,
表达式: △v = vt-v0
3、 加速度 (a = △v/ △t )
① 加速运动,a ___ 0
② 减速运动,a ___ 0
4、加速度是____量
① 加速运动,a的方向____________
② 减速运动,a的方向____________
5、匀变速直线运动:是_____不变的运动。
说一说:
三、从 v-t 图象看加速度
t/s
O
v/m·s-1
10
15
5
4
6
2
A
B
思考:A、B两物体哪个的速度变化快?
A物体的加速度为 。
B物体的加速度为 。
0.5m/s2
0.2m/s2
V-t 图像的斜率就是加速度
1、定性分析:
看图象的倾斜程度,倾斜度越大,速度变化越快;
2、定量分析:比较两物体的加速度大小,加速度越大,速度变化越快:
△V
△t
O
v/m·s-1
t/s
4
6
2
4
6
2
1、前2秒内的加速度
2、2s—4s的加速度
0
3、4s—6s的加速度
注意:加速度为负值表示速度减小,此时,加速度方向与速度方向相反
例与练
负号表示加速度方向与速度方向相反
1.一个物体的加速度为零,则该物体一定是 ( )
A、静止不动 B、匀速直线运动
C、静止或匀速直线运动 D、做速度大小不变的运动
2.下列关于速度和加速度的叙述中,结论正确的是 ( )
A、物体的速度越大,它的加速度也一定越大
B、物体运动的加速度为零,它的速度也为零
C、物体运动的速度改变越大,它的加速度也一定越大
D、加速度的大小就是速度对时间的变化率的大小
课堂练习
C
D
3.若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则 ( )
A.汽车的速度也减小
B.汽车的速度仍在增大
C.当加速度减小到零时,汽车静止
D. 当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
BD
4.A物体速度由36km/h增加到54km/h用了10s时间;B物体在5s内速度减小了3m/s;C物体的加速度等于15cm/s2;D物体每秒钟速度的改变量为2m/s.这四个物体哪个加速最大 哪个加速最小
解:A物加速度
B物加速度
C物加速度
D物加速度
则得:物体D的加速度最大,C的加速度最小.
5.判断下列说法是否正确,并举例说明:
①速度大,加速度不一定大;
②加速度大,速度不一定大;
③速度变化量大,加速度不一定大;
④加速度为零,速度不一定为零;
⑤速度为零,加速度可以不为零。
说明:加速度是速度的变化率,与速度大小无直接关系。
如:匀速
如:t小
如:t大
如:匀速
如:启动
课堂小结:
速度的改变
速度
加速度
表示运动的快慢
表示速度的变化
表示速度变化的快慢
v
Δv=vt-v0
1、定义:速度的改变跟发生这一改变所用的时间的比值
2、公式:
4、矢量性:加速度的方向与速度变化的方向相同
5、匀变速直线运动的特点:加速度是恒定的直线运动
3、单位:m/s
2
布置作业
1、课本P29“问题与练习”T3、T4(作业上交)
2、完成《新学案》相关内容