高中曲線運動教案

勻變速直線運動實例。

延伸閱讀

3.3勻變速直線運動實例——自由落體運動（學(xué)案）

3.3勻變速直線運動實例——自由落體運動（學(xué)案）
一、學(xué)習(xí)目標
1.認識自由落體運動，知道影響物體下落快慢的因素，理解自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。
2.能用打點計時器或其他實驗儀器得到相關(guān)的運動軌跡并能自主進行分析。
3.知道什么是自由落體的加速度，知道它的方向，了解在地球上的不同地方，重力加速度大小不同。
4.掌握如何從勻變速直線運動的規(guī)律推出自由落體運動規(guī)律，并能夠運用自由落體規(guī)律解決實際問題。
5.初步了解探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，重點培養(yǎng)實驗?zāi)芰屯评砟芰Α?br> 二、課前預(yù)習(xí)
1、自由落體運動：。在地球表面上，它是一個理想運動模型。一般情況下，如果空氣阻力相對重力比較小，產(chǎn)生的影響小，可以近似看作自由落體運動。密度較大實心物體的下落都可以近似看成自由落體運動。
2、物體做自由落體運動需要滿足兩個條件1、和2、
。
3、自由落體運動是初速度為的直線運動。
4、自由落體加速度又叫做，用符號表示。在地球上不同的地方，g的大小是不同的：1、緯度越高，g越；2、同一緯度，高度越大，g越。一般的計算中可以取9.8m/s2或10m/s2，如果沒有特殊說明，都按m/s2計算。
5、自由落體運動的速度時間關(guān)系是；位移與時間關(guān)系是；位移與速度的關(guān)系是。
三、典型例題
例1、下列說法正確的是（）
A.物體從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動
B.物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫做自由落體運動
C.從靜止開始下落的鋼球受到空氣阻力作用，不能看成自由落體運動。
D.從靜止開始下落的鋼球受到空氣阻力作用，因為阻力與重力相比可以忽略，所以能看成自由落體運動。
例2、下列說法不正確的是（）
A.g是標題，有大小無方向。
B.地面不同地方g不同，但相差不大。
C.在同一地點，一切物體的自由落體加速度一樣。
D.在地面同一地方，高度越高，g越小。
例3、AB兩物體質(zhì)量之比是1：2，體積之比是4：1，同時從同一高度自由落下，求下落的時間之比，下落過程中加速度之比。

例4、質(zhì)量為2kg的小球從離地面80m空中自由落下，g=10m/s2，求
1、經(jīng)過多長時間落地？
2、第一秒和最后一秒的位移。
3、下落時間為總時間的一半時下落的位移。

四、鞏固練習(xí)
1、一位觀察者測出，懸崖跳水者碰到水面前在空中下落了3s.如果不考慮空氣阻力，懸崖有多高？實際上是有阻力的，因此實際高度比計算值大些還是小些？為什么？

2、甲物體的重力比乙物體的重力大5倍，甲從Hm高處自由落下，乙從2Hm高處同時自由落下．以下幾種說法中正確的是（）
A．兩物體下落過程中，同一時刻甲的速率比乙大
B．下落ls末，它們的速度相等
C．各自下落lm它們的速度相等
D．下落過程中甲的加速度比乙大
3、關(guān)于自由落體運動，下列說法正確的是（）
A.物體做自由落體運動時不受任何外力的作用
B.在空氣中忽略空氣阻力的運動就是自由落體運動
C.自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動
D.不同物體做自由落體時其速度變化的快慢是不相同的
4、從某一高塔自由落下一石子，落地前最后一秒下落的高度為塔高的7/16，求塔高。

5、A球處塔頂自由落下，當(dāng)1m時，B球自距離塔頂7m處開始自由下落，兩球恰好同時落地，求塔高為多少？

參考答案
該學(xué)案可以結(jié)合與之配套的教案（一種非常適合學(xué)生自學(xué)的詳細教案，模擬真實的課堂教學(xué)情境，力爭無坡度引入）使用，例題答案見教案。
1、45m小于因為實際加速度比g小不考慮空氣阻力，跳水者做自由落體運動，則，如果考慮空氣阻力，則實際加速度比g小，實際高度小于45m。
2、BC因為甲乙都是自由落體運動，所以運動規(guī)律完全一樣，D錯；因為是同時下落，根據(jù)可知同一時刻甲乙的速率一樣大，A錯，B正確；根據(jù)知C正確；
3、C做自由落體運動的物體只受重力，A錯；忽略空氣阻力，還需要初速度為零，B錯；C正確；不同物體做自由落體運動的運動規(guī)律是完全一樣的，所以加速度是一樣的，當(dāng)然速度變化快慢是一樣的。D錯。
4、80m方法一：
畫出石子的運動草圖。
設(shè)石下落的總時間為t，塔高為H，則下落距離為塔高的9/16時經(jīng)過時間（t-1），根據(jù)自由落體運動的位移公式：
……①
……②
解①、②兩式得：t=4sH=80m
解法二：
設(shè)石子落地前最后一秒的初速度為V，則落體瞬間的速度為V+g
根據(jù)有：
……①
②
解①、②得：V=30m/s，H=80m
解法三：
畫出物體做自由落體運動的圖象，如圖所示。

三角形OMN的面積表示石子在前t-1秒內(nèi)下降的高度。大三角形的面積表示塔高。根據(jù)面積比等于相似比的平方，應(yīng)有：
得：t=4s
再根據(jù)H=gt2得：H=80m。
5、學(xué)會作圖揀出規(guī)律：B球t時間內(nèi)下落距離加7m等于A在t時間內(nèi)下落距離加1m，先算出自由落體運動1m所需時間
t=，H=9+7=16m

勻變速直線運動的速度

勻變速直線運動的速度的教案示例
一、教學(xué)目標
1.在物理知識方面要求：
（1）掌握勻變速直線運動的速度公式，會用公式解決有關(guān)問題；
（2）能識別不同形式的勻變速直線運動的速度圖象；
（3）會用速度圖象求勻變速運動中任一時刻的速度或達到某一速度所用時間。
2.通過分析勻變速直線運動的速度圖象使學(xué)生逐漸熟悉數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用，培養(yǎng)研究物理問題的能力。
3.學(xué)習(xí)利用公式和圖象表示物理規(guī)律，達到提高學(xué)生分析問題能力的目的。
二、重點、難點分析
1.重點是使學(xué)生掌握在勻變速直線運動中，速度隨時間的變化規(guī)律，利用速度圖象分析運動規(guī)律。
2.通過實驗數(shù)據(jù)得出速度圖象，使學(xué)生明確速度圖象反映的是速度隨時間的變化規(guī)律，把位移圖象和速度圖象加以區(qū)別，避免兩者混同起來。這是難點。
三、教學(xué)過程設(shè)計
（一）引入新課
做勻速直線運動的物體，它的瞬時速度是不變的；而做勻變速直線運動的物體，它的瞬時速度是時刻在改變的，今天我們研究瞬時速度變化的規(guī)律。
（二）主要教學(xué)過程設(shè)計
例：火車原以10.0m/s的速度勻速行駛，后來開始做勻變速運動，
加速度是0.2m/s2，從火車加速起第1s末、第2s末、第3s末的速度分別是多少？
復(fù)習(xí)加速度概念，提出問題：火車的加速度是0.2m/s2，什么意思？表示火車的速度是均勻增加的，根據(jù)這道題的物理規(guī)律，我們?nèi)绾斡脭?shù)學(xué)表達式分別表示出第1s末、第2s末、第3s末的速度：
v1=10.0m/s＋0.2m/s2×1s=10.2m/s
開始的速度加上1s內(nèi)速度的增加，即為第1s末的速度。
v2=10.0m/s＋0.2m/s2×2s=10.4m/s
開始的速度加上2s內(nèi)速度的增加，即為第2s末的速度。
v3=10.0m/s＋0.2m/s2×3s=10.6m/s
1.勻變速直線運動的速度
vt=v0+at——勻變速直線運動的速度公式，也可以從加速度的定
明確：①此公式對勻加速直線運動和勻減速直線運動都適用。在勻加速直線運動中，a為正值，表明物體的速度隨時間均勻增加；在勻減速直線運動中，a為負值，表明物體的速度隨時間均勻減少。
②物體做初速度為零的勻加速直線運動時，上式可寫成vt=at。
例：一輛汽車做勻減速直線運動，初速度為15m/s，加速度大小為3m/s2，求：（1）第3s末的瞬時速度；（2）汽車末速度為零時所經(jīng)歷的時間。
分析：由于汽車做勻減速運動，a為負值。
（1）已知v0，a和t，求vt，可根據(jù)公式vt=v0+at來求。
vt=15m/s＋（-3m/s2）×3s=6m/s
（2）已知v0、a和vt，求t，可依據(jù)速度公式得：
第3s末的瞬時速度為6m/s，末速度為零，所經(jīng)歷的時間為5s。
勻變速直線運動的速度隨時間變化的關(guān)系可以用公式表示，也可以用圖象表示。
2.勻變速直線運動的速度圖象
分析：從表中的數(shù)據(jù)看，在誤差允許范圍內(nèi)，每2s速度增加3m/s，汽車做勻加速運動，它的速度圖象是一條向上傾斜的直線。直線的起點為零時刻的速度v0，橫軸的某一時刻對應(yīng)直線上縱軸的一點即為該時刻的速度vt。
再畫直線B，請同學(xué)思考這是怎樣運動的速度圖象？
總結(jié)：兩條直線都是表示初速度為15m/s的勻加速運動，不同點是AB兩物體的速度變化快慢不同即加速度不同，aA＞aB，所以從速度圖線可以求加速度。
請同學(xué)將上述例題用圖象表示出來。
可以看出做勻減速運動的速度圖象是向下傾斜的直線。如圖2所示。
請同學(xué)畫出初速度為零的勻加速運動的圖象。如圖3所示。
為了鞏固同學(xué)對速度圖象的認識，可做以下練習(xí)：
圖4中A、B、C、D、E各圖線分別表示物體做什么運動？請定性指出來。
圖5中圖線表示物體做什么運動？
圖6表示一個做直線運動的物體的速度圖線，（1）說明該物體在OA、AB、BC三段時間內(nèi)做什么運動？（2）求各段運動的加速度。
（三）課堂小結(jié)
1.勻變速直線運動的速度公式是運動學(xué)的基本公式之一，在我們今后研究運動規(guī)律時，經(jīng)常用它來分析。
2.已知物體做勻加速運動時，加速度a作為已知數(shù)，代入公式中取正值；已知物體做勻減速運動時，加速度a作為已知數(shù)，代入公式中取負值。求出加速度a為正值時，表示物體做勻加速運動；求出加速度a為負值時，表示物體做勻減速運動。

3.用圖象表示物體規(guī)律是一種非常直觀鮮明的方法，拿到圖象后，首先明確橫、縱坐標軸所表示的物理量，再分析變化規(guī)律。

勻變速直線運動的實驗探究

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時都會提前最好準備，教師要準備好教案，這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容，幫助教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢？為了讓您在使用時更加簡單方便，下面是小編整理的“勻變速直線運動的實驗探究”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

第2節(jié)勻變速直線運動的實驗探究
[問題導(dǎo)思]
【計時器的工作原理】
常用的計時器有打點計時器和電火花計時器兩類，是用來記錄時間時間的儀器。
（1）打點計時器是一種使用低壓交流電源的計時器，（如上左圖）其工作電壓為4~6V。當(dāng)電源頻率為50Hz，它每隔0.02s打一個點。把紙帶穿過限位孔，再把套在軸上的復(fù)寫紙片壓在紙帶上面，通電后，在線圈和永久磁鐵的作用下，振片便振動起來，位于振片一端的振針就跟著上下振動起來，當(dāng)物體拖著紙帶運動時，振針就在紙帶上打出一系列的點，這些點記錄了運動物體的位置，也記錄了發(fā)生這些位移所用的時間。這就為我們定量地研究物體的運動情況提供了方便。
（2）電火花計時器是利用火花放電在紙帶上打出小孔，從而顯示出電跡的計時器（如上右圖）使用時，墨粉紙盤軸上，并夾在兩條紙帶之間，接通220V交流電源，按下脈沖輸出開關(guān)，計時器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正相的放電計、墨粉紙盤到負相的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運動的紙帶1上就打出一列電跡，電源頻率50Hz時，它每隔0.02s打一個點。
【紙帶求勻速直線運動的加速度的方法】
（1）逐差法：如下左圖所示，根據(jù)，同理，這樣利用可以求出三個加速度值，再算出的平均值，即為我們所求勻變速直線運動物體的加速度。“逐差法”求加速度的目的是盡可能多地使用測量的數(shù)據(jù)以減小偶然誤差。
（2）v-t圖象法：根據(jù)勻變速直線運動某段時間中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度，即，求出打出第n個計數(shù)點時紙帶的瞬時速度如上右圖所示，再作出v-t圖象，圖線的斜率，即為勻變速直線運動物體的加速度a.
【頻閃照相】
頻閃照相：可以側(cè)線戶物體在做勻變速直線運動時每隔相等時間間隔的維護子，對數(shù)據(jù)進行研究、分析、處理等，就可以發(fā)現(xiàn)它們是否遵循勻變速直線運動的規(guī)律，達到研究的目的，深刻體會勻變速直線運動的基本特點和運動過場的形成，處理方法同上
觀察、測量數(shù)據(jù)以及對數(shù)據(jù)進行研究、分析、處理等，是物理學(xué)告訴發(fā)展的基礎(chǔ)，學(xué)重大發(fā)明發(fā)現(xiàn)，都來源于實驗觀察、數(shù)據(jù)測量及研究、分析、處理。
[例題解析]

例1在研究勻變速直線運動規(guī)律的實驗中，小車拖車紙帶運動，每秒打點50次的打點計時器打出的紙帶如下圖所示，選出A、B、C、D、E共5個計樹點，每相鄰兩點間4個實驗點（圖中未畫出）。以A點為起點量出的到各點計數(shù)點的位移，已經(jīng)在圖上，求：（1）AE段的平均速度；（2）C點的瞬時速度；（3）小車運動的加速度a。
解析：（1）AE段的瞬時速度由公式。
根據(jù)題意，AE段的位移，所用時間t=0.1s，則：
（2）C點是AE段的時間中點，對勻變速直線運動來水，C點的瞬時速度等于該段的平均速度，所以
（3）根據(jù)上圖所示，有：
AB、BC、CD、DE各段所用時間T=0.1s，由可得：
說明：此題目中各計數(shù)點間相鄰位移差恰好相等，如果不相等，則應(yīng)該利用逐差法，求得由求得，再由求得加速度的平均值。

質(zhì)勻變速直線運動的規(guī)律