高中地球的運動教案
發(fā)表時間:2021-02-18高考物理備考復習勻變速直線運動的特例教案。
直線運動復習學案
§1.5勻變速直線運動的特例
【學習目標】
1、掌握自由落體和豎直上拋運動運動的規(guī)律
2、能熟練應用其規(guī)律解題
【自主學習】
一.自由落體運動:
1、定義:
2、運動性質:初速度為加速度為的運動。
3、運動規(guī)律:由于其初速度為零,公式可簡化為
vt=h=vt2=2gh
二.豎直上拋運動:
1、定義:
2、運動性質:初速度為v0,加速度為-g的運動。
3、處理方法:
⑴將豎直上拋運動全過程分為上升和下降兩個階段來處理。
上升階段為初速度為v0,加速度為-g的運動,下降階段為。要注意兩個階段運動的對稱性。
⑵將豎直上拋運動全過程視為的運動
4、兩個推論:①上升的最大高度
②上升最大高度所需的時間
5、特殊規(guī)律:由于下落過程是上升過程的逆過程,所以物體在通過同一段高度位置時,上升速度與下落速度大小,物體在通過同一段高度過程中,上升時間與下落時間。
【典型例題】
例1、一跳水運動員從離水面10m高的平臺上向上躍起,舉雙臂直體離開臺面,此時其重心位于從手到腳全長的中點,躍起后重心升高0.45m達到最高點,落水時身體豎直,手先入水(在此過程中運動員水平方向的運動忽略不計)從離開跳臺到手觸水面,他可用于完成空中動作的時間是______s。(計算時,可以把運動員看作全部質量集中在重心的一個質點,g取10m/s2,結果保留二位數(shù))
分析:⑴審題(寫出或標明你認為的關鍵詞)
⑵分析過程,合理分段,畫出示意圖,并找出各段之間的連接點
解題過程:
注意:構建物理模型時,要重視理想化方法的應用,要養(yǎng)成畫示意圖的習慣。
例2、調(diào)節(jié)水龍頭,讓水一滴滴流出,在下方放一盤子,調(diào)節(jié)盤子高度,使一滴水滴碰到盤子時,恰有另一滴水滴開始下落,而空中還有一滴正在下落中的水滴,測出水龍頭到盤子的距離為h,從第一滴開始下落時計時,到第n滴水滴落在盤子中,共用去時間t,則此時第(n+1)滴水滴與盤子的距離為多少?當?shù)氐闹亓铀俣葹槎嗌伲?br>
分析:⑴審題(寫出或標明你認為的關鍵詞)
⑵分析過程,合理分段,畫出示意圖,并找出各段之間的連接點
解題過程:
針對訓練
1、豎直上拋一物體,初速度為30m/s,求:上升的最大高度;上升段時間,物體在2s末、4s末、6s末的高度及速度。(g=10m/s2)
2、A球由塔頂自由落下,當落下am時,B球自距塔頂bm處開始自由落下,兩球恰好同時落地,求塔高。
3、氣球以4m/s的速度勻速豎直上升,氣體下面掛一重物。在上升到12m高處系重物的繩子斷了,從這時刻算起,重物落到地面的時間
4、某人站在高層樓房的陽臺外用20m/s的速度豎直向上拋出一個石塊,則石塊運動到離拋出點15m處所經(jīng)歷的時間是多少?(不計空氣阻力,取g=10m/s2)
【能力訓練】
1、關于豎直上拋運動,下列說法正確的是()
A上升過程是減速過程,加速度越來越?。幌陆颠^程是加速運動,加速度越來越大
B上升時加速度小于下降時加速度
C在最高點速度為零,加速度也為零
D無論在上升過程、下落過程、最高點,物體的加速度都為g
2、將物體豎直向上拋出后,在下圖中能正確表示其速率v隨時間t的變化關系的圖線是()
3、物體做豎直上拋運動后又落回原出發(fā)點的過程中,下列說法正確的是()
A、上升過程中,加速度方向向上,速度方向向上
B、下落過程中,加速度方向向下,速度方向向下
C、在最高點,加速度大小為零,速度大小為零
D、到最高點后,加速度方向不變,速度方向改變
4、從高處釋放一粒小石子,經(jīng)過0.5s,從同一地點再釋放一粒小石子,在兩石子落地前,它們之間的距離()
A.保持不變B.不斷減小
C.不斷增大D.根據(jù)兩石子的質量的大小來決定
5、某同學身高1.8m,在運動會上他參加跳高比賽,起跳后身體橫著越過了1.8m高度的橫桿.據(jù)此可估算出他起跳時豎直向上的速度大約為(g取10m/s2)()
A.2m/sB.4m/s
C.6m/sD.8m/s
6、以初速度40m/s豎直上拋一物體,經(jīng)過多長時間它恰好位于拋出點上方60m處(不計空氣阻力,g取10m/s2)?
7、一個物體從H高處自由落下,經(jīng)過最后196m所用的時間是4s,求物體下落H高度所用的總時間T和高度H是多少?取g=9.8m/s2,空氣阻力不計.
8、氣球下掛一重物,以v0=10m/s勻速上升,當?shù)竭_離地高h=175m處時,懸掛重物的繩子突然斷裂,那么重物經(jīng)多少時間落到地面?落地的速度多大?空氣阻力不計,取g=10m/s2.
9、一根矩形桿的長1.45m,從某一高處作自由落體運動,在下落過程中矩形桿通過一個2m高的窗口用時0.3s.則矩形桿的下端的初始位置到窗臺的高度差為多少?(g取10m/s2,窗口到地面的高度大于矩形桿的長)
10.氣球以10m/s的速度勻速上升,在離地面75m高處從氣球上掉落一個物體,結果氣球便以加速度α=0.1m/s2向上做勻加速直線運動,不計物體在下落過程中受到的空氣阻力,問物體落到地面時氣球離地的高度為多少?g=10m/s2.
【學后反思】____________________________________________________________________
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參考答案
例1:解:上升階段,由公式h1=可得=0.03s
下降階段,由題意知h2=10m+0.45m=10.45m
由公式h2=可得=1.45s
t=t1+t2=1.48s
例2:解題過程:(1)設每兩滴水之間的時間間隔為t0
∵
∴∴
又∵∴∴
針對練習1、解:(1)
(2)∴6s時已落地
2、解:對A球
對B球:∴
∴
3、解:選向上為正方向,
∴t=2s
4、第一種情況:在上升階段,設向上為正:
由15=20t-5t2∴t=1s
第二種情況,在下落階段,在拋出點上方。
由∴t=3s
第三種情況,在下落階段,在拋出點下方。
由-15=20t-5t2∴
能力訓練:
1、D2、D3、BD4、C5、B
6、解:設向上為正,
由公式60=40t-5t2∴t1=2st2=6s
7、總時間T和高度H是多少?取g=9.8m/s2,空氣阻力不計.
解:設向上為正,
由公式v0=29.4m/s
∴t=29.4/9.8=3s∴T=3+4=7s
8、解:設向上為正方向,
由公式∴
由公式∴方向向下
9、解:設向上為正,桿頭到窗口時速度為
由公式v0=10m/s
由公式得h=5m
10、解:設向上為正,
由公式t=5s
由公式h=51.25m
∴H=75+51.25=126.25m
精選閱讀
勻變速直線運動的規(guī)律
一名優(yōu)秀負責的教師就要對每一位學生盡職盡責,高中教師要準備好教案,這是每個高中教師都不可缺少的。教案可以保證學生們在上課時能夠更好的聽課,使高中教師有一個簡單易懂的教學思路。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎?小編為此仔細地整理了以下內(nèi)容《勻變速直線運動的規(guī)律》,相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。
高中物理《勻變速直線運動的規(guī)律》學案魯科版必修1
靜悟寄語:
1、一心向著目標前進的人,整個世界都得給他讓路。
2、成功就在再堅持一下的努力之中。
3、奇跡,就在凝心聚力的靜悟之中。
一、“靜”什么?
1、環(huán)境“安靜”:鴉雀無聲,無人走動,無聲說話、交流,無人隨意出進。每一個人充分沉浸在難得的靜謐之中。以享受維護安靜環(huán)境為榮,以影響破壞安靜環(huán)境為恥。
2、心態(tài)“安靜”:心靜自然“涼”,腦子自然清醒,精力自然集中,思路自然清晰。心靜如水,超然物外,成為時間的主人,學習的主人。情緒穩(wěn)定,效率較高。心不靜,則心亂如麻,心神不定,心不在焉,如坐針氈,眼在此心在彼,貌似用功,實則騙人。
二、【高考??疾榈闹R點】
1.靜力學的受力分析與共點力平衡(選擇題)
此題定位為送分題目,一般安排為16題,即物理學科的第一題,要求學生具有規(guī)范的受力分析習慣,熟練運用靜力學的基本規(guī)律,如胡克定律、滑動摩擦定律與靜摩擦力的變化規(guī)律、力的合成與分解、正交分解法等,可涉及兩個狀態(tài),但一般不涉及變化過程的動態(tài)分析,也不至于考查相似三角形法等非常規(guī)方法。不必考慮計算題
2.運動圖象及其綜合應用(選擇題)
山東卷對物理圖象的專門考查以運動圖象為代表,立足于對物理圖象的理解。可涉及物理圖象的基本意義、利用運動圖象的分析運動過程、用不同物理量關系圖象描述同一運動過程等。以寧夏、海南為代表的利用運動圖象考查追及、相遇問題尚未被山東采納。專題設計為選擇題,盡量多涉及不同的圖象類型。
3.牛頓定律的直接應用(選擇、計算題)
與自感一樣,超重失重為Ⅰ級要求知識點,此題為非主干知識考查題,為最可能調(diào)整和變化的題目。
但對牛頓定律的考查不會削弱,而很可能更加寬泛和深入,可拓展為具體情境中力和運動關系的分析(選擇)、直線、類平拋和圓周運動中牛頓第二定律的計算(計算題的一部分)。
此專題定位在牛頓定律的直接應用,針對基本規(guī)律的建立、定律物理內(nèi)涵的理解及實際情境中規(guī)律的應用,可涉及瞬時分析、過程分析、動態(tài)分析、特殊裝置、臨界條件,以及模型抽象、對象轉換、整體隔離、合成分解等方法問題。
4.第四專題萬有引力與航天(選擇、計算題)
此專題內(nèi)容既相對寬泛又相對集中,寬泛指萬有引力與航天的內(nèi)容均可涉及,集中即一定是本章內(nèi)容且集中在一道題目中。這部分內(nèi)容也是必考內(nèi)容,今年考試說明中本章知識點增加了“經(jīng)典時空觀和相對論時空觀(Ⅰ)”,“環(huán)繞速度”由(Ⅱ)到(Ⅰ)。可以理解為深度減弱,廣度增加,最大的可能仍是選擇題,也不排除作為力學綜合題出現(xiàn)的可能,復習時應適當照顧。需特別注意的是,一定要關注近一年內(nèi)天文的新發(fā)現(xiàn)或航天領域的新成就,題目常以此類情境為載體。
5.功能關系:(選擇、計算題)動能定理、機械能守恒、功能關系、能量守恒是必考內(nèi)容,要結合動力學過程分析、功能分析,進行全過程、分過程列式。考查形式選擇題、計算題
注意:必修1、2部分考察多為選擇題,但在牛頓定律結合功能關系以及拋體運動和圓周運動部分綜合的計算,出現(xiàn)在24題上,本題一般涉及多個過程,是中等難度的保分題。
6.靜電場主要以考察電場線、電勢、電勢差、電勢能、電容器、帶電粒子的加速與偏轉為主
7.恒定電流以考察電學實驗為主,選擇中也容易出電路的分析題
8.磁場以考察磁場對運動電荷和通電導線的作用為主,選擇中易出一個題,在大題中容易出與電場及重力場相結合的題目。
9.電磁感應以選擇題、計算題,主要考察導體棒的切割以及感生電動勢,楞次定律,注意圖像問題
10.交流電主要考察交流電的四值、圖像,以及遠距離輸電變壓器問題,通常以選擇形式出現(xiàn)
11.熱學3-3:油膜法、微觀量計算,氣體實驗定律,熱一律、壓強微觀解釋、熱二律是重點
10.選修3-5中動量守恒、動量變化量計算、原子結構中能級躍遷、原子核中質能方程、核反應方程是考察重點。
三、【靜悟注意事項】
1.以查缺補漏為主要目的,以考綱知識點為主線復習
2.重點看課本、課后題、改錯本、以前做過的相關題目
3.把不會的問題記下來,集中找時間找老師解決
4.必須邊思考,邊動筆。靜悟最忌只動眼動嘴的學習方式,必須多動腦多動手,做到手不離筆,筆不離紙。
勻變速直線運動
【考試說明】
主題內(nèi)容要求說明
質點的直線
運動參考系、質點
位移、速度和加速度
勻變速直線運動及其公式、圖像Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
【知識網(wǎng)絡】
【考試說明解讀】
1.參考系
⑴定義:在描述一個物體的運動時,選來作為標準的假定不動的物體,叫做參考系。
⑵運動學中的同一公式中涉及的各物理量應以同一參考系為標準。
2.質點
⑴定義:質點是指有質量而不考慮大小和形狀的物體。
⑵質點是物理學中一個理想化模型,能否將物體看作質點,取決于所研究的具體問題,而不是取決于這一物體的大小、形狀及質量,只有當所研究物體的大小和形狀對所研究的問題沒有影響或影響很小,可以將其形狀和大小忽略時,才能將物體看作質點。
物體可視為質點的主要三種情形:
①物體只作平動時;
②物體的位移遠遠大于物體本身的尺度時;
③只研究物體的平動,而不考慮其轉動效果時。
3.時間與時刻
⑴時刻:指某一瞬時,在時間軸上表示為某一點。
⑵時間:指兩個時刻之間的間隔,在時間軸上表示為兩點間線段的長度。
⑶時刻與物體運動過程中的某一位置相對應,時間與物體運動過程中的位移(或路程)相對應。
4.位移和路程
⑴位移:表示物體位置的變化,是一個矢量,物體的位移是指從初位置到末位置的有向線段,其大小就是此線段的長度,方向從初位置指向末位置。
⑵路程:路程等于運動軌跡的長度,是一個標量。只有在單方向的直線運動中,位移的大小才等于路程。
5.速度、平均速度、瞬時速度
⑴速度:是表示質點運動快慢的物理量,在勻速直線運動中它等于位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值,速度是矢量,它的方向就是物體運動的方向。
⑵平均速度:物體所發(fā)生的位移跟發(fā)生這一位移所用時間的比值叫這段時間內(nèi)的平均速度,即,平均速度是矢量,其方向就是相應位移的方向。公式=(V0+Vt)/2只對勻變速直線運動適用。
⑶瞬時速度:運動物體經(jīng)過某一時刻(或某一位置)的速度,其方向就是物體經(jīng)過某有一位置時的運動方向。
6.加速度
⑴加速度是描述物體速度變化快慢的物理量,是一個矢量,方向與速度變化的方向相同。
⑵做勻速直線運動的物體,速度的變化量與發(fā)生這一變化所需時間的比值叫加速度,即
⑶速度、速度變化、加速度的關系:
①方向關系:加速度的方向與速度變化的方向一定相同,加速度方向和速度方向沒有必然的聯(lián)系。
②大小關系:V、△V、a無必然的大小決定關系。
③只要加速度方向跟速度方向相同,無論加速度在減少還是在增大,物體的速度一定增大,若加速度減小,速度增大得越來越慢(仍然增大);只要加速度方向跟速度方向相反,物體的速度一定減小。
7、運動圖象:s—t圖象與v—t圖象的比較
下圖和下表是形狀一樣的圖線在s—t圖象與v—t圖象中的比較.
s—t圖v—t圖
①表示物體勻速直線運動(斜率表示速度v)①表示物體勻加速直線運動(斜率表示加速度a)
②表示物體靜止②表示物體做勻速直線運動
③表示物體向反方向做勻速直線運動;初位移為s0③表示物體做勻減速直線運動;初速度為v0
④t1時間內(nèi)物體位移s1④t1時刻物體速度v1(圖中陰影部分面積表示質點在0~t1時間內(nèi)的位移)
補充:(1)s—t圖中兩圖線相交說明兩物體相遇,v—t圖中兩圖線相交說明兩物體在交點時的速度相等
(2)s—t圖象與橫軸交叉,表示物體從參考點的一邊運動到另一邊.v—t圖線與橫軸交叉,表示物體運動的速度反向.
(3)s—t圖象是直線表示物體做勻速直線運動或靜止.圖象是曲線則表示物體做變速運動.v—t圖線是直線表示物體做勻變速直線運動或勻速直線運動;圖線是曲線表示物體做變加速運動.
(4)s—t圖象斜率為正值,表示物體沿與規(guī)定正方向相同的方向運動.圖象斜率為負值,表示物體沿與規(guī)定正方向相反的方向運動.v—t圖線的斜率為正值,表示物體的加速度與規(guī)定正方向相同;圖象的斜率為負值,表示物體的加速度與規(guī)定正方向相反.
【例題:07山東理綜】如圖所示,光滑軌道MO和ON底端對接且ON=2MO,M、N兩點高度相同。小球自M點右靜止自由滾下,忽略小球經(jīng)過O點時的機械能損失,以v、s、a、EK分別表示小球的速度、位移、加速度和動能四個物理量的大小。下列圖象中能正確反映小球自M點到N點運動過程的是
【例題:08山東理綜】質量為1500kg的汽車在平直的公路上運動,v-t圖象如圖所示.由此可求(ABD)
A.前25s內(nèi)汽車的平均速度
B.前l(fā)0s內(nèi)汽車的加速度
C.前l(fā)0s內(nèi)汽車所受的阻力
D.15~25s內(nèi)合外力對汽車所做的功
8.勻變速直線運動的基本規(guī)律及推論:
基本規(guī)律:⑴Vt=V0+at,⑵s=V0t+at2/2
推論:⑴Vt2_VO2=2as
⑵(Vt/2表示時間t的中間時刻的瞬時速度)
⑶任意兩個連續(xù)相等的時間間隔(T)內(nèi),位移之差是一恒量.即:
sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=……=sN-sN-1=△s=aT2.
9.初速度為零的勻加速直線運動的特點:(設T為等分時間間隔):
⑴1T末、2T末、3T末……瞬時速度的比為:v1:v2:v3:……vn=1:2:3:……:n
⑵1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)……位移的比為:s1:s2:s3:……:sn=12:22:32:……:n2
⑶第一個T內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個T內(nèi)……位移的比為:s1:sⅡ:sⅢ?……:sN=1:3:5:……:(2n-1)
⑷從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間的比
t1:t2:t3:……:tn=
10、豎直上拋運動的兩種研究方法
①分段法:上升階段是勻減速直線運動,下落階段是自由落體運動.
②整體法:從全程來看,加速度方向始終與初速度v0的方向相反,所以可把豎直上拋運動看成是一個勻變速直線運動,應用公式時,要特別注意v,h等矢量的正負號.一般選取向上為正方向,則上升過程中v為正值下降過程中v為負值,物體在拋出點以下時h為負值.
11、追及問題的處理方法
1.要通過兩質點的速度比較進行分析,找到隱含條件.再結合兩個運動的時間關系、位移關系建立相應的方程求解,也可以利用二次函數(shù)求極值,及應用圖象法和相對運動知識求解
2.追擊類問題的提示
1.勻加速運動追擊勻速運動,當二者速度相同時相距最遠.
2.勻速運動追擊勻加速運動,當二者速度相同時追不上以后就永遠追不上了.此時二者相距最近.
3.勻減速直線運動追勻速運動,當二者速度相同時相距最近,此時假設追不上,以后就永遠追不上了.
4.勻速運動追勻減速直線運動,當二者速度相同時相距最遠.
【例題:09海南】甲乙兩車在一平直道路上同向運動,其圖像如圖所示,圖中和的面積分別為和.初始時,甲車在乙車前方處.(ABC)
A.若,兩車不會相遇B.若,兩車相遇2次
C.若,兩車相遇1次D.若,兩車相遇1次
高考物理第一輪勻變速直線運動專項復習
§2勻變速直線運動
知識要點梳理
1.常用公式有以下四個
Vt=s=vt2-v02=v平均=
2.勻變速直線運動中幾個常用的結論
①Δs=,即任意相鄰相等時間內(nèi)的位移之差相等??梢酝茝V到sm-sn=
②vt/2=________=___________,某段時間的中間時刻的即時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度。
Vs/2=_______________,某段位移的中間位置的即時速度公式(不等于該段位移內(nèi)的平均速度)。
4.初速為零的勻變速直線運動
①前1秒、前2秒、前3秒……內(nèi)的位移之比為
②第1秒、第2秒、第3秒……內(nèi)的位移之比為
③前1米、前2米、前3米……所用的時間之比為
④第1米、第2米、第3米……所用的時間之比為對末速為零的勻變速直線運動,可以相應的運用這些規(guī)律。
要點講練:
1,公式的選取及方法的選擇:
【例1】一輛汽車沿平直公路從甲站開往乙站,起動加速度為2m/s2,加速行駛5秒,后勻速行駛2分鐘,然后剎車,滑行50m,正好到達乙站,求汽車從甲站到乙站的平均速度?|
【例2】汽車以加速度為2m/s2的加速度由靜止開始作勻加速直線運動,求汽車第5秒內(nèi)的平均速度?
【例3】一物體由斜面頂端由靜止開始勻加速下滑,最初的3秒內(nèi)的位移為s1,最后3秒內(nèi)的位移為s2,若s2-s1=6米,s1∶s2=3∶7,求斜面的長度為多少?
【例4】物塊以v0=4米/秒的速度滑上光滑的斜面,途經(jīng)A、B兩點,已知在A點時的速度是B點時的速度的2倍,由B點再經(jīng)0.5秒物塊滑到斜面頂點C速度變?yōu)榱悖珹、B相距0.75米,求斜面的長度及物體由D運動到B的時間?
【例5】一質點沿AD直線作勻加速直線運動,如圖,測得它在AB、BC、CD三段的時間均為t,測得位移AC=L1,BD=L2,試求質點的加速度?
【例6】一質點由A點出發(fā)沿直線AB運動,行程的第一部分是加速度為a1的勻加速運動,接著做加速度為a2的勻減速直線運動,抵達B點時恰好靜止,如果AB的總長度為s,試求質點走完AB全程所用的時間t?
【例7】一個做勻加速直線運動的物體,連續(xù)通過兩段長為s的位移所用的時間分別為t1、t2,求物體的加速度?
2、重力作用下的勻變速直線運動的處理
自由落體運動
豎直上拋運動
(1)處理方法:
一是將豎直上拋運動全過程分為上升和下降兩個階段來處理,要注意兩個階段運動的對稱性。
二是將豎直上拋運動全過程視為初速度為v0,加速度為-g的勻減速直線運動
綜合應用例析
例8、(鎮(zhèn)江市2008屆調(diào)研二)小明搖動蘋果樹,從同一高度有一個蘋果和一片樹葉同時從靜止下落,發(fā)現(xiàn)蘋果先落地,則以下說法正確的是()
(A)蘋果和樹葉都是自由落體運動
(B)蘋果和樹葉的運動都不能近似看成自由落體運動
(C)蘋果的運動可以近似看成自由落體運動,樹葉的運動則不能看作自由落體運動
(D)假如地球上沒有空氣,則蘋果和樹葉也不會同時落地
例9、(鎮(zhèn)江市2008屆調(diào)研二)給滑塊一初速v0使它沿光滑斜面向上作勻減速運動,加速度大小為,當滑塊速度大小減為時,所用時間可能是()
(A)(B)(C)(D)
【例11】(1999年高考全國卷)一跳水運動員從離水面10m高的平臺上向上躍起,舉雙臂直體離開臺面,此時其重心位于從手到腳全長的中點,躍起后重心升高0.45m達到最高點,落水時身體豎直,手先入水(在此過程中運動員水平方向的運動忽略不計)從離開跳臺到手觸水面,他可用于完成空中動作的時間是______s。(計算時,可以把運動員看作全部質量集中在重心的一個質點,g取10m/s2,結果保留二位數(shù))
勻變速直線運動的規(guī)律復習講授
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學生的理解性,作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓上課時的教學氛圍非常活躍,幫助教師提前熟悉所教學的內(nèi)容。寫好一份優(yōu)質的教案要怎么做呢?下面是小編精心為您整理的“勻變速直線運動的規(guī)律復習講授”,但愿對您的學習工作帶來幫助。
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課題第三章勻變速直線運動的規(guī)律總結(復習講授課型)
教師歸納總結部分
本章重點
總結歸納一、:勻變速直線運動的基本規(guī)律(經(jīng)典運動模型)
1、速度公式:
2、位移公式:
3、速度位移公式:
4、平均速度公式:
二、勻變速直線運動的常用三個推論:(適用所有勻變速運動)
(1)任意兩個連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)的位移之差是一個恒量,即
s2-s1=s3-s2……=Δs=aT2或sn+k-sn=kaT2
(2)在一段時間t內(nèi),中間時刻瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度,即
(3))中間位置處的速度等于這段位移初、末速度的方均根,即
三、勻變速直線運動的特例推論6式:初速為零的勻加速直線運動的特征
1、從運動開始計時,t秒末、2t秒末、3t秒末、…、nt秒末的速度之比等于連續(xù)自然數(shù)之比:
v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.
2、從運動開始計時,前t秒內(nèi)、2t秒內(nèi)、3t秒內(nèi)、…、nt秒內(nèi)通過的位移之比等于連續(xù)自然數(shù)的平方之比:s1∶s2∶s3∶…∶sn=12∶22∶32∶…∶n2.
3、從運動開使計時,任意連續(xù)相等的時間內(nèi)通過的位移之比等于連續(xù)奇數(shù)之比:
s1∶s2∶s3∶…∶sn=1∶3∶5∶…∶(2n-1).
4、通過前1s、前2s、前3s…的所用時間之比等于連續(xù)的自然數(shù)的平方根之比:
t1∶t2∶t3∶…tn=∶∶∶…∶.
5、從運動開始計時,通過任意連續(xù)相等的位移所用的時間之比為相鄰自然數(shù)的平方根之差的比:
t1∶t2∶t3∶…tn=∶∶∶…∶.
6、從運動開始通過的位移與達到的速度的平方成正比:s∝v2.
班級姓名小組上課時間:年月日[來
學生課后自主完成,課堂上討論交流
課
對
練
習
1、某物體沿x軸運動,它的x坐標與時刻t的函數(shù)關系為:x=(4t+2t2)m,則它的初速度是m/s;加速度是m/s2。
解析:由題知,物體坐標變化的函數(shù)關系表明該運動為勻變速直線運動,比照位移公式:得出,v0=4m/s,a=4m/s2即為所求。
2、神州五號載人飛船的返回艙距地面10Km時開始啟動降落傘裝置,速度減至10m/s,并以這個速度在大氣中降落。在距地面1.2m時,返回艙的四臺緩沖發(fā)動機開始向下噴火,艙體再次減速。設最后減速過程中返回艙做勻減速運動,并且到達地面時恰好速度為零,求最后減速階段的加速度。
解:由題知,艙體做末速度為零的勻加速運動,其位移s=1.2m。
由知
代值得a=-4.31m/s2即為所求。
3、某型號的艦載飛機在航空母艦的跑道上加速時,發(fā)動機產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2,所需的起飛速度為50m/s,跑道長100m。通過計算判斷,飛機能否靠自身的發(fā)動機從艦上起飛?為了使飛機在開始滑行時就有一定的初速度,航空母艦裝有彈射裝置。對于該型號的艦載飛機,彈射系統(tǒng)必須使它具有多大的初速度?若通過航空母艦自身的同向運動而獲得正常起飛的速度,則航空母艦的速度為多大?
解:由題知,假定飛機由靜止做勻加速運動至起飛速度50m/s,則
由知,代值得s=250m
因為s=250m>100m,所以飛機不能靠自身的發(fā)動機從艦上起飛。
假設通過彈射獲得初速度v0后在做勻加速運動,則
由知
代值得v0=m/s=38.7m/s即為所求。
若通過航空母艦自身的同向運動而獲得正常起飛的速度,則設母艦的速度為v0,
利用相對運動原理,知
5、汽車做勻變速直線運動在第一個4秒內(nèi)位移為80m,第二個4秒內(nèi)位移為64m,求:汽車做加速還是減速運動,加速度多大?汽車在12秒內(nèi)的總位移是多少?
練
習
6、為了安全,在公路上行駛的汽車之間應保持必要的距離,已知某高速公路的最高限速v=120km/h,假設前方車輛突然停止,后方車司機從發(fā)現(xiàn)這一情況,經(jīng)操縱剎車到汽車開始減速所經(jīng)歷的時間(即反應時間)t=0.50s,剎車具有的加速度大小為4m/s2,求該高速公路上汽車間的距離s至少應為多少?
7.汽車以10m/s的速度在平直的公路上勻速行駛,突然發(fā)現(xiàn)正前方有一輛自行車以4m/s的速度作同方向的勻速直線運動,此時司機立刻采取措施關閉油門時汽車做加速度大小為6m/s2的勻減速直線運動(已知司機的反應總時間為0.6s),則恰好沒有撞上自行車,那么,司機采取措施前,汽車與自行車相距約多遠?
8、一輛轎車和一輛公共汽車沿互相垂直的兩條馬路向同一十字路口行使,小轎車離十字路口16m,以初速度2m/s、加速度1m/s2向著路口做勻加速直線運動。公共汽車離路口12m時瞬時速度6m/s,為避免撞車,公共汽車開始制動讓小轎車先通過路口,問公共汽車的加速度應滿足什么條件才能保證安全?
9.汽車從靜止開始以1m/s2的加速度前進,在車后S0為25m處與車同向的某人同時以6m/s的速度勻速追該車,他能否追上?若能追上求追上所用的時間,若追不上,求人車間最小距離。
10.一輛汽車在平直的公路上以20m/s的速度勻速行駛,其后1000m處的摩托車要在起動3分鐘內(nèi)追上汽車,若摩托車所能達到的最大速度為30m/s,則它的加速度至少為多大?
習
11.甲乙兩車從同一地點向同一方向做直線運動,其
速度圖象如圖:
⑴a甲=;a乙=。
⑵速度相等的時刻是:。
⑶前20s內(nèi),兩車相距最遠的時刻是:。
且最遠距離為。
⑷兩車相遇的時刻是:。
12.兩物體從同一地點出發(fā),據(jù)圖判斷下列說法正確的是:
A.甲乙兩物體在第1s末,第4s末兩次相遇。
B.兩物體兩次相遇的時刻分別是第2s末和第6s末。
C.兩物體相距最遠的時刻是2s末。
D.5.5s時甲在乙的前面。
補充1、一個小球從斜面頂端無初速下滑,接著又在水平面上勻減速運動,直至停止,它共運動了10s,斜面長4m,在水平面上運動的距離為6m。求:
⑴小球在運動過程中的最大速度。⑵小球在斜面和水平面上運動的加速度。
補充2、一列車隊從同一地點先后開出n輛汽車在平直的公路上排成直線行駛,各車均由靜止出發(fā)先做加速度為a的勻加速直線運動,達到同一速度v后改做勻速直線運動,欲使n輛車都勻速行駛時彼此距離均為s,則各輛車依次啟動的時間間隔為(D)
(不計汽車的大小)A.2vaB.v2aC.s2vD.sv
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勻變速直線運動實例
第3章勻變速直線運動的研究
3.3勻變速直線運動實例——自由落體運動
★教學目標
(一)知識與技能
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)律的科學方法,重點培養(yǎng)學生的實驗能力和推理能力。
(二)過程與方法
6.會根據(jù)現(xiàn)象進行合理假設與猜想的探究方法。
7.會利用實驗數(shù)據(jù)分析并能歸納總結出物理規(guī)律的方法。
8.善于進行觀察,并能獨立思考或與別人進行討論、交流。
(三)情感態(tài)度與價值觀
9.通過指導學生探究,調(diào)動學生積極參與討論,培養(yǎng)學生學習物理的濃厚興趣。
10.滲透物理方法的教育,在研究物理規(guī)律的過程中抽象出一種物理模型──自由落體。
11.培養(yǎng)學生的團結合作精神和協(xié)作意識,敢于積極探索并能提出與別人不同的見解。
★教學重點
1.自由落體運動的概念及探究自由落體運動的過程。
2.掌握自由落體運動的規(guī)律,并能運用其解決實際問題。
★教學難點
1.理解并運用自由落體運動的條件及規(guī)律解決實際問題。
★教學過程
設計思想:
1、先用游戲激發(fā)學生學習興趣,順理成章地研究落體運動;
2、通過演示實驗讓學生自己總結出物體下落快慢不同的主要原因是空氣阻力,從而猜想若沒有空氣阻力會怎樣;
3、用牛頓管實驗驗證猜想,引入了新的理想運動模型:自由落體運動。講述1971年宇航員做的實驗,加深印象;
4、了解地球表面物體下落運動近似成自由落體運動的條件;
5、著手研究自由落體運動的規(guī)律,利用打點計時器進行研究,得到結論;
6、總結自由落體運動特點及重力加速度;
7、應用訓練
一、引入:
教師在課前需要設計制作好“測反應時間尺”(在一約50cm長的尺有刻度的一面標上自由下落對應長度所用的時間)
游戲
師:一般情況下,刻度尺是用來測量什么物理量的?
生:測量物體長度的!
師:大家看到我手里的這把尺子了沒有?我這把尺子跟普通尺子是不一樣,有特殊的功能,它可以測量出你的反應時間。不信?我請幾位同學上來試試。
找?guī)酌瑢W上來做這個實驗??赏ㄟ^比比誰的反應時間短來調(diào)動學生的積極性。
師:相信大家一定非常想知道這把尺為什么能測出人的反應時間呢?是根據(jù)什么原理呢?我可以告訴大家,尺子測時間的原理就是利用尺子下落過程中的運動特點制成的。而我們今天要研究的就是尺子下落這樣的運動。
師:像尺子下落這樣的運動是一種常見的運動。掛在線上的重物,如果把線剪斷,它就在重力的作用下,沿著豎直方向下落。從手中釋放的石塊,在重力的作用下也沿著豎直方向下落。
師:不同的物體下落快慢是否一樣呢?物體下落的快慢由哪些量決定?請大家結合日常生活經(jīng)驗回答問題。
生:不同物體下落快慢應該是不一樣的,下落快慢應該是由質量決定,質量大的下落快,質量小的下落快慢。
師:這位同學回答得對不對呢?大家看我來做幾個實驗。
演示實驗
1、將一張紙和一張金屬片在同一高度同時釋放,結果金屬片先著地。
教師不發(fā)表意見,繼續(xù)做實驗。分別將實驗內(nèi)容和實驗結果板書在黑板上。
2、將剛才的紙片緊緊捏成一團,再次與硬幣同時釋放,結果兩者幾乎同時落地。
3、將兩個完全一樣的紙片,一個捏成團,一個平展,則紙團下落快。
師:物體下落快慢是由質量決定嗎?
生:不是的!
師:為什么這樣說?
生:第2個實驗和第三實驗都說明了這個問題,特別是第3個問題,質量一樣卻下落有快慢之分。
師:那你現(xiàn)在覺得物體下落快慢由什么因素決定呢?
生:我想應該是空氣阻力。
猜想
師:如果影響物體下落快慢的因素是空氣阻力,那么在沒有空氣阻力,物體的下落快慢應該是一樣的,這種猜想是不是正確呢?我們來做一個實驗驗證一下。
驗證
牛頓管實驗:
師:剛才的實驗現(xiàn)象驗證了我們的猜想,在沒有空氣阻力即物體只受重力的情況下,所有物體由靜止下落的快慢是一樣的。
師:1971年美國阿波羅15號宇航員在月球表面將錘子和羽毛同時釋放,它們同時落在月球表面,這是通過電視轉播過的。
二、自由落體運動
師:物體若在沒有空氣阻力的情況下由靜止下落,它的受力情況有什么特點?
生:沒有空氣阻力,則物體只受重力。
師:很好!物理學中把這種只受重力作用,由靜止開始下落的運動叫做自由落體運動。
自由落體運動:在只受重力的情況下,由靜止開始下落的運動。
師:我們?nèi)粘I钪幸姷降穆潴w運動是自由落體運動嗎?比如開始測反應時間的尺子的下落運動是自由落體運動嗎?
生:肯定不是,因為在地球表面大氣層內(nèi),沒有空氣的情況是不存在的。
師:說得很好!在我們的日常生活環(huán)境下,自由落體運動是不存在的,只是一種理想運動模型。但利用忽略次要因素,抓住主要因素的物理研究方法,我們可以把日常生活中一些空氣阻力影響不大的落體運動近似看作自由落體運動。什么樣才叫做阻力影響不大,就是阻力跟重力相比可以忽略。
近似條件:一般情況下,密度較大實心物體的下落都可以近似看成自由落體運動。
三、自由落體運動的運動規(guī)律
師:做自由落體運動的物體的運動規(guī)律是什么呢?速度隨時間是如何變化的?位移隨時間又是如何變化的,我們該如何來研究它的運動規(guī)律呢?
生:利用打點計時器。先選擇一個物體,這個物體必須密度大,實心,體積不要太大,這樣的話就可以把這個物體由靜止開始下落的運動近似看成自由落體運動。接著用打點計時器來研究物體的運動規(guī)律。
師:請同學們自己設計并進行實驗,將紙帶的處理結果告訴我。
學生設計、操作并處理實驗結果
總結分析運動規(guī)律
師:實驗結論是什么?
生:自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。
師:如何得出這個結論?
生:根據(jù)實驗得到的紙帶,我猜想它是勻加速運動。于是我用勻變速直線運動的運動規(guī)律來驗證紙帶,結果證明自由落體運動是勻變速直線運動。
師:回答得非常正確!自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,這個結論我們要牢記。
師:那再計算一下自由落體的加速度大小是多少?方向如何?
生:我所算得的結果在9.4左右,方向是豎直向下,因為物體是豎直向下勻加速的,所以加速度方向應該與速度方向相同,豎直向下。
師:其他同學的結果呢?
生:我的也差不多。
關鍵點提問
師:大家用的是質量不同的重錘做的實驗,為什么求出來的加速度結果差不多呢?
生:雖然重錘質量不同,但由于空氣阻力影響較小,均可以近似成自由落體運動,而我們已經(jīng)知道:所有物體做自由落體運動的運動情況是完全一樣的。所以測出來的結果差不多是符合事實的。
總結歸納重力加速度
師:同學們剛才測量計算出來的自由落體加速度又叫做重力加速度,用g表示。精確的實驗發(fā)現(xiàn),在地球上不同的地方,g的大小是不同的:1、緯度越高,g越來越大;2、同一緯度,高度越大,g越小。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9.8m/s2計算。
例1、下列說法正確的是(BD)
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)
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。
解:因為都是自由落體運動,高度一樣,所以下落時間一樣,1:1;下落過程加速度也一樣都是g,1:1
例4、質量為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。
解:1、
2、;
3、連續(xù)相等時間位移之比1:3,則位移為
師:自由落體運動速度與時間關系、位移速度關系以及位移與時間關系是怎樣的?
學生總結:
回答測反應時間尺的原理
學生分析,自己回答。