高中物理必修一《变速直线运动的研究》讲学稿
人教版高一物理必修1第二章匀变速直线运动的研究第3节匀变速直线运动的位移与时间的关系课件
2.一辆汽车以72km/h的速度沿平直的公路匀速前进,因故 紧急刹车,加速度大小为0.4m/s2,则刹车后汽车在1min 内通过的位移为( B )
A.480m
B.500m
C.1500m
D.1920m
3.汽车在某段时间内做匀变速运动的位移x与时间t的关系 式为x=20t-2t2,x与t的单位是m和s,则该汽车( BC) A.运动的加速度是-2m/s2 B.第1s内的位移是18m C.前2s内的平均速度是16m/s D.前6s内的位移是48m
一个梯形OABC。梯形OABC的面积就
代表做匀变速直线运动的物体从0
(此时速度是v0)到t(此时速度是v) 这段时间间隔的位移。如图丁所示。
5.在图丁中,CB斜线下梯形OABC的面积是
S= 1 (OC+AB)×OA
2
把面积及各条线段换成所代表的物理量,上式变成
x
=
1 2
(
v0+
v)t
把前面已经得出的v=v0+at代入,得到
【思考与讨论】
一次课上,老师拿来了一位往届同学所做的“探究小车 的运动规律”的测量记录(见下表),表中“速度v”一行是 这位同学用某种方法(方法不详)得到的物体在 0,1, 2,…,5几个位置的瞬时速度。原始的纸带没有保存。
位置编号 时间t/s 速度v/(m/s)
0 0 0.38
1 0.1 0.63
2.先把物体的运动分成几个小段,例如t/5算一个小段, 在v-t图中,每小段起始时刻物体的瞬时速度由相应的纵坐 标表示,如图乙所示。我们以每 小段起始时刻的速度乘以时间t/5, 近似地当做各小段中物体的位移。 在v-t图中,各段位移可以用一个 又窄又高的小矩形的面积代表。5个小矩形的面积之和近似 地代表物体在整个过程中的位移。
人教版高中物理必修1第二章匀变速直线运动的研究第二节匀变速直线运动的速度与时间的关系教案(5)
2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系整体设计匀变速直线运动的速度公式是本章的重点内容之一.为了使学生对速度公式获得具体的认识,也便于巩固所学知识,教材从上节探究小车运动的速度随时间的变化得到v-t 图象入手,分析v-t图象是一条直线,表明运动小车的加速度不变,由此定义了匀变速直线运动.为了扩展学生的认识,在“说一说”栏目中列举了一个加速度变化的直线运动的例子.速度公式的推导是本节课的重点,利用匀变速运动的概念、加速度的概念,猜想速度公式,之后再从公式变形的角度推出.教材最后通过两个例题加深对速度公式的理解.本节教学过程中,可采用探究式、讨论式教学方法突破重点及难点.教学重点1.匀变速直线运动的定义.2.匀变速直线运动的速度公式的推导.教学难点灵活运用速度公式解决实际问题.课时安排2课时三维目标知识与技能1.掌握匀变速直线运动的概念,知道匀变速直线运动v-t图象的特点,会根据图象分析解决问题;2.掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系公式,能进行有关的计算.过程与方法1.通过探究速度公式,经历由特殊到一般的推理过程,体会科学研究方法;2.通过寻找规律得出匀变速直线运动的概念,并用数学公式表达物理规律并给出各符号的具体含义.情感态度与价值观1.通过速度公式的推导过程培养用物理语言表达物理规律的意识,激发探索与创新的欲望.2.通过v-t图象的理解及应用,培养学生透过现象看本质,用不同方法表达同一规律的科学意识.教学过程导入新课故事导入2007年2月,在泰安市青年路上,一位女士推着一辆电动车在斑马线上,正准备穿过马路.突然,一辆小轿车自西向东冲了过来,站在斑马线上的女士还没来得及反应就被撞飞了出去.由于小轿车以超过了每小时60千米的速度行驶,推车的女士一下子被撞飞了两米多高,然后重重地摔在了肇事车辆的挡风玻璃上,接着又掉在了路中心,当场不省人事.可见,速度过大会带来严重危害.但若司机紧急刹车的话,就有可能避免这场灾难.若司机刹车之后,小轿车会做什么样的运动?需要用多长时间刹车才能避免灾难.图2-2-1情景导入播放影片资料(跳伞表演).当飞机离地面某一高度静止于空中时,运动员离开飞机自由下落,运动一段时间后打开降落伞,直到落到地面.运动员在打开伞前做什么样的运动?在打开降落伞之后又做了什么样的运动呢?(假设空气阻力恒定)运动员的速度发生了怎样的变化?打开降落伞的时间是运动员任意选取的吗?图2-2-2复习导入复习旧知:1.速度—时间图象的意义:描述速度随时间的变化关系,即质点在不同时刻的速度.2.速度—时间图象的绘制:⎩⎨⎧-)(Excel t v 如图象计算机绘制描点作图法课件展示:图2-2-3 图2-2-4 以上两图为两个质点运动过程中的v-t 图象.图2-2-3表示质点在任意时刻速度均不变化,它描述的是匀速直线运动.图2-2-4是一条倾斜的直线,与上节实验中,小车在重物牵引下运动的v-t 图象相同.它表示质点在做什么样的运动?推进新课一、匀变速直线运动在现实生活中,不同物体的运动快慢程度往往不同.就是同一物体的运动,在不同的过程中,运动情况也不一定相同.比如:火车出站时速度由零逐渐增大,速度达到一定值后匀速运动,进站时速度逐渐减小至零.整个过程中,运动情况不同.教师设疑:火车在不同阶段速度如何变化?加速度发生变化吗?交流讨论:火车出站时速度增加,其v-t 图象如同上节小车在重物牵引下运动的v-t 图象; 在平直轨道上行驶时速度不变,v-t 图象是平行于t 轴的直线;进站时速度逐渐减小,三个阶段v-t 图象分别如图2-2-5甲、乙、丙所示:图2-2-51.在以上三个v-t 图象中,取相同时间Δt 看速度的变化量Δv 如何变化.发现图甲Δv>0,且数值相同,图乙Δv=0,图丙Δv <0且数值也相同.2.取相同时间间隔Δt ′<Δt ,观察Δv 的变化,结论与上述相同.3.取相同时间间隔Δt ″<Δt ′,观察Δv 的变化,仍得到上述结论.结论:在任意相等的时间内:图甲、图丙Δv 不变.由a=tv ∆∆知:加速度不变 图乙Δv=0,说明做匀速直线运动.归纳:如果一个运动物体的v-t 图象是直线,则无论Δt 取何值,对应的速度变化量Δv 与Δt 的比值t v ∆∆都是相同的,由加速度的定义a=tv ∆∆可知,该物体做加速度恒定的运动. 课件展示:1.匀变速直线运动的定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动.2.特点:(1)相等时间Δv 相等,速度均匀变化;(2)tv ∆∆=a 恒定,保持不变; (3)v-t 图象是一条倾斜直线.3.分类⎩⎨⎧.,:.,:00越来越小反向与匀减速直线运动越来越大同向与匀加速直线运动v v a v v a 课堂训练如图2-2-6所示为四个物体在一条直线上运动的v-t 图象,由图象可以看出,做匀加速直线运动的是( )图2-2-6解析:v-t 图象的斜率就是物体的加速度,A 中图象平行于时间轴,斜率为零,加速度为零,所以做匀速直线运动.B 图象斜率不变,加速度不变,是匀变速直线运动,且由图象可看出,物体的速度随时间减小,所以是做匀减速直线运动.C 图象斜率不变,加速度不变,做匀加速直线运动.D 图象的切线斜率越来越大,表示物体做加速度越来越大的变加速运动.答案:C二、速度与时间的关系式解决物理问题的常用方法有两种,即图象法和数学分析法.我们可以通过对图象的分析判定物体是否做匀变速运动,做匀变速直线运动的定量描述是怎样的呢?(设计方案一):利用例题用数学归纳法得出v-t 关系.例1火车原以10.0 m/s 的速度匀速行驶,后来开始做匀加速直线运动,加速度是0.2m/s 2,从火车加速起第1 s 末、第2 s 末、第3 s 末……第t 秒末的速度分别是多少? 解析:火车匀加速运动时,速度是均匀增大的.加速度是0.2 m/s 2,说明火车每1 s 速度增大0.2 m/s.v 1=10.0 m/s+0.2 m/s=10.2 m/sv 2=10.2 m/s+0.2 m/s=10.4 m/s=10.0 m/s+0.2 m/s+0.2 m/sv 3=10.4 m/s+0.2 m/s=10.6 m/s=10.0 m/s+0.2 m/s+0.2 m/s+0.2 m/s.由以上可类推:第t 秒末的速度应等于初速度加上t 秒内速度的增加,即为:v t =v 0+at. (设计方案二)利用加速度的定义式推导 a=x v ∆∆=00--t v v =t0v -v 解出v=v 0+at答案:v=v 0+at这就是匀变速直线运动的速度与时间的关系式.点评:通过两个方案推导出速度时间关系,领悟多种途径可解决同一问题,培养学生的发散思维、创新思维,提高学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力.要点扫描1.速度公式反映了匀变速直线运动的瞬时速度随时间变化的规律,式中v 0是开始计时时的瞬时速度,v t 是经过时间t 后的瞬时速度.[来源:学.科.网]2.速度公式中v 0、v t 、a 都是矢量,在直线运动中,规定正方向后(常以v 0的方向为正方向),都可用带正、负号的代数量表示,因此,对计算出的结果中的正、负,需根据正方向的规定加以说明.若经计算后v t >0,说明末速度与初速度同向;若a <0,表示加速度与v 0反向.3.若初速度v 0=0,则v t =at ,瞬时速度与时间成正比.4.若初速度v 0的方向规定为正方向,减速运动的速度公式v t =v 0-at.当v t =0时,可求出运动时间t=v 0/a.5.利用v=v 0+at 计算未知量时,若物体做减速运动,且加速度a 已知,则代入公式计算时a 应取负数,如v 0=10 m/s ,以2 m/s 2做减速运动,则2 s 后的瞬时速度v t =10 m/s-2×2 m/s=(10-4) m/s=6 m/s.课堂训练汽车以40 km/h 的速度匀速行驶,现以0.6 m/s 2的加速度加速,10 s 后速度能达到多少?分析:此问题已知v 0、a 、t ,求v t ,因此可利用速度关系来求解.解析:设初速度的方向为正方向,v 0=40 km/h=6.340 m/s=11 m/s 因为加速,故a 与v 0同向,a=0.6 m/s 2,时间t=10 s10 s 后速度为:v=v 0+at=11 m/s+0.6 m/s 2×10 s=17 m/s.答案:17 m/s知识拓展以上是关于匀加速直线运动的练习,而对于匀减速直线运动的物体,解题结果要符合物理实际,物理问题并不是简单的数学运算.例2小明驾驶汽车以v=20 m/s 的速度匀速行驶,突然前面有紧急情况,(如图2-2-7所示)小明紧急刹车,加速度大小为4 m/s 2.求汽车6 s 末的速度.图2-2-7解析:在式子v=v 0+at 中有四个物理量,题目中出现了其中的三个,即v 0=20 m/s ,a=-4m/s 2,t=6 s 代入公式中,解得:v=v 0+at=20+(-4)×6 m/s=-4 m/s意思是车正以4 m/s 的速度后退,这显然与实际现象违背.根据题意知,刹车一段时间(t=420 s=5 s )后,汽车速度减为零,以后就会静止,不会后退,故所求速度v=0.答案:0交流讨论:1.在实际生活中,汽车刹车停止后,不会做反向加速运动,而是保持静止.2.题目给出的时间比刹车时间长还是短?若比刹车时间长,汽车速度为零.若比刹车时间短,可利用公式v=v 0+at 直接计算,因此解题前先求出刹车时间t 0.3.刹车时间t 0的求法.由v=v 0+at ,令v=0,求出t 0便为刹车时间,即t 0=av 0. 4.比较t 与t 0,⎩⎨⎧+=<=>.,;0,t t 000at v v t t v 则若则若 课堂训练某汽车在平直公路上以43.2 km/h 的速度匀速正常行驶,现因前方出现危险情况而紧急刹车,加速度的大小是6 m/s 2.问刹车后经过5 s ,汽车的速度变为多少?分析:此题与例题相似,解此类题目先求刹车时间t ,然后比较t 与t 0的关系得出结论. 解析:设汽车经时间t 0停止.v 0=43.2 km/h=12 m/s ,v=0,a=-6 m/s 2由v=v 0+at 得t 0=a0v -v =6120-- s=2 s 则知汽车从刹车开始经过2 s 速度就减为零,故再经过3 s ,汽车速度仍为零. 答案:0[来源:Z&xx&]三、对速度—时间图象的理解速度—时间图象描述物体的速度随时间的变化关系,从“v-t ”图象中我们可获得如下信息:1.某时刻的瞬时速度.2.某段时间内速度变化量.3.加速度大小.4.位移的大小.合作探究为了加深对“v-t ”图象的理解,说出如图2-8-示图线所代表的意义.图2-2-81.若图象过原点,说明物体做初速度为零的匀加速直线运动,如图①.2.图象不过原点,若与纵轴有截距,表示运动物体初速度为v 0,如图②;若与横轴有截距,表示物体经过一段时间后从t 0开始运动,如图③.3.两图线交点说明两物体在该时刻具有相同的速度.4.图线是直线说明物体做匀变速直线运动;图线是曲线则表示物体做变加速运动,如图④.5.图线⑤表示物体的速度逐渐减小,做匀减速运动.6.图线⑥在t 轴下方表示物体运动的速度方向反向(与正方向相反).7.图线与横轴t所围成的面积在数值上等于该物体在该段时间内的位移.8.图线的倾斜程度(即斜率),反映了速度改变的快慢,倾斜程度越大,表示速度改变得越快;倾斜程度越小,表示速度改变得越慢,如图线②比图线③速度改变得慢.说明:1.若图线⑤跨过t轴,表示在交点时刻速度减为零,之后做反向加速运动.如图2-2-9所示.图2-2-92.图线不表示物体的运动轨迹.[来源:学科网]课堂训练如图2-2-10所示,物体在各段时间内做何种运动?哪一段时间内加速度最大?[来源:学§科§网Z§X§X§K]图2-2-10分析:v-t图象的斜率等于加速度的大小,负斜率表示加速度方向与规定的正方向相反.解析:由v-t图象的意义可知,物体在0——t1、t4——t5时间内做匀加速运动;t2——t3、t6——t7时间内做匀减速直线运动;在t1——t2、t5——t6时间内做匀速直线运动. v-t图象的斜率大小等于加速度大小,t2——t3段斜率最大,所以加速度最大.小结:速度大小的变化情况仅由速度和加速度方向的关系确定,不要认为加速度为负值,就做匀减速运动.思考与讨论:为什么v-t图象只能反映直线运动的规律?因为速度是矢量,既有大小又有方向.物体做直线运动时,只可能有两个速度方向,规定了一个为正方向时,另一个便为负值,所以可用正、负号描述全部运动方向.当物体做一般曲线运动时,速度方向各不相同,不可能仅用正、负号表示所有的方向,所以不能画出v-t图象.所以,只有直线运动的规律才能用v-t图象描述,任何v-t图象反映的也一定是直线运动规律.四、速度—时间关系的应用运动学问题往往有多种解法.解题时可灵活处理,以开拓思路,提高能力.本节课学习了速度—时间关系,利用此关系,我们来探究一道题目的解法.例3火车沿平直铁轨匀加速前进,通过某一路标时的速度为10.8 km/h ,1 min 后变成54 km/h ,又需经多少时间,火车的速度才能达到64.8 km/h ?分析:题中给出了火车在三个不同时刻的瞬时速度,分别设为v 1、v 2、v 3,火车的运动的示意图如图2-2-11所示.由v 1、v 2和时间t 1可以算出火车的加速度a ,再用速度公式就可算出t 2.还可以画出v-t 图,如图2-2-12所示.图2-2-11解法一:三个不同时刻的速度分别为v 1=10.8 km/h=3 m/s[来源:Z§xx§]v 2=54 km/h=15 m/sv 3=64.8 km/h=18 m/s时间t 1=1 min=60 s据a=tv v 12-得加速度 a=60315-m/s 2=0.2 m/s 2 则时间t 2=av v 23-=2.01518- s=15 s. 解法二:此运动加速度不变由于a=t v ∆,所以112t v v -=223t v v - 得所求时间t 2=1223v v v v --t 1=15 s.[来源:学.科.网] 解法三:因为物体加速度不变,作出其v-t 图象如图2-2-12所示,由图中的相似三角形可知1213v v v v --=121t t t +图2-2-12代入数据315318--=60602t +,解得t 2=15 s. 答案:15 s规律方法总结:1.速度公式v t =v 0+at 的适用条件是匀变速直线运动,所以应用公式时必须首先对运动性质和运动过程进行判断和分析.2.分析物体的运动问题,要养成画运动草图的习惯,主要有两种草图:一是v-t 图象;二是运动轨迹.这样将加深对物体运动过程的理解,有助于发现已知量和未知量之间的相互关系.3.如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,弄清物体在每段上的运动规律.如果全过程不是匀变速运动,但只要每一小段做匀变速运动,也可以在该小段应用匀变速速度公式求解.课堂训练发射卫星一般应用多级火箭,第一级火箭点火后,使卫星向上匀加速运动的加速度为50 m/s 2,燃烧30 s 后第一级脱离,第二级火箭没有马上点火,所以卫星向上做加速度为10 m/s 2的匀减速运动,10 s 后第二级火箭启动,卫星的加速度为80 m/s 2,这样经过1分半钟第二级火箭脱离时,卫星的速度多大?解析:整个过程中卫星的运动不是匀变速直线运动,但可以分为三个匀变速直线运动处理.第一级火箭燃烧完毕时的速度v 1=a 1t 1=50×30 s=1 500 m/s减速上升10 s 后的速度v 2=v 1-a 2t 2=1 500 s-10×10 s=1 400 m/s第二级火箭脱离时的速度v 3=v 2+a 3t 3=400 s+80×90 s=8 600 m/s.答案:8 600 m/s课堂小结本节课主要学习了匀变速直线运动的概念、匀变速直线运动速度—时间关系以及图象.本节课不仅是知识的学习,更为重要的是渗透着探究科学问题所采用的一系列方法.这在物理学研究中以及整个人类探索自然科学的研究中,发挥着极其重要的作用.本节课主要内容包括:1.匀变速直线运动的概念:沿着一条直线,且加速度不变的运动.2.匀变速直线运动速度公式:v=v 0+at.3.匀变速直线运动的v-t 图象:一条倾斜的直线.布置作业1.教材第36页“问题与练习”1、2、4题.2.课下观察现实生活中哪些运动可近似认为是匀变速直线运动.根据本节所学内容,探究如何避免车祸的发生.板书设计2 匀变速直线运动的速度与时间的关系[来源:学*科*网Z*X*X*K] 匀变速直线运动速度与时间的关系⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=-=+=+=⎩⎨⎧-a v v t t v v a at v v at v v t v 0000::::::求运动时间求加速度求某时刻的速度应用公式倾斜的直线图象加速度恒定的直线运动定义匀变速直线运动 活动与探究课题:火车道上枕木之间的距离可以认为是相等的,均为Δx ,火车进站的运动是匀减速直线运动,现在想估算一下火车进站的过程加速度大小,而手边没有计时工具,但是知道自己脉搏跳动的时间间隔为T.你该怎么做呢?分析:1.在T 时间内听有几次响动,就有几个Δx ,由此估算出此时速度v 1.2.心中默数经过时间nT.3.在T 时间内听有几次响动,由此估算出此时速度v 2.4.利用本节所学速度公式v=v 0+at 估算加速度a 的大小.结论:能估算出加速度的大小,测量方式如上述分析.习题详解1.解答:初速度v 0=36 km/h=10 m/s ,加速度a=0.2 m/s 2,末速度v=54 km/h=15 m/s. 根据v=v 0+at 得t=av v 0-=2.01015- s=25 s. 2.解答:初速度v 0=72 km/h=20 m/s ,加速度a=-0.1 m/s 2,时间t=2 min=120 s ,根据v=v 0+at 得v=20 m/s-0.1×120 m/s=8 m/s.3.解答:(1)1 s 末速度是1.5 m/s ,4 s 末速度为2 m/s ,最大,7 s 末速度为1 m/s ,最小.(2)这三个时刻的速度均为正值,速度方向相同.(3)1秒末加速度为0.5 m/s 2,4 s 末加速度为零,最小,7 s 末加速度为1 m/s 2,最大.(4)1 s 末加速度为正值,7 s 末加速度为负值,加速度方向相反.说明:速度、加速度都是矢量,比较矢量的大小是按矢量的绝对值判定.4.如图2-2-13所示.图2-2-13设计点评本节课内容虽仅涉及一个公式:v=v 0+at ,但对于此公式的推导相当重要.因为这种推导所采用的方法,渗透着学科思想,对今后探索很多物理规律有很大的借鉴意义.因此本设计注重了过程的推导.分别从三个角度,把公式推导出来,利用图象、教学归纳、公式变形.这样可培养学生的创新思维,用多种方法解决同一问题的能力.。
匀变速直线运动的研究(第一课时)高中一年级物理精品导学课件PPT
一年级物理精品导学课件PPT
年
级:高中一年级
学
科:物理(人教版)
匀变速直线运动的研究
课 标 要 求
1.知道匀变速直线运动的概念及基
本性质.
2.经历方案制定、学会用列表法、
图像法处理实验数据并分析特点.
3.通过实验,进一步掌握打点计
时器的使用,纸带的数据处理和测
瞬时速度的方法.
的变化,小车运动更平稳
(2)所挂钩码个数要适当,避免速度过大使纸带上打的点太少,或者
速度太小使纸带上打的点过于密集而不便于测量距离
(3)小车释放前应靠近打点计时器,以便于打出更多的点
(4)先接通电源,打点计时器工作稳定后再释放小车,每打完一条纸
带,立即断开电源,以避免打点计时器损坏
(5)要避免小车与滑轮相撞、钩码与地面相撞,小车到达滑轮前及时
(4)作v t图像时存在误差
[注意2] (1)坐标轴的标度应结合表中数据合理选取,使图像美观大
方、便于观察.
(2)若图线与纵轴有交点,则交点表示零时刻小车的速度;若图线与
横轴有交点,说明计时开始一段时间后,小车才开始运动.
关键能力·合作探究
探究点一
实验器材及实验步骤
【典例示范】
例1 在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,
,v2=
,……
2
2
(2)根据v t图像判断速度的变化规律
用描点法可作出小车的v t图像,根据图像的形状可判断小车的运动
性质.利用v t图线的斜率可求出小车的加速度.
3.实验器材
小车、附有滑轮的长木板、打点计时器、纸带、细绳、钩码、刻度
尺、坐标纸.
[导学2] 注意事项
匀变速直线运动的位移与时间的关系ppt课件
x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶4∶9∶…∶n2
(3)第1个T内、第2个T内、第3个T内、…第n个T内的位移之比: 由xⅠ=x1,xⅡ=x2-x1,xⅢ=x3-x2…可得 xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn′=1∶3∶5∶…∶(2n-1)
三 初速度为零的匀加速直线运动的比例关系
2、初速度为零的匀加速直线运动,按位移等分(设相等的位移为x0)
3T
1 2
a(3T
)
2
v0T
7 2
aT 2
所以: x2 x1 aT 2 , x3 x2 aT 2 ,
x4 x3 aT 2 , x5 x4 aT 2 ,
一 匀变速直线运动的推论
例1、 从斜面上某一位置每隔0.1 s静止释放一个相同的小球,释放后小球做 匀加速直线运动,在连续释放几个小球后,对在斜面上滚动的小球拍下如图
解、选定初速度方向为正方向,
由题意知v0=100 km/h=27.8 m/s,a=-5 m/s2,t=2 s。 根据速度公式v=v0+at,可知汽车刹车时间
t0=v-av0=0--257m.8/ms2/s=5.56 s
二 刹车类问题
因为t<t0,所以汽车在刹车后2 s内一直运动。根据位移公式,可
得开始制动后2 s内汽车的位移: x1=v0t+12at2=27.8 m/s×2 s+21×(-5 m/s2)×(2 s)2=45.6 m
区域所需要的时间为( C )
A.t
B.( 3- 2)t
C.(2- 3)t
D. 3t
三 初速度为零的匀加速直线运动的比例关系
1、初速度为零的匀加速直线运动,按时间等分(设相等的时间间隔为T)
(1)1T末、2T末、3T末、…、nT末瞬时速度之比: 由v=at可得v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n (2)1T内、2T内、3T内、…、nT内的位移之比:
高一物理第二章匀变速直线运动的研究
高一物理第二章匀变速直线运动的研究在高一物理的课堂上,有一章特别有意思,那就是匀变速直线运动。
说到这个,大家可能会觉得“呃,这又是公式又是图像的,真无聊。
”其实不然,咱们把这件事情聊得轻松一点,像是在聊天一样,保证让你乐在其中。
咱们得知道,匀变速直线运动到底是什么。
简单来说,就是物体在一条直线上,速度以恒定的速率在变化。
这听上去有点抽象,但举个例子就明了。
想象一下,骑自行车的你,刚开始蹬的时候慢吞吞的,后来加速,感觉风都在跟你对话。
前半段你还得使劲,后半段速度就嗖嗖的,像火箭一样。
这种情况下,你的速度一直在变化,但变化的速率是均匀的,懂了吗?想象一下,你在公园的跑道上,开始的时候你可能慢悠悠地走,突然想起来要赶时间了,就加速向前跑。
你会发现,自己一开始需要用点力气,但后面速度上来了,就像开了挂一样。
不过,速度在变快,记得别摔跤啊,安全第一!说到速度,这就引出了一个重要的概念——加速度。
加速度就是速度变化的快慢。
想象一下你在开车,踩油门的时候,加速度就像是给你一股推力,让你感觉“哇,车真快!”可是如果你突然刹车,那种感觉就像从云端掉到地面,整个人都被甩了一下,真是“心惊肉跳”。
所以,加速度既能让你飞起来,也能让你有点儿害怕。
有趣的是,匀变速运动的公式也不算难。
大家知道,位移、速度和时间之间其实有关系。
用一个简单的公式来表达,就是 ( s = vt + frac{1{2at^2 )。
这听起来像是天书,但其实很简单。
想象一下,如果你骑着自行车,越骑越快,所用的时间长了,位移就会大大增加。
这个公式就帮你把这些关系给捋顺了。
再聊聊实例吧,假设你和小伙伴们在操场上玩游戏,一个人负责计时,另一个人负责起跑。
你准备好了,嗖的一声冲出去,开始时慢,但很快加速,想要赢得比赛。
你注意到,刚开始的几秒钟,你的速度比较慢,后来越来越快,最后简直像个小火箭。
这时候,如果你能把时间和位移记录下来,你就能用公式来算出自己的加速度,简直酷炫得不行。
高中物理变速实例讲解教案
高中物理变速实例讲解教案教学内容:变速直线运动教学目标:学生能够了解变速直线运动的基本概念,掌握相关的计算方法,能够应用所学知识解决实际问题。
教学重点:变速直线运动的定义和特点,相关公式的推导和应用。
教学难点:变速直线运动的加速度和速度的计算。
教学准备:教师准备实验仪器、实验器材和实验材料,学生准备笔记本等学习用具。
教学过程:第一步:导入1. 引出问题:你们知道什么是变速直线运动吗?它和匀速直线运动有什么不同呢?2. 引导学生回顾匀速直线运动的概念,与变速直线运动进行比较。
第二步:讲解1. 介绍变速直线运动的定义和特点,运动过程中加速度的改变,速度的变化等。
2. 推导变速直线运动的数学表达式,引导学生理解速度、加速度、时间与位置之间的关系。
第三步:实验演示1. 教师进行实验演示,展示变速直线运动的实例,让学生观察并记录实验数据。
2. 学生根据实验数据计算速度和加速度的变化过程,验证课堂所学知识。
第四步:练习1. 学生进行练习题目,应用所学知识计算变速直线运动中的速度和加速度。
2. 教师对学生的练习成绩进行评讲,指导学生掌握解题方法。
第五步:讨论1. 学生就所学知识展开讨论,探讨变速直线运动在日常生活中的应用。
2. 教师指导学生总结课堂所学知识,加深对变速直线运动的理解。
第六步:作业布置相关作业,让学生巩固所学知识,并在下节课进行讲解和讨论。
教学反思:本节课主要针对高中物理的变速直线运动进行讲解,在引导学生了解相关概念的基础上,通过实验演示和练习加深学生对变速直线运动的理解。
通过课堂讨论和作业布置,帮助学生巩固所学知识,提高解决实际问题的能力。
在教学过程中,需要注意引导学生思考、交流和合作,培养他们的学习兴趣和探究精神。
必修一第二章匀变速直线运动的研究知识提纲
第二章 《匀变速直线运动的研究》1、匀变速直线运动的规律(A ) Ⅰ、基本公式:(1)匀变速直线运动的速度与时间公式:v=v o +at (匀减速:a<0) (2)匀变速直线运动的位移与时间公式:x=v o t+at 2/2 (匀减速:a<0) (3)匀变速直线运动的速度与位移公式:υ2-υ02=2ax (匀减速:a<0) 1.在匀变速直线运动中,下列说法中正确的是( ) A. 相同时间内位移的变化相同 B. 相同时间内速度的变化相同 C. 相同时间内加速度的变化相同 D. 相同路程内速度的变化相同 3.在匀加速直线运动中,( ) A .速度的增量总是跟时间成正比 B .位移总是随时间增加而增加 C .位移总是跟时间的平方成正比 D .加速度,速度,位移的方向一致。
4.做匀减速直线运动的质点,它的位移随时间变化的规律是s=24t-1.5t 2(m),当质点的速度为零,则t 为多少( ) A .1.5sB .8sC .16sD .24s5.某火车从车站由静止开出做匀加速直线运动,最初一分钟内行驶540m ,那么它在最初10s 行驶的距离是( )A. 90mB. 45mC. 30mD. 15m Ⅱ、掌握匀变速直线运动的几个重要结论:(1)某段时间内中间时刻的瞬时速度2t v ,等于这段时间内的平均速度v ,也等于这这段时间内初、末速度之和的一半:即txv v v v t =202+==(2)某段位移中间位置的瞬时速度与这段位移初、末速度的关系为:22202v v v x +=,可以证明,无论匀加速还是匀减速,都有22x t v v <。
(3)以加速度a 做匀变速直线运动的物体,在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 =x 2-x 1=x 3-x 2=…=s N -s N -1=aT 2.(4)初速度为零的匀加速直线运动的四个比例关系:(T 为时间单位) ①1T 末、2T 末、3T 末…的速度比: v 1∶v 2∶v 3∶…v n =1∶2∶3∶…n②前1T 内、前2T 内、前3T 内…的位移比: x 1∶x 2∶x 3∶…=12∶22∶32∶…n 2③第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内…的位移比: x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ…=1∶3∶5…∶(2n-1)④从计时开始起,物体经过连续相等位移所用的时间之比为: t 1∶t 2∶t 3∶…=1∶(2-1)∶(23-)∶…∶1--n n 重要说明:对于匀减速直线运动,必须特别注意其特性:(1)求某时刻的速度或位移时一定要先判断物体是否已经停止运动; (2)对末速度为零的匀减速直线运动,可以倒过来看成初速度为0的匀加速直线运动。
高中物理必修一《匀变速直线运动的研究》精品教学课件
第一节:实验:探究小车 速度随时间变化的规律
回顾:对于匀速直线运动物体速度随时 间的变化规律是如何来描述的?
对于非匀速直线运动物体,例如汽
车启动和刹车时速度随时间的变化规律 又是怎样来描述的?
越来越快?越来越慢?
我们希望得到什么结果?
V=f (t)
• 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?
5m/s
-2.5m/s2
例题4、卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀速行 驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方开始刹车, 使卡车匀减速前进,当车减速到2m/s时,交通灯转为绿 灯,司机当即停止刹车,并且只用了减速过程的一半时 间就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原速过程用 了12s。求:(1)减速与加速过程中的加速度大小; (2)开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度。
tt
1、在公式中,各物理量的意 义是什么 ?
2、在公式中,哪些物理量是 矢量 ?
3、利用公式计算时,对于矢 量怎么处理?
的
关 a v
4、公式的适用范围是什么 ?
系 式
t t t 0 t
a v v0 t
v v0 at
v v v0
at 表示速度的变化量
例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?
高一物理《匀变速直线运动的研究》教案
高一物理《匀变速直线运动的研究》教案目标:1.了解匀变速直线运动的基本概念和特征。
2.掌握匀变速直线运动的相关公式和计算方法。
3.能够运用所学知识解决与匀变速直线运动相关的问题。
时间安排:2个课时(每个课时为45分钟)第一课时:引入(5分钟):1.介绍匀变速直线运动的概念,引起学生对这一概念的兴趣。
可以通过简单的例子,如小车行驶、物体自由落体等,让学生对匀变速直线运动有一个直观的认识。
2.提问:你在日常生活中观察到过哪些匀变速直线运动的例子?鼓励学生积极参与讨论,并记录他们提到的例子。
理论探究(25分钟):1.定义匀变速直线运动,并解释匀变速直线运动的特征。
匀变速直线运动是指物体在直线上运动,并且速度以相等的间隔随时间变化,加速度保持不变。
2.引导学生了解匀变速直线运动的速度与时间、位移与时间、速度与位移之间的关系。
速度随时间的变化是线性的,位移随时间的变化是二次函数的关系。
3.讲解匀变速直线运动的速度与时间图、位移与时间图、加速度与时间图的特点和意义。
速度与时间图是一条直线,斜率表示加速度;位移与时间图是一个抛物线,斜率表示瞬时速度。
4.讲解匀变速直线运动的公式:v = v0 + at、s = v0t + 1/2at^2、v^2 = v0^2 + 2as,并通过实例演示如何应用这些公式。
解释每个符号的含义,如v表示末速度,v0表示初始速度,a表示加速度,t表示时间,s表示位移。
示例分析(10分钟):1.给出一个具体的匀变速直线运动的问题,例如:小明从家里出发骑自行车,初始速度为5 m/s,以2 m/s^2的加速度匀加速行驶,问他行驶200 m需要多长时间?2.引导学生运用所学知识解决这个问题,包括列出已知量和待求量、选择适当的公式、代入数值计算,最后得出结果。
逐步指导学生完成计算过程。
小结与作业布置(5分钟):1.小结匀变速直线运动的基本概念、特征和公式。
强调速度与时间的线性关系、位移与时间的二次函数关系,以及加速度对运动的影响。
鲁科版高中物理必修一 匀变速直线运动的研究教学课件
实验步骤 1.将打点计时器固定在长木板的一端,并用垫片垫高此端,使
木板倾斜形成斜面。 2.连接好打点计时器的电路(注意此过程中要断开开关),将纸带
穿过打点计时器,连接在小车后面,并使小车靠近打点计时器。 3.闭合电路开关,稍后(打点稳定后)释放小车,待小车滑到斜
面底端时止住小车,关闭电源。 4.更换纸带,重复操作三次。 5.选择一条点迹最清晰的纸带,舍掉开头一些过于密集的点,
1.两种打点计时器的对比 电磁打点计时器
电火花打点计时器
结构图示
工作电压
4~6 V交流电
220 V交流电
打点方式 振针周期性上、下振动 周期性产生电火花
打点周期
0.02 s(根据交流电频率而定)
记录信息
位置、时刻和位移、时间
2.电磁打点计时器的工作原理 如图所示,当给电磁打点计时器的线圈通电后,线圈产生磁 场,线圈中的振片被磁化,振片在永久磁铁磁场的作用下向 上或向下运动,由于交流电的方向每个周期要变化两次,因 此振片被磁化后的磁极要发生变化,永久磁铁对它的作用力 的方向也要发生变化。振动片的一端装有打点针,当纸带从 针尖下通过时,便会打上一系列点。
9.在坐标纸上画 v-t 图像时,注意坐标轴单位长度的选取,应 使图像尽量分布在较大的坐标平面内。
它案设计 1.频闪照相法记录物体位置的原理 (1)频闪灯每隔相等的时间曝光一次,当物体运动时利用照相机
可以拍下物体每隔相等的时间到达的位置。频闪照相法与打点 计时器使用的效果一样,都是既记录了物体的位移又记录了运 动的时间,只不过打点计时器用点表示了物体的位置,频闪照 相法得到的是物体像的位置。 (2)频闪照相法与打点计时器的方法的比较 频闪照相法与打点计时器的方法相比,频闪灯的闪光频率相当 于打点计时器交变电源的频率;频闪照片上相同的时间间隔的 影像则与打点计时器在纸带上打出的点相当。频闪照片既记录 了物体时间信息,又记录了物体运动的位移信息。通过对照片 的研究,就可以分析物体运动的速度变化规律。
《匀变速直线运动的研究》 讲义
《匀变速直线运动的研究》讲义一、匀变速直线运动的定义在物理学中,匀变速直线运动是一种非常重要的运动形式。
它指的是在直线运动中,物体的加速度保持不变的运动。
这意味着,在相等的时间间隔内,物体速度的变化量是相等的。
比如,一辆汽车在笔直的公路上以恒定的加速度加速行驶,或者一个自由落体的物体在竖直方向上的运动,都属于匀变速直线运动。
二、匀变速直线运动的特点1、加速度恒定这是匀变速直线运动最显著的特点。
加速度的大小和方向都不随时间改变。
2、速度均匀变化由于加速度恒定,所以物体的速度会随着时间均匀地增加或减少。
3、位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系不是简单的线性关系,而是一个二次函数关系。
三、匀变速直线运动的公式1、速度公式:v = v₀+ at其中,v 是末速度,v₀是初速度,a 是加速度,t 是运动时间。
这个公式告诉我们,在匀变速直线运动中,末速度等于初速度加上加速度与时间的乘积。
例如,一辆汽车以 10m/s 的初速度开始匀加速行驶,加速度为2m/s²,经过 5s 后的速度 v = 10 + 2×5 = 20m/s 。
2、位移公式:x = v₀t + ½at²这个公式表示,匀变速直线运动的位移等于初速度乘以时间加上二分之一加速度乘以时间的平方。
假设一个物体以 5m/s 的初速度做匀加速运动,加速度为 1m/s²,运动了 10s ,则位移 x = 5×10 + ½×1×10²= 100m 。
3、速度与位移的关系式:v² v₀²= 2ax这个关系式常用于已知初末速度和加速度,求位移的情况。
比如,一个物体的初速度为 3m/s ,末速度为 7m/s ,加速度为2m/s²,那么位移 x =(7² 3²) /(2×2) = 10m 。
四、匀变速直线运动的图像1、 v t 图像匀变速直线运动的 v t 图像是一条倾斜的直线。
沪科教版必修一《匀变速直线运动规律的研究》说课稿
沪科教版必修一《匀变速直线运动规律的研究》说课稿一、引言沪科教版必修一《匀变速直线运动规律的研究》是高中物理必修课程的一部分,主要介绍了匀变速直线运动的基本概念和规律。
本说课稿将针对这一章节的内容进行详细解析,帮助学生理解和掌握直线运动规律的重要知识点。
二、教学目标1.理解匀变速直线运动的基本概念和规律;2.掌握运动物体速度与时间、位移与时间的关系;3.学会利用运动学公式计算匀变速直线运动的相关量。
三、教学内容1. 直线运动基本概念直线运动是物体沿直线轨迹运动的一种运动形式。
在这一部分,我们将学习直线运动的基本概念:•位移:运动物体从起点到终点所经过的路程,可以用位移来表示;•速度:运动物体在单位时间内的位移变化量,用速度来表示;•加速度:速度的变化率,表示运动物体在单位时间内速度的增加量。
2. 匀变速直线运动规律在此部分,我们将研究匀变速直线运动的规律,了解运动物体在匀变速直线运动过程中的速度、位移与时间的关系。
•匀速直线运动规律:匀速直线运动下,物体在任意时间段内的速度保持不变;•变速直线运动规律:在变速直线运动中,物体在任意时间段内的速度发生变化,可以通过速度-时间图象进行表示。
3. 运动学公式的应用在本部分,我们将学习匀变速直线运动过程中的运动学公式,并应用这些公式解决相关问题。
•距离公式:通过速度、时间和加速度来计算运动物体的位移;•速度公式:通过位移、时间和加速度来计算运动物体的速度;•时间公式:通过位移、速度和加速度来计算运动物体所需的时间。
四、教学方法1. 情境教学法通过情境教学法,将学生置身于特定的场景中,让学生从实际生活中获得直线运动规律的直观认识。
例如,通过模拟车辆行驶、物体自由落体等情境,让学生观察和思考物体的运动方式,并提出相应的规律。
2. 示教法在教学过程中,我将通过示范和讲解的方式引导学生理解和掌握直线运动规律。
我会运用简单的实验装置,如小车、时钟、计时器等,模拟匀变速直线运动情景,并说明物体的速度、位移与时间的关系。
人教版高一物理必修1第二章匀变速直线运动的研究第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系课件
4.沿着一条直线运动,在连续相等的时间间隔内位移差相 等,叫做匀变速直线运动。
5.在匀变速直线运动中,如果物体的速度随时间均匀增加, 该运动叫做匀加速直线运动,如果物体的速度随时间均匀 减小,该运动叫做匀减速直线运动。
二、速度与时间的关系式
1.物体运动开始时刻的速度v0叫做初速度,t时刻的速度v 叫做末速度。
例题2:某汽车在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?
解:时间t=2s,末速度v=0,加速度a=6m/s2,由于是减速 运动,加速度的方向与速度方向相反,因此加速度取负值。
根据速度公式v=v0+at,代入数据可得: 0=v0+(-6m/s2)×2s v0=12m/s 汽车的速度不能超过12m/s。
4.某物体在水平面上做初速度为1m/s的直线运动,若以初 速度方向为正方向,其加速度随时间变化的图象如图所示, 下列说法中正确的是( CD ) A.0~3s内物体做匀加速直线运动 B.0~3s质点的速度随时间均匀变化 C.t=2s时刻质点的速度为2m/s D.t=3s时刻质点的速度为5m/s
5.以12m/s的速度在水平路面上沿直线行驶的汽车,紧急 刹车后做匀减速直线运动,已知加速度大小为6m/s2,则 紧急刹车后3s时汽车的速度为( B )
1.由加速度的定义式 a v v v0
t t 0
,求解可得v=v0+at
2.匀变速直线运动的速度与时间关系的公式为v=v0+at。
(1)若v0=0,则公式变为v=at;
(2)若a=0,则公式变为v=v0,表示物体做匀速直线运动;
(3)若v0=0,a=0,表示物体处于静止状态。
3.对于v=v0+at可以这样理解:由于加速度a在数值上等于单 位时间内速度的变化量,所以at就是整个运动过程中速度的变化 量;再加上运动开始时物体的速度v0,就得到t时刻物体的速度v。 4.公式应用时注意事项:
人教版高中物理必修1第二章匀变速直线运动的研究第二节匀变速直线运动的速度与时间的关系教案(10)
第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系---李晓飞20072301153 【教学目标】1.知识与技能(1)掌握匀变速直线运动的概念;(2)知道匀变速直线运动的v-t图象特点,理解图象的物理意义,会根据图象分析解决问题;(3)掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系公式,能进行有关的计算。
2.过程与方法(1)培养学生识别、分析图象和用物理语言表达相关过程的能力;(2)引导学生研究图象,寻找规律得出匀变速直线运动的概念;(3)引导学生用数学公式表达物理规律并给出各符号的具体含义。
3.情感态度与价值观(1)培养学生用物理语言表达物理规律的意识,激发学生关心和重视生活中的物理,勇于探索、敢于创新。
(2)激发了学生的求知欲、培养创造能力。
(3)培养学生透过现象看本质、用不同方法表达同一规律的科学意识。
【教学重点】(1)理解匀变速直线运动v-t图象的物理意义;(2)掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用。
应对策略:通过思考和讨论,举例分析来加深学生对知识的理解。
【教学难点】(1)匀变速直线运动v-t图象的理解及应用;(2)匀变速直线运动的速度-时间公式的理解及计算。
应对策略:让学生充分思考,通过理论推导获数形结合两种方法得出速度于时间的关系式,促进学生的思维扩散。
【教学方法】从研究匀速直线运动开始,由其V-t图像入手,先分析匀速直线运动的特点;再分析匀变速直线运动的特点(斜率不变,加速度不变),从而得出匀变速直线运动的概念;并通过数形结合和公式推理两种途径得出匀变速直线运动的速度与时间的关系式错误!未找到引用源。
;最后通过两道例题加深和巩固学生对该公式的理解。
【教学用具】黑板、三角板、多媒体课件等【教学过程】教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课:回顾匀速直线运动,分析其v-t 图像。
1. 利用多媒体展示匀速运动的v-t图像,引导学生思考:在v-t图像中能看出那些信息呢?启发引导学生讨论v-t图像的特点。
高中物理第一册《匀变速直线运动的规律》说课稿
高中物理第一册《匀变速直线运动的规律》说课稿一、说教材分析《匀变速直线运动的规律》选自人教版高中物理(必修)第一册第二章直线运动第六节,本节内容是运动学部分的重点内容之一,它是在位移、速度、平均速度、加速度等概念的基础之上对匀变速直线运动规律的总结,又是以后学习动力学知识的基础,所以具有承上启下的重要作用。
二、说学情分析高一学生思维活跃,有一定的逻辑推理能力,刚刚学习过位移、速度、平均速度、加速度等概念,对匀变速直线运动的含义有一定的了解;已经有了采用观察、归纳、讨论、公式、图象等方法分析问题、解决问题的基础;学生对物理新内容的学习有相当的兴趣和积极性。
但探究问题的能力以及合作交流等方面的发展不够均衡。
三、说教学目标设计教学目标的设计克服以往重知能、轻情感的缺点,注重过程与方法;情感、态度、价值观方面的目标,所有目标都较为具体,这样做是为了使目标具有可操作性,也利于将教学目标转化为学生的学习目标,体现以学生学习为主的思想。
四、说突出重点和突破难点的策略本节教学重点是探究匀变速直线运动的规律,建立速度和位移公式。
突出策略:通过具体的实例引导学生分析、思考、探究使学生对两个公式的建立过程有深刻的认识;通过例题训练使学生知道如何把学到的知识应用到实际问题中。
本节教学难点是平均速度公式,突破策略:运用具体实例,使学生对匀变速直线运动的平均速度有较多的感性认识,Flash课件辅助,使学生理解可以由v-t图象导出位移公式,再回头印证前面的感性认识是正确的。
五、说设计的特色或亮点教学设计以学生发展为本,强调让学生先认识再探究进而掌握运动的规律;勤动手、善用脑进行再创造,使能力获得全面培养。
教学设计充分利用教学资源,制作Flash课件,动画展示v-t图象推导位移过程中2等分时面积差异大,4等分较小、8等分更小、16等分比8等分更小、推到无穷时没分别,帮助学生理解这种无限分割,逐渐逼近的方法,突破学生思维障碍。
学案的设计体现以学生学习为主的思想,探究规律部分有提示,给学生以引导作用;课堂练习部分选用了与课本例题相似的题目,在题目之前有特别提醒,提醒学生解答过程中应注意的问题;课后练习选用课本上的例题,题目之后有提示,提醒学生完成后与课本例题对比,寻找不足,规范解答,充分利用课本例题的示范作用。
高考物理复习运动的描述变速直线运动的研究第1节课时2运动的描述平均速度和瞬时速度的关系课件鲁科版
均速度是( )
A.v
B.23v
C.43v
D.56v
拓展延伸
解析 由平均速度的定义式v-=tx总可得
物体在这段时间内的平均速度v-=vtt++v22t·2t =56v,故选项 D 正确。
答案 D
解析显隐
三、规律方法
➢3.规律方法
规律总结 平均速度和瞬时速度的三点注意
(1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关,求解平均速度 必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度.
的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度.已知固定在滑
块上的遮光条的宽度为 4.0 mm,遮光条经过光电门的遮光时间为
0.040 s.则滑块经过光电门位置时的速度大小为( )
A.0.10 m/s B.100 m/s
C.4.0 m/s
D.0.40 m/s 关键:怎样确定物 体经过某位置时的 瞬时速度.
哪段时间(或哪段位移)无关,故 A、B 均正确;平均速度只能粗
略描述变速运动,只有瞬时速度才能精确描述变速运动的物体运
动的快慢,故选项 C 错误,D 正确。
答案: ABD
解析显隐
【典例 3】一个朝着某方向做直线运动的物体,在时间 t 内的平均
速度是 v,紧接着2t 内的平均速度是v2,则物体在这段时间内的平
,所以t=0到t=2 s间的平均速率
为v平均=s /Δt =6 m/s,A对.
答案 A
解析显隐
【备选训练】 甲、乙两人同时由一样位置A沿直线运动到同
一位置B,甲先以速度v1匀速运动了一半路程,然后以速度v2
匀速走完了剩下的后一半路程;乙在由A地运动到B地的过程
中,前一半时间内运动速度为v1,后一半时间内运动速度为v2
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高中物理必修一《变速直线运动的研究》讲学稿2010年09月01日,星期三作者:系统保留超级用户阅读:638次友情提示:本讲学稿为节选,如需获取全文,请到校内服务器下载。
2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律学习目标:1. 了解打点计时器的构造、原理和使用方法。
2. 学会使用打了点的纸带研究物体的运动情况。
3. 理解和掌握通过v-t图象求匀变速直线运动的加速度。
学习重点:1.打点计时器的的使用。
2.纸带上数据的处理。
学习难点:对纸带的处理。
● 课前预习导学练习使用打点计时器电磁打点计时器是一种使用_______电源的计时仪器,它的工作电压是_______V,电源频率是50Hz,它每隔__________打一次点。
电火花计时器是利用________在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器,使用________交流电压,当电源频率为50Hz时,它每隔_______打一次点。
如果运动物体带动的纸带通过打点计时器,在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间,纸带上的点子也相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置,研究纸带上点子之间的间隔,就可以了解在不同时间里,物体发生的_______和______的大小及其变化,从而了解物体运动的情况。
实验步骤(1)把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮_____,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
(2)把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上台适的钩码,把纸带_____打点计时器并把它的一端________在小车的后面。
实验装置见图。
(3)把小车停在靠近打点计时器处,________,放开小车,让小车运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点。
换上新纸带,重复实验三次。
(4)从三条纸带中选择一条比较理想的使用,舍掉___________的点子,在后边便于测量的地方找一个开始点,我们把每打五次点的时间作为时间的单位,也就是T=0.02×5=0.1s,在选好的开始点下面标明0,在第六点下面标明1,在第十一点下面标明2,在第十六点下面标明3……标明的点O,1,2,3……叫做记数点,两个相邻记数点间的距离分别是S1,S2,S3(5)测出六段位移S1,S2,S3,……S6的长度,把测量结果填入表中。
(6)根据测量结果,利用图象,计算出a的值● 课堂学习研讨打点计时器的使用要点①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是短横线,应如何调整?②为什么必须使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器稳定后,再释放纸带?③释放物体前,应使物体停在哪个位置?④使用电火花计时器时,应注意把一条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带之间,使用电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,处于什么位置?实验注意事项(1)钩码的质量适当大一些,使绳对小车的拉力始终远大于小车所受的摩擦力,保证外力基本恒定。
(2)调整滑轮架的角度,使小车的拉绳与长木板板面平行。
(3)开始时,应将小车位置摆正,使纸带与拉绳的方向一致,且不与打点计时器的限位孔边相摩擦。
(4)先启动打点计时器,再释放小车,小车行至终点时切断电源或脉冲输出开关。
(5)要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞。
(6)选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰,适当舍弃点子密集部分,适当选取计数点,弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒。
【例一】在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,为了减小测量小车运动加速度的相对误差,下列列举的措施中,哪些是有益的?A.使小车运动的加速度尽量小一些B.适当增加挂在细绳下的钩码个数C.在同样条件,打出多条纸带,选其中一条最理想的进行测量和计算;D.舍去纸带上密集的点,然后选取计数点,进行计算。
● 课堂训练巩固1.汽车沿平直的公路行驶,小明坐在汽车驾驶员旁,注视着速度计,并记下间隔相等的各时刻的速度值,如下表所示.师:从表中数据得到汽车在各段时间内的运动特点:在o~15 s内,汽车的速度在变化,每5s速度增大______km/h;在15~30 s内汽车速度不变,速度大小为_______km/h;在35~45s内汽车速度在变化,每5 s速度减小_________km/h.2.在探究小车速度随时间变化规律的实验中,得到一条记录小车运动情况的纸带,如图2—1—3所示.图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为T=0.1 s.(1)根据纸带上的数据,计算B、C、D各点的速度,填人表中.(2)在坐标纸上作出小车的v—t图象.………………● 课外拓展延伸1.关于计数点的下列说法中,哪些是正确的? ( )A.用计数点进行测量计算,既方便,又可减小误差:B.相邻计数点间的时间间隔戍是相等的;C.相邻计数点间的距离麻当是相等的;D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来,相邻计数点间点痕的个数相等。
2.本实验中,关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的有( ) A.每隔四个点取一个计数点,则计数点问的时间间隔为0.10秒;B.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔是O.08秒:C.每隔五个点取一个计数点,则计数点问的时间间隔为0.08秒;D.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10秒:E.每五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08秒。
3.接通电源与让纸带(随物体)开始运动,这两个操作的时间关系应当是:( )A.先接通电源,后释放纸带:B.先释放纸带,后接通电源; C.释放纸带的同时接通电源;D.先接通电源或先释放纸带都可以。
4.当纸带与运动物体连接时,打点计时器在纸带上打出点痕,下列关于纸带上的点痕说法中,哪些是正确的?A.点痕记录了物体运动的时间:B,点痕记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移;C.点在纸带上的分布情况,反映了物体的质量和形状;D.纸带上点痕的分布情况,反映物体的运动情况。
5.采取下列哪些措施,有利于减少纸带受到摩擦而产生的误差? ( )A.改用直流6伏电源;B.电源电压越低越好;C.用平整的纸带,不用皱折的纸带;D.纸带理顺摊平,不让它卷曲、歪斜。
………………2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系学习目标:1. 知道匀变速直线运动的基本规律。
2. 掌握速度公式的推导,并能够应用速度与时间的关系式。
3. 能识别不同形式的匀变速直线运动的速度-时间图象。
学习重点:1. 推导和理解匀变速直线运动的速度公式。
2. 匀变速直线运动速度公式的运用。
学习难点: 对匀变速直线运动速度公式物理意义的理解。
● 课前预习导学1. 匀变速直线运动是一种理想化的运动模型.生活中的许多运动由于受到多种因素的影响,运动规律往往比较复杂,但我们忽略某些次要因素后,有时也可以把它们看成是匀变速直线运动.我们通过实验探究的方式描绘出了小车的v—t图象,它表示小车做什么样的运动呢?小车的速度随时间怎样变化?我们能否用数学方法得出速度随时间变化的关系式呢?2.匀速直线运动的v—t图象,(1) 在v—t图象中能看出哪些信息呢?思考讨论图象的特点,尝试描述这种直线运动.………………(2) 匀速直线运动是速度保持不变的直线运动,它的加速度呢? ………………(3) 观察右图,与左图有什么不同和相似的地方?一、匀变速直线运动:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。
1.匀加速直线运动:2.匀减速直线运动:二、速度与时间的关系式1.公式:2.推导:①由加速度定义式变形:②也可以根据加速度的物理意义和矢量求和的方法推出:加速度在数值上等于单位时间内速度的改变量,且时间t内速度的改变量△V=at,设物体的初速度为V0,则t秒末的速度为V t= V0+△V= V0+at 3.物理意义:………………4.由数学知识可知,V t是t的一次函数,它的函数图象是一条倾斜直线,直线斜率等于a,应用速度公式时,一般取V0方向为正方向,在匀加速直线运动中a>0,在匀减速直线运动中a<0。
【例一】汽车以40km/h的速度匀速行驶,现以0.6m/s2的加速度加速运动,问10s后汽车的速度能达到多少?………………【例二】一辆汽车做匀减速直线运动,初速度大小为15m/s,加速度大小为3m/s2,求:①汽车第3s末的瞬时速度大小?②汽车速度刚好为零时所经历的时间?………………………………● 课堂训练巩固1.一辆汽车做匀减速直线运动,初速度大小为15m/s,加速度大小为3m/s2,求:①汽车第6s末的瞬时速度大小?②汽车末速度为零时所经历的时间?2.在一光滑斜面上,有一小球以V0=5m/s沿斜面向上运动,经2s到达最高点,然后又沿斜面下滑,经3s到达斜面底端,已知小球在斜面上运动的加速度恒定,试求:(1)小球运动的加速度。
(2)小球到达斜面底端的速度。
(3)画出小球的速度图象。
● 课外拓展延伸1.物体作匀加速直线运动,加速度为2m/s2,就是说( )A.它的瞬时速度每秒增大2m/sB.在任意ls内物体的末速度一定是初速度的2倍C.在任意ls内物体的末速度比初速度增大2m/sD.每秒钟物体的位移增大2m2.物体沿一直线运动,在t时间内通过的路程为S,它在中间位置s/2处的速度为v l,在中间时刻t/2时的速度为v2,则V l和v2的关系为( )A.当物体作匀加速直线运动时,v1>v2B.当物体作匀减速直线运动时,v1>v2C.当物体作匀速直线运动时,v1=v2D.当物体作匀速直线运动时,v1<v23.………………6.矿井里的升降机从静止开始作匀加速运动,经过3s,它的速度达到3m/s,然后作匀速运动,经过6s后,作匀减速运动,再经3s 停止。
求升降机上升的高度,并画出它的速度图象。
阅读材料:我们行动得有多快?优秀的径赛运动员跑完1500米,大约需要3分35秒(1978年的世界纪录是3分32.2秒)。
如果想把这个速度跟普通步行速度一一每秒钟1.5米一一做一个比较,必须先做一个简单的计算。
计算的结果告诉我们,这位运动员跑的速度竟达到每秒钟7米之多。
当然,这两个速度实际上是不能够相比的,因为步行的人虽然每小时只能走5公里,却能连续走上凡小时,而运动员的速度虽然很高,却只能够持续很短一会儿。
步兵部队在急行军的时候速度只有赛跑的人的三分之一;他们每秒钟走2米,或每小时走7公里多些,但是跟赛跑的人相比,他们的长处是能够走很远很远的路程。
假如我们把人的正常步行速度去跟行动缓慢的动物,象蜗牛或者乌龟的速度相比,那才有趣哩。
蜗牛这东西,确实可以算是最缓慢的动物:它每秒钟一共只能够前进1.5毫米,也就是每小时5.4米一一恰好是人步行速度的1000分之一!另外—种典型的行动缓慢的动物,就是乌龟,它只比蜗牛爬得稍快一点,它的普通速度是每小时70米。
人跟蜗牛、乌龟相比,虽然显得十分敏捷,但是.假如跟周围另外一些行动还不算太快的东西相比,那就又当别论了.是的,人可以毫不费力地追过太平原上河流的流水,也不至于落在中等速度的微风后面。