匀变速直线运动规律教案
匀变速直线运动的规律及其应用(教案及教学反思)
匀变速直线运动的规律及其应用教学目标:1. 了解匀变速直线运动的概念及其特点。
2. 掌握匀变速直线运动的规律及其表达式。
3. 学会应用匀变速直线运动的规律解决实际问题。
教学重点:1. 匀变速直线运动的概念及其特点。
2. 匀变速直线运动的规律及其表达式。
3. 匀变速直线运动规律的应用。
教学难点:1. 匀变速直线运动规律的理解和应用。
2. 实际问题中匀变速直线运动的处理方法。
教学准备:1. 教学课件或黑板。
2. 教学素材(如图片、实例等)。
3. 计算器。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入匀变速直线运动的概念,引导学生回顾已学的直线运动知识。
2. 提问:什么是匀变速直线运动?它有哪些特点?二、新课讲解(15分钟)1. 讲解匀变速直线运动的定义和特点。
2. 推导匀变速直线运动的规律及其表达式。
3. 通过实例解释匀变速直线运动规律的应用。
三、课堂练习(10分钟)1. 给学生发放练习题,要求学生在纸上完成。
2. 题目包括简单应用题和综合应用题,检验学生对匀变速直线运动规律的理解和应用能力。
四、课堂讲解(10分钟)1. 讲解练习题的解题思路和方法。
五、教学反思(5分钟)2. 鼓励学生提出问题,解答学生的疑问。
3. 针对学生的学习情况,提出改进教学方法和策略的建议。
教学延伸:1. 进一步学习非匀变速直线运动的特点和规律。
2. 探索匀变速直线运动在其他领域的应用。
教学反思:1. 本节课的教学效果如何?学生的参与度和积极性如何?2. 学生对匀变速直线运动规律的理解和应用能力是否有所提高?3. 如何改进教学方法和策略,以提高学生的学习效果?六、实例分析与问题解决(15分钟)1. 通过分析实际运动场景,如运动员百米冲刺、物体自由落体等,引导学生运用匀变速直线运动规律解决问题。
2. 提供一系列实际问题,要求学生独立解决,并解释解题过程和结果。
七、实验与观察(15分钟)1. 安排实验环节,让学生观察并记录匀变速直线运动的过程。
高一物理《匀变速直线运动规律的应用》教案
高一物理《匀变速直线运动规律的应用》教案一、教学目标1.了解匀变速直线运动的规律和公式;2.掌握匀变速直线运动的计算方法;3.能够应用匀变速直线运动的规律解决相关问题。
二、教学内容1.匀变速直线运动的基本概念;2.匀变速直线运动的规律和公式;3.匀变速直线运动的计算方法;4.匀变速直线运动的应用。
三、教学步骤步骤一:导入新知1.引入匀变速直线运动的概念,与学生一起回顾匀速直线运动的规律和公式,并对比二者的区别;2.引导学生思考匀变速直线运动的特点和规律。
步骤二:讲解匀变速直线运动的规律和公式1.教师通过示意图和实例,讲解匀变速直线运动的规律和公式;2.引导学生理解速度和时间的关系,加速度和时间的关系,以及位移和时间的关系。
步骤三:计算匀变速直线运动问题1.引导学生根据所给条件,利用匀变速直线运动的规律和公式,计算相关问题;2.教师和学生一起解答示例题,确保学生掌握计算方法。
步骤四:讨论匀变速直线运动的应用1.引导学生思考匀变速直线运动在现实生活中的应用,并列举相关例子;2.讨论匀变速直线运动的应用对日常生活和工程实践的影响。
步骤五:总结与拓展1.学生观看一段匀变速直线运动的视频,并进行讨论;2.教师对本节课的内容进行总结,并与学生一起拓展匀变速直线运动的相关知识。
四、教学手段1.多媒体教学工具:使用投影仪展示示意图和实例;2.实物演示:使用小车和直线轨道进行匀变速直线运动的模拟。
五、教学评估1.课堂练习:教师布置练习题,检验学生对匀变速直线运动规律和计算方法的掌握程度;2.教学反馈:教师与学生进行互动交流,了解学生对本节课内容的理解情况。
六、板书设计高一物理《匀变速直线运动规律的应用》教案一、教学目标1. 了解匀变速直线运动的规律和公式2. 掌握匀变速直线运动的计算方法3. 能够应用匀变速直线运动的规律解决相关问题二、教学内容1. 匀变速直线运动的基本概念2. 匀变速直线运动的规律和公式3. 匀变速直线运动的计算方法4. 匀变速直线运动的应用三、教学步骤1. 导入新知2. 讲解匀变速直线运动的规律和公式3. 计算匀变速直线运动问题4. 讨论匀变速直线运动的应用5. 总结与拓展四、教学手段- 多媒体教学工具- 实物演示五、教学评估- 课堂练习- 教学反馈七、教学延伸1.学生可以自主选择一个匀变速直线运动的实例,进行详细研究,并撰写实验报告;2.学生可以利用计算机编写一个匀变速直线运动的模拟程序,通过调整参数观察运动的变化。
匀变速直线运动教案
匀变速直线运动教案第一章:引言1.1 学习目标理解匀变速直线运动的定义和特点掌握匀变速直线运动的公式和计算方法1.2 教学内容匀变速直线运动的定义和特点匀变速直线运动的速度和位移公式匀变速直线运动的计算方法1.3 教学方法采用多媒体演示和实例分析相结合的方式进行教学通过小组讨论和问题解答来加深学生对概念的理解1.4 教学评估课堂练习:解答相关题目课后作业:完成相关的练习题第二章:匀变速直线运动的速度公式2.1 学习目标掌握匀变速直线运动的速度公式学会利用速度公式进行运动分析2.2 教学内容匀变速直线运动的速度公式推导速度公式的应用:速度时间图线和速度位移图线2.3 教学方法通过数学推导和图形展示来讲解速度公式的推导过程通过实际例题和图线分析来展示速度公式的应用2.4 教学评估课堂练习:解答相关题目课后作业:完成相关的练习题第三章:匀变速直线运动的位移公式3.1 学习目标掌握匀变速直线运动的位移公式学会利用位移公式进行运动分析3.2 教学内容匀变速直线运动的位移公式推导位移公式的应用:位移时间图线和位移速度图线3.3 教学方法通过数学推导和图形展示来讲解位移公式的推导过程通过实际例题和图线分析来展示位移公式的应用3.4 教学评估课堂练习:解答相关题目课后作业:完成相关的练习题第四章:匀变速直线运动的计算方法4.1 学习目标掌握匀变速直线运动的计算方法学会利用计算方法进行运动分析4.2 教学内容匀变速直线运动的初速度、加速度和时间的关系匀变速直线运动的位移、速度和加速度的关系4.3 教学方法通过实际例题和图线分析来讲解计算方法的应用通过小组讨论和问题解答来加深学生对计算方法的理解4.4 教学评估课堂练习:解答相关题目课后作业:完成相关的练习题第五章:匀变速直线运动的实际应用5.1 学习目标学会运用匀变速直线运动的知识解决实际问题掌握匀变速直线运动在日常生活和工程中的应用5.2 教学内容匀变速直线运动在物理学中的应用:自由落体运动、抛体运动等匀变速直线运动在日常生活中的应用:汽车运动、电梯运动等5.3 教学方法通过实际例题和图线分析来讲解实际应用的方法通过小组讨论和问题解答来加深学生对实际应用的理解5.4 教学评估课堂练习:解答相关题目课后作业:完成相关的练习题第六章:匀变速直线运动的实验研究6.1 学习目标学会使用实验方法验证匀变速直线运动规律掌握实验操作技能和数据处理方法6.2 教学内容匀变速直线运动实验的原理和目的实验设备和器材的选择与使用实验数据的采集和处理实验结果的分析与讨论6.3 教学方法实验室演示和指导学生分组实验和报告数据分析软件的应用介绍6.4 教学评估实验报告:评估实验操作的准确性和数据的可靠性实验讨论:评估学生对实验结果的理解和分析能力第七章:匀变速直线运动的安全与防护7.1 学习目标理解匀变速直线运动中可能存在的安全风险学会基本的安全防护措施和紧急处理方法7.2 教学内容匀变速直线运动中可能出现的安全问题:如高速运动带来的撞击风险、失速等安全防护措施:如佩戴防护装备、遵守运动规则、使用安全装置紧急处理方法:如事故发生时的自救和他救技巧7.3 教学方法讲授和案例分析视频演示和模拟演练学生互动讨论和角色扮演7.4 教学评估安全知识测试:评估学生对安全防护知识的掌握紧急处理演练:评估学生的安全防护技能和应急反应能力第八章:匀变速直线运动的数值计算方法8.1 学习目标掌握匀变速直线运动的数值计算方法学会使用计算机软件进行运动模拟和数值分析8.2 教学内容匀变速直线运动的数值计算原理计算机软件的选择和使用:如MATLAB、Python等运动模拟和数值分析的实例演示8.3 教学方法软件操作演示和指导学生上机操作和实践数据分析案例的讨论和解析8.4 教学评估上机报告:评估学生的软件操作能力和数值计算结果的准确性数据分析报告:评估学生对运动数据的分析和解释能力第九章:匀变速直线运动在现代技术中的应用9.1 学习目标了解匀变速直线运动在现代技术中的广泛应用掌握相关技术的原理和应用场景9.2 教学内容匀变速直线运动在航空航天领域的应用:如火箭发射、卫星轨道调整匀变速直线运动在交通运输领域的应用:如汽车加速、高铁运行控制匀变速直线运动在其他技术领域的应用:如运动控制、虚拟现实技术9.3 教学方法专题讲座和实例分析视频演示和现场参观学生项目研究和展示9.4 教学评估研究报告:评估学生对匀变速直线运动在现代技术中应用的理解项目展示:评估学生的研究能力和展示技巧10.1 学习目标复习匀变速直线运动的实验方法和应用技巧10.2 教学内容重点公式的复习和运用练习实验操作的复习和技巧提升应用场景的复习和案例分析10.3 教学方法课堂讲解和复习资料发放学生自主复习和小组讨论课堂测试和复习提问10.4 教学评估课堂测试:评估学生对匀变速直线运动知识点的掌握复习报告:评估学生的复习效果和对知识的应用能力重点和难点解析一、匀变速直线运动的定义和特点:理解匀变速直线运动的概念,区分它与其他运动类型的不同。
匀变速直线运动教案
匀变速直线运动教案第一章:匀变速直线运动的概念1.1 学习目标了解匀变速直线运动的定义及特点掌握速度、加速度、位移等基本概念1.2 教学内容匀变速直线运动的定义及特点速度、加速度、位移的定义及计算公式速度-时间图、位移-时间图的绘制及分析1.3 教学方法采用讲授法,讲解匀变速直线运动的概念及特点利用图形、动画等辅助教学,帮助学生直观理解1.4 教学活动引入实际例子,引导学生思考匀变速直线运动的特点讲解速度、加速度、位移的定义及计算公式绘制速度-时间图、位移-时间图,进行分析讨论1.5 作业与评估布置相关习题,巩固所学知识对学生的作业进行评估,了解掌握情况第二章:匀变速直线运动的规律2.1 学习目标掌握匀变速直线运动的规律学会运用公式计算匀变速直线运动的相关物理量2.2 教学内容匀变速直线运动的规律公式初速度、末速度、平均速度的关系加速度与速度、位移的关系2.3 教学方法采用讲授法,讲解匀变速直线运动的规律及公式利用例题,引导学生运用公式进行计算2.4 教学活动讲解匀变速直线运动的规律公式运用例题,进行公式计算及分析进行分组讨论,互相交流学习心得2.5 作业与评估布置相关习题,巩固所学知识对学生的作业进行评估,了解掌握情况第三章:匀变速直线运动的图像分析3.1 学习目标学会绘制及分析匀变速直线运动的速度-时间图、位移-时间图掌握图线与物理量的关系3.2 教学内容速度-时间图、位移-时间图的绘制方法图线与速度、加速度、位移等物理量的关系利用图线分析匀变速直线运动的特点3.3 教学方法采用讲授法,讲解速度-时间图、位移-时间图的绘制方法利用图形、动画等辅助教学,帮助学生直观理解3.4 教学活动讲解速度-时间图、位移-时间图的绘制方法绘制图线,进行分析讨论引入实际例子,进行图线分析,引导学生思考3.5 作业与评估布置相关习题,巩固所学知识对学生的作业进行评估,了解掌握情况第四章:匀变速直线运动的应用4.1 学习目标学会运用匀变速直线运动的规律解决实际问题培养学生的实际应用能力4.2 教学内容匀变速直线运动在实际问题中的应用运动物体的速度、位移、时间的计算实例分析:自由落体运动、抛体运动等4.3 教学方法采用讲授法,讲解匀变速直线运动在实际问题中的应用利用例题,引导学生运用规律解决实际问题4.4 教学活动讲解匀变速直线运动在实际问题中的应用运用规律解决实际问题,进行例题计算及分析进行分组讨论,互相交流学习心得4.5 作业与评估布置相关习题,巩固所学知识对学生的作业进行评估,了解掌握情况第五章:匀变速直线运动的实验研究5.1 学习目标掌握匀变速直线运动的实验方法及技巧学会运用实验数据验证匀变速直线运动的规律5.2 教学内容匀变速直线运动的实验原理及方法实验仪器的使用及数据采集实验结果的分析与处理5.3 教学方法采用实验法,引导学生进行匀变速直线运动的实验讲解实验原理及方法,指导学生进行实验操作5.4 教学活动进行匀变速直线运动的实验学会使用实验仪器,采集数据分析实验结果,验证匀变速直线运动的规律5.5 作业与评估对学生的实验报告进行评估,了解掌握情况第六章:匀变速直线运动的动力学因素6.1 学习目标理解牛顿第二定律在匀变速直线运动中的应用掌握力、质量、加速度之间的关系6.2 教学内容牛顿第二定律的表述及应用力的合成与分解质量、力、加速度之间的关系式6.3 教学方法采用讲授法,讲解牛顿第二定律及动力学因素的概念利用示例,展示力的合成与分解在匀变速直线运动中的应用6.4 教学活动分析匀变速直线运动中的动力学因素运用牛顿第二定律解决实际问题进行小组讨论,探讨力、质量、加速度之间的关系6.5 作业与评估布置相关习题,巩固所学知识对学生的作业进行评估,了解掌握情况第七章:匀变速直线运动的外力作用7.1 学习目标分析匀变速直线运动中外力的作用理解重力、摩擦力等外力对物体运动的影响7.2 教学内容重力、摩擦力等外力的性质及作用外力在匀变速直线运动中的影响规律外力作用下的匀变速直线运动特点7.3 教学方法采用讲授法,讲解外力作用的概念及特点利用示例,展示外力对匀变速直线运动的影响7.4 教学活动分析匀变速直线运动中外力的作用运用所学知识解决实际问题进行小组讨论,探讨外力对物体运动的影响7.5 作业与评估布置相关习题,巩固所学知识对学生的作业进行评估,了解掌握情况第八章:匀变速直线运动的合成与分解8.1 学习目标理解匀变速直线运动的合成与分解原理学会运用合成与分解解决实际问题8.2 教学内容运动的合成与分解概念合成与分解在匀变速直线运动中的应用运用合成与分解解决实际问题8.3 教学方法采用讲授法,讲解合成与分解原理及应用利用示例,展示合成与分解在匀变速直线运动中的应用8.4 教学活动分析匀变速直线运动的合成与分解运用合成与分解解决实际问题进行小组讨论,分享学习心得8.5 作业与评估布置相关习题,巩固所学知识对学生的作业进行评估,了解掌握情况第九章:匀变速直线运动的问题求解策略9.1 学习目标掌握匀变速直线运动问题的求解方法学会运用图解法、公式法等解决实际问题9.2 教学内容匀变速直线运动问题的求解方法图解法、公式法在实际问题中的应用求解策略的选取与运用9.3 教学方法采用讲授法,讲解求解方法及策略利用示例,展示图解法、公式法在实际问题中的应用9.4 教学活动分析匀变速直线运动问题的求解方法运用图解法、公式法解决实际问题进行小组讨论,探讨求解策略的选取与应用9.5 作业与评估布置相关习题,巩固所学知识对学生的作业进行评估,了解掌握情况第十章:匀变速直线运动综合训练10.1 学习目标综合运用匀变速直线运动的知识解决实际问题提高学生的综合分析和问题解决能力10.2 教学内容匀变速直线运动综合训练题目综合分析和问题解决方法的指导10.3 教学方法采用指导法,引导学生进行综合训练提供综合训练题目及解题思路10.4 教学活动进行匀变速直线运动综合训练学生展示解题过程和结果教师点评并指导解题方法10.5 作业与评估完成综合训练题目对学生的综合训练成果进行评估重点解析本文教案主要介绍了匀变速直线运动的概念、规律、图像分析、应用、动力学因素、外力作用、合成与分解、问题求解策略以及综合训练等内容。
匀变速直线运动教案(集合6篇)
匀变速直线运动教案(集合6篇)匀变速直线运动教案第1篇一、教材分析本节的内容是让学生熟练运用匀变速直线运动的位移与速度的关系来解决实际问题,教材先是通过一个例题的求解,利用公式x=v0t+at2和v=v0+at推导出了位移与速度的关系:v2-v02=2ax,到本节为止匀变速直线运动的速度—时间关系、位移—时间关系、位移—速度关系就都学习了,解题过程中应注意对学生思维的引导,分析物理情景并画出运动示意图,选择合适的'公式进行求解,并培养学生规范书写的习惯,解答后注意解题规律,学生解题能力的培养有一个循序渐进的过程,注意选取的题目应由浅入深,不宜太急,对于涉及几段直线运动的问题,比较复杂,引导学生把复杂问题变成两段简单问题来解。
二、目标1知识与技能(1)理解匀变速直线运动的位移与速度的关系。
(2)掌握匀变速直线运动的位移、速度、加速度和时间的关系,会用公式解决匀变直线运动的实际问题。
(3)提高匀变速直线运动的分析能力,着重物理情景的过程,从而得到一般的学习方法和思维。
(5)培养学生将已学过的数学规律运用到物理当中,将公式、图象及物理意义联系起来加以运用,培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。
2过程与方法利用多媒体课件与课堂学生动手实验相互结合,探究匀变速直线运动规律的应用的方法和思维。
3情感态度与价值观既要联系的观点看问题,还要具体问题具体分析。
三、教学重、难点具体到实际问题当中对物理意义、情景的分析。
四、学情分析我们的学生属于A、B、C分班,学生已有的知识和实验水平均有差距。
有些学生仅仅对公式的表面理解会做套公式的题,对物理公式的内涵理解不是很透彻,所以讲解时需要详细。
五、教学方法讲授法、讨论法、问题法、实验法。
六、课前准备1.学生的学习准备:预习已学过的两个公式(1)速度公式(2)位移与时间公式2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
高一物理教案 匀变速直线运动的规律9篇
高一物理教案匀变速直线运动的规律9篇匀变速直线运动的规律 1教学目标知识目标1、掌握匀变速直线运动的速度公式,并能用来解答有关的问题.2、掌握匀变速直线运动的位移公式,并能用来解答有关的问题.能力目标体会学习运动学知识的一般方法,培养学生良好的分析问题,解决问题的习惯.教学建议教材分析匀变速直线运动的速度公式是本章的重点之一,为了引导学生逐渐熟悉数学工具的应用,教材直接从加速度的定义式由公式变形得到匀变速直线运动的速度公式,紧接着配一道例题加以巩固.意在简单明了同时要让学生自然的复习旧知识,前后联系起来.匀变速直线运动的位移公式是本章的另一个重点.推导位移公式的方法很多,中学阶段通常采用图像法,从速度图像导出位移公式.用图像法导位移公式比较严格,但一般学生接受起来较难,教材没有采用,而是放在阅读材料中了.本教材根据,说明匀变速直线运动中,并利用速度公式,代入整理后导出了位移公式 .这种推导学生容易接受,对于初学者来讲比较适合.给出的例题做出了比较详细的分析与解答,便于学生的理解和今后的参考.另外,本节的两个小标题“速度和时间的关系”“位移和时间的关系”能够更好的让学生体会研究物体的运动规律,就是要研究物体的位移、速度随时间变化的规律,有了公式就可以预见以后的运动情况.教法建议为了使学生对速度公式获得具体的认识,也便于对所学知识的巩固,可以从某一实例出发,利用匀变速运动的概念,加速度的概念,猜测速度公式,之后再从公式变形角度推出,得出公式后,还应从匀变速运动的速度—时间图像中,加以再认识.对于位移公式的建立,也可以给出一个模型,提出问题,再按照教材的安排进行.对于两个例题的处理,要引导同学自己分析已知,未知,画运动过程草图的习惯.教学设计示例教学重点:两个公式的建立及应用教学难点:位移公式的建立.主要设计:一、速度和时间的关系1、提问:什么叫匀变速直线运动?什么叫加速度?2、讨论:若某物体做匀加速直线运动,初速度为2m/s,加速度为,则1s内的速度变化量为多少?1s末的速度为多少?2s内的速度变化量为多少?2s末的速度多大?ts内的速度变化量为多少?ts 末的速度如何计算?3、请同学自由推导:由得到4、讨论:上面讨论中的图像是什么样的?从中可以求出或分析出哪些问题?5、处理例题:(展示课件1)请同学自己画运动过程草图,标出已知、未知,指导同学用正确格式书写.二、位移和时间的关系:1、提出问题:一中第2部分给出的情况.若求1s内的位移?2s 内的位移?t秒内的位移?怎么办,引导同学知道,有必要知道位移与时间的对应关系.2、推导:回忆平均速度的定义,给出对于匀变速直线运动,结合,请同学自己推导出 .若有的同学提出可由图像法导出,可请他们谈推导的方法.3、思考:由位移公式知s是t的二次函数,它的图像应该是抛物线,告诉同学一般我们不予讨论.4、例题处理:同学阅读题目后,展示课件2,请同学自己画出运动过程草图,标出已知、未知、进而求解.探究活动请你根据教材练习六中第(4)题描述的情况,自己设计一个实验,看看需要哪些器材,如何测量和记录,实际做一做,并和用公式算得的结果进行对比。
匀变速直线运动规律教学案
一、匀变速直线运动的规律一、【课标要求】:1.理解匀变速直线运动.2.学会用变速直线运动的速度与时间的关系、位移与时间的关系、位移与速度的关系进行相关的计算3.渗透极限思想,尝试用数学方法解决物理问题; 通过v-t 图象推出位移公式,培养发散思维能力二、【学习目标】:1. 研读教材知道什么是匀变速直线运动以及匀变速直线运动特点。
2.记住匀变速直线运动的速度与时间的关系、位移与时间的关系以及位移与速度的关系。
3. 通过对加速度定义式的变形,找到匀变速直线运动的速度与时间的关系。
4. 通过对速度—时间下的面积的研究,找到反映位移与时间关系的三个表达式。
5. 通过研究上述四个表达式,找出最佳方法,利用数学知识推导出匀变速直线运动的位移与速度的关系。
三、【知识梳理】:【问题1】结合图像的研究方法,完成下列问题:1、观察对比:如图,A 、B 、C 、D 四个质点的v -t 图象中哪些图像表示匀速运动,其特点是什么?哪些图像表示匀变速直线运动,其特点是什么?哪些图像表示匀加速直线运动,其特点是什么?哪些图像表示匀减速直线运动,其特点是什么? 【参考答案】:(1)A 、B 为匀速直线运动,其速度不变(大小不变,方向也不变) (2)C 、D 为匀变速直线运动,其加速度不变(3)C 为匀加速直线运动,其加速度方向与初度方向相同 (4)D 匀减速直线运动,其加速度方向与初度方向相反2、求出A 、B 、C 、D 四个质点运动的加速度和3秒内的位移【参考答案】:(1)A 、B 的加速度为零。
A 在3s 内的位移是45m, B 在3s 内的位移是-45m ;(2)C 的加速度是5m/s 2,位移是67.5m ;(3)D 的加速度是-5m/s 2,位移是45m 。
【问题2】请同学们认真阅读教材34-42页并回答下列问题:1. 写出速度与时间关系式并说明公式中各量代表的是的意义。
参考答案:o v v at =+,其中v 是末速度,0v 是初速度,a 是加速度,三者都是矢量,且与正方向相同,t 是时间,是标量。
匀变速直线运动规律教案1
第1节匀变速直线运动的规律.规律总结规律:运动学的根本公式.知识:匀变速直线运动的特点.方法:〔1〕位移与路程:只有单向直线运动时位移的大小与路程相等,除此之外均不相等.对有往返的匀变速直线运动在计算位移、速度等矢量时可以直接用运动学的根本公式,而涉及路程时通常要分段考虑.〔2〕初速度为零的匀变速直线运动的处理方法:通过分析证明得到以下结论,在计算时可直接使用,提高了效率和准确程度.①从运动开场计时,t秒末、2t秒末、3t秒末、…、n t秒末的速度之比等于连续自然数之比:v1∶v2∶v3∶…∶v n=1∶2∶3∶…∶n.②从运动开场计时,前t秒内、2t秒内、3t秒内、…、n t秒内通过的位移之比等于连续自然数的平方之比:s1∶s2∶s3∶…∶s n=12∶22∶32∶…∶n2.③从运动开使计时,任意连续相等的时间内通过的位移之比等于连续奇数之比:s1∶s2∶s3∶…∶s n=1∶3∶5∶…∶〔2n-1〕.④通过前s、前2s、前3s…的用时之比等于连续的自然数的平方根之比:t1∶t2∶t3∶…t n=1∶2∶3∶…∶n.⑤从运动开场计时,通过任意连续相等的位移所用的时间之比为相邻自然数的平方根之差的比:t1∶t2∶t3∶…t n=1∶)1(-∶2)23(-∶)1(--n n .⑥从运动开场通过的位移与到达的速度的平方成正比:s ∝v 2. 新题解答【例1】子弹在枪膛内的运动可近似看作匀变速直线运动,步枪的枪膛长约,子弹出枪口的速度为800m /s ,求子弹在枪膛中的加速度及运动时间.解析:子弹的初速度为零,应为信息,还有末速度、位移两个信息,待求的信息是加速度,各量的方向均一样,均设为正值.选择方程v t 2-v 02=2as 计算.加速度25222202m/s 104m/s 80.0208002⨯⨯=-=-=s v v a t 有多个根本方程涉及运动时间信息,分别是速度公式v t =v 0+at 、位移公式2021at t v s +=和平均速度公式2)(0t v v s v s t +==,因此可选择的余地很大.运动时间t =〔v t —v 0〕/a =〔800—0〕/4×105s =2×10-3s 点评:此题虽运算量不大,但假设要求对题目进展一题多解,那么涉及到几乎所有运动学根本公式.在解答过程中有意识地培养根据信息选择物理公式的能力,考察了对运动学公式的理解和掌握情况.同时此题还给出这样一个问题:加速度很大,速度是否一定很大,速度的变化是否一定很大,位移是否一定很大等问题,加深对位移、速度、加速度三者关系的理解.【例2】过山车是同学们喜爱的游乐工程.它从轨道最低端以30m/s的速度向上冲,其加速度大小为12m /s2,到达最高点后又以8m/s2的加速度返回.〔设轨道面与水平面成30°角,且足够高〕图3—6〔1〕求它上升的最大高度及上升所用的时间.〔2〕求返回最低端时的速度大小和返回最低端所用的时间.解析:此题因往返两次加速度大小不同,全程不能看作匀变速直线运动,因此需分段考虑.〔1〕设v0的方向为正方向,由题意可知,上升阶段v0=30m/s,a=-12m/s2,v t=0根据公式v t2-v02=2as可得过山车可通过的最大位移s=〔v t2-v02〕/2a=[〔02-302〕]/[2×〔-12〕]m=因轨道面与水平面成30°角,所以可上升的最大高度h=sαsin×s in30°m=根据公式v t=v0+at上升所用的时间t=〔v t-v0〕/a=〔0-30〕/〔-12〕s〔2〕因返回时加速度发生变化,不再能简单地理解为与上升时对称,所以的信息变为v'=0,a′=8m/s2,s=,根据v t2-v02=2as可得返回到最低端时的速度再根据公式v t=v0+at返回所用的时间t′=〔v —v0〕/at点评:运动学问题中有一种对称运动,如竖直上抛,有的同学可能会不假思索地运用对称性答复第二问而出现错误.通过对此题的理解,同学们应该了解到何时可以利用对称以简化题目,何时不能做如此简化处理.同时,此题也留有一定的可探究空间,为什么上、下的加速度不同?可供有能力的同学思考.【例3】高速公路给经济开展带来了高速度和高效率,但也经常发生重大交通事故.某媒体报道了一起高速公路连环相撞事故,撞毁的汽车到达数百辆,原因除雾天能见度低外,另一个不可回避的问题是大局部司机没有遵守高速公路行车要求.某大雾天能见度为50m,司机的反响时间为0.5s,汽车在车况良好时刹车可到达的最大加速度为5m/s2,为确保平安,车速必须控制在多少以下〔换算为千米每小时〕.〔注:假设能见度过低,应限时放行或关闭高速公路,以确保国家财产和公民生命平安〕解析:司机从发现意外情况到做出相应动作所需时间即为反响时间,该时间内汽车仍匀速前进,之后进入减速阶段.设车速为v0,那么前一阶段匀速运动通过的位移s1为s1=v0tv ①第二阶段是以v0为初速度的匀减速直线运动,因无需了解时间信息,可选用v t2-v02=2as,其中v t=0,a=-5m/s2第二阶段的位移s2为s2=〔v t2-v02〕/2a=〔02-v02〕/2〔-5〕=v02/10 ②两段位移之和即为s2=s1+s2=50m,将①②代入后得s2=s1+s2v0+v02/10=50解上述方程可得v0=20或v0=-25,取v0=20m/s换算后得v0=72km/h即汽车的行驶速度应控制在72km/h以下,方可保证平安.点评:此题属于STS问题,联系实际,利用科学对生活起指导作用.考察了运动学的根本规律,着重考察学生对物理情景的建立,要求学生画出能反映出各信息的情景图,帮助确定各信息之间的关系,培养分析问题和解决问题的能力.注意解题的标准化.突破思路匀变速直线运动的规律是高中阶段运动学的重点,它本身是一维的,但为今后处理二维、三维运动奠定了根底.这局部教材的安排是:〔1〕通过分析一辆小车的加速度在启动过程中的加速度恒定,给出匀加速、匀减速直线运动的概念,明确加速度与速度方向的关系是定义加速、减速的关键.〔2〕通过公式变形及速度图象到达对速度公式的理解,本节特别突出了运动图象在处理运动问题方面的应用,这也是本章的一个重要知识点.〔3〕位移公式是一个难点,课本中采用两种方法,利用平均速度求解时,学生容易理解,平均速度公式在此虽然成立却没有经过证明,所以课本中又在“拓展一步〞中,用速度图线所围成的面积给予证明,同时明确了极限法在物理中的应用,使学生具备了初步的微积分思想.〔4〕描述运动的五个物理量中三个是独立的,可以得到两个独立的方程,但公式的变式很多,在学生对运动学的根本过程和解题的根本思路明确前不易进展复杂的数学公式运算,以免冲淡主题.在学生熟练后,可逐步增加需要多个公式才能解决的问题.〔5〕本节习题较多,应结合公式,总结成各种类型题.〔6〕对初速度为零的匀加速直线运动来说,还有多个规律,可以让学生自己讨论、证明出来.本节教学中应注意的问题:〔1〕要准确理解匀变速的含义,学生很容易将匀变速直线运动理解为加速度要变化的运动,可通过识记形式的题目进展强化.〔2〕加速、减速是指加速度方向与速度方向一样还是相反,学生在学习了矢量的正负表示方向后,容易将加速度为负值判定为减速运动,应明确告知或通过习题让学生自己明确加速、减速中速度与加速度方向的关系.〔3〕运动学方程都是矢量方程,由于本章中只研究一维运动〔以后也通常将二维运动变为一维的处理〕,可直接用“+〞“-〞符号确定方向,所以应让学生明确公式中的“-〞是运算符号,并且表示与正方向相反,虽然在公式运算中两者都成为运算符号,但在物理意义上明显不同,最后得到的结果的正负只能是表示方向一样还是相反的.同时,运动学公式的教学及应用中最好不要出现类似这样的形式:v t=v0-at,有人将减速运动总结成这样的公式,对学生来说可能易于记忆,但不利于思维的锻炼,也易造成混乱.〔4〕对匀变速运动的平均速度公式,一定要通过习题使学生自己明确其适用条件,既要有数学证明,更要从实际生活的例子中加以固化.〔5〕学生一下子面对这么多公式在选择上会显得很茫然,必须通过一些根底性的习题使其熟悉信息、未知信息与相应公式间的联系,能有条理地分析题目、选择公式,防止陷入无休止的公式换算中去.〔6〕图象的教学必须给予充分重视,包括相遇问题、追及问题都可以用图象来解决.但不能简单地处理为数与形的关系,而要强调公式、图象的特点及其变化所表示的物理意义.〔7〕本局部的公式较多,所以解决问题的方法也多,通过一题多解可到达训练思维的目的.〔8〕初速度为零的问题应在学生充分理解和掌握根本公式等的根底上应用,对用比例法解决此类问题时,学生有两种心理倾向:一是公式过多,不知何时该用哪个;二是比例虽简单,学生心理上总认为它不可靠,怕比例找错了而放弃,遇此情况应尽量通过典型题,加强训练、加深理解.〔9〕STS 问题是本节的一个重要命题来源,结合生活中的实际问题进展素质培养.合作讨论〔一〕“神舟〞五号载人飞船是用我国拥有完全自主知识产权的长征二号F 火箭发射成功的.火箭的起飞质量高达479.8吨,其最大推力可达6×106N ,可在不到10min 内将飞船送到200km 高的预定轨道.火箭起飞的前12s 内〔约12s 后开场转弯〕可以看作匀加速直线运动,现观测到2s 时火箭上升的高度为5m ,请预测转弯时火箭所在的高度.图3—2我的思路:火箭起飞的前2s 内的速度信息、时间信息、位移信息均,可用位移公式2021at t s +=υ变形为a =2s /t 2求出其加速度.加速度为:a =2s /t 2=〔2×5/22〕m /s 2=/s 2.可预测12s 时火箭所在的高度为:m 180m =125.2212122⨯⨯==at s . 〔二〕A 、B 两同学在直跑道上练习4×100m 接力,他们在奔跑时有一样的最大速度.B 从静止开场全力奔跑需25m 才能到达最大速度,这一过程可看作匀变速运动.现在A 持棒以最大速度向B 奔来,B 在接力区伺机全力奔出.假设要求B 接棒时奔跑到达最大速度的80%,那么〔1〕B 在接力区须奔出多少距离?〔2〕B应在距离A多远时起跑?我的思路:情景图在运动学中的必要性是毋庸置疑的,尝试在每次练习时画出简洁清晰的情景图是解决运动学问题的第一步.图3—3即为此题的情景图,在使用本图时,还应将其中的人、位移、速度、加速度等信息反映出来,在脑中要形成完整的运动过程.图3—3设A到达O点时,B从p点开场起跑,接棒地点在q点,他们的最大速度为v.结合速度—时间图象分析.图3—4〔1〕对B,他由p到qv,根据位移—速度公式v t2-v02=2asv和所需位移的方程,即v2-02=2a×v〕2—02=2a′s1,联立后可解得B 在接力区须奔出:s1=16m.或解:利用初速度为零的匀变速直线运动的位移与速度平方成正比.〔2〕设A到达O点时,B开场起跑,结合速度—时间图象,可得接棒时,两人的位移分别为vtvtvt/2=s1=16m,可得vt=40m,vt即为s1+s2,B应在距离A:s2=vt—s1=〔40—16〕m=24m时起跑.思维过程运动问题中物理量多、公式也多,对于选择哪个公式有时不易确定.不能一味的将学过的公式挨个试来试去,而要首先对整个运动情况做到心中有数,对信息、待求信息了如指掌,通过分析信息和未知信息之间的关系,选择适宜的〔可能有多个〕公式来解决问题.对复杂的问题,应学会分步解决,画出简单的一目了然的情景图.要学会用不同的方法来解题,并通过比照,选择出简便的方法. 对匀变速直线运动,有四个根本关系:〔1〕平均速度公式:20)(21tt v v v v =+=〔2〕速度公式:v t =v 0+at〔3〕位移公式:2021at t v s +=〔4〕位移一速度公式:v t 2-v 02=2as通过分析、理解、掌握每个公式的特点,在最短的时间内选取适宜的公式.应在解题时先设定正方向,尤其对速度方向与加速度方向相反的运动,必须设定正方向,通常以初速度方向为正.对于往返运动,可分段考虑,或来回的加速度不变,即仍为匀变速直线运动,可全程考虑,此时各量的正负显得尤为重要.【例题】在一段平滑的斜冰坡的中部将冰块以8m /s 的初速度沿斜坡向上打出,设冰块与冰面间的摩擦不计,冰块在斜坡上的运动加速度恒为2m /s 2.求:〔设斜坡足够长〕〔1〕冰块在5s 时的速度.〔2〕冰块在10s 时的位移.思路:冰块先向上做匀减速直线运动,到速度减为零后又立即向下做匀加速运动,可以分段思考,由于上下的加速度大小、方向均不变,因此也可以全程考虑,这样处理更简便,也更能反映物体的运动本质,位移、速度、加速度的矢量性表达的更充分.解析:〔1〕画出简单的情景图,设出发点为O ,上升到的最高点为A ,设沿斜坡向上为运动量的正方向,由题意可知v 0=8m /s ,a =-2m /s 2,t 1=5s ,t 2=10s根据公式v t =v 0+at可得第5s 时冰块的速度为v 1=[8+〔-2〕×5]m /s =-2m /s负号表示冰块已从其最高点返回,5s 时速度大小为2m /s .图3—5〔2〕再根据公式2021at t v s +=可得第10s 时的位移s =[8×10+21×〔-2〕×102]m =-20m 负号表示冰块已越过其出发点,继续向下方运动,10s 时已在出发点下方20m 处.变式练习一、选择题1.以下关于匀变速直线运动的分析正确的选项是〔 〕A .匀变速直线运动就是速度大小不变的运动B .匀变速直线运动就是加速度大小不变的运动C .匀变速直线运动就是加速度方向不变的运动D .匀变速直线运动就是加速度大小、方向均不变的运动 解析:匀变速直线运动是指加速度恒定的直线运动,加速度是矢量,所以大小、方向均不变,才能称为匀变速直线运动.答案:D2.关于匀变速直线运动的以下信息是否正确〔 〕A .匀加速直线运动的速度一定与时间成正比B .匀减速直线运动就是加速度为负值的运动C .匀变速直线运动的速度随时间均匀变化D .速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动 解析:匀加速直线运动的速度是时间的一次函数,但不一定成正比,假设初速为零那么可以成正比,所以A 错;加速度的正负表示加速度与设定的正方向一样还是相反,是否是减速运动还要看速度的方向,速度与加速度反向即为减速运动,所以B 错;匀变速直线运动的速度变化量与所需时间成正比即速度随时间均匀变化,也可用速度图象说明,所以C 对;匀变速只说明加速度是恒定的,如竖直上抛,速度就是先减小再增大的,但运动过程中加速度恒定,所以D 错,也要说明的是,不存在速度先增大再减小的匀变速直线运动. 答案:C3.关于匀变速直线运动的位移的以下说法中正确的选项是〔 〕A .加速度大的物体通过的位移一定大B .初速度大的物体通过的位移一定大C .加速度大、运动时间长的物体通过的位移一定大D .平均速度大、运动时间长的物体通过的位移一定大 解析:由位移公式2021at t v s +=可知,三个自变量决定一个因变量,必须都大才能确保因变量大,所以A 、B 、C 均错;根据t v s =知,D 正确.答案:D4.以下图中,哪些图象表示物体做匀变速直线运动〔 〕 解析:匀变速直线运动的位移图线应为抛物线,速度图线应为倾斜直线,而加速度恒定,不随时间变化,所以加速度图线应为平行于t 轴的直线.答案:ABC5.赛车在直道上加速启动,将进入弯道前的加速过程近似看作匀变速,加速度为10m /s 2,历时3s ,速度可达〔 〕A .36km /hB .30km /hC .108km /hD .其他值解析:根据v t =v 0+at 可知车速到达30m /s ,换算后为C 答案:C6.公交车进站时的刹车过程可近似看作匀减速直线运动,进站时的速度为5m /s ,加速度大小为1m /s 2.那么以下判断正确的选项是〔 〕A .进站所需时间为5sB .6s 时的位移为12mC .进站过程的平均速度为/sD .前2s 的位移是m 9m 2245=+== t v s 解析:代数运算时应注意加速度应取为-1m /s 2,利用速度公式及平均速度公式可判定A、C正确.因5s时车已停下,不再做匀变速直线运动,因此5s后的运动情况不能确定,不能将时间直接代人位移公式中求解,B错;前2s的位移可用平均速度求,但所用的平均速度实为第1s内的平均速度,对时刻的理解错误,故D错.答案:AC7.图3—7为某物体做直线运动的速度—时间图象,请根据该图象判断以下说法正确的选项是〔〕图3—7A.物体第3s初的速度为零B.物体的加速度为-4m/s2C.物体做的是单向直线运动D.物体运动的前5s内的位移为26m解析:第3s初应为2s时,其速度应为4m/s,故A错;由图线的斜率可知物体的加速度为-4m/s2,故B正确;图线在t轴下方表示物体的速度方向与设定的正方向相反,即物体从3s开场返回,故C错;图线与t轴围成的面积表示的位移应为t轴上下面积之差,而路程那么用上下面积之和表示,所以实际位移为10m,而路程为26m,故D错.答案:B二、非选择题8.高尔夫球与其球洞的位置关系如图3—8,球在草地上的加速度为/s2,为使球以不大的速度落人球洞,击球的速度应为_______;球的运动时间为_______.图3—8解析:球在落入时的速度不大,可以当作零来处理.在平地上,球应做匀减速直线运动,加速度应为-/s 2.根据v t 2-v 02=2as ,可知球的初速度为2m /s ;再根据v t =v 0+at 可知运动时间为4s . 答案:2m /s 4s9.某物体做匀变速直线运动,v 0=4m /s ,a =2m /s 2.求: 〔1〕9秒末的速度.〔2〕前9秒的平均速度.〔3〕前9秒的位移.解析:〔1〕根据v t =v 0+at 可得9秒末的速度;〔2〕根据)(210v v v t +=可得前9秒的平均速度;或根据2/021at v v v +==计算出;〔3〕根据〔2〕中算出的平均速度利用t v s =可得.答案:〔1〕22m /s ;〔2〕13m /s ;〔3〕117m .10.列车司机因发现前方有危急情况而采取紧急刹车,经25s 停下来,在这段时间内前进了500m ,求列车开场制动时的速度和列车加速度.解析:由公式t v s =和)(210v v v t +=解得开场制动时的速度t v t s v -=20,由于v t =0,所以m/s 40m/s 25500220=== t s v .列车的加速度220m/s 6.1m/s 25400=--=-=t v v a t . 答案:40m /s ;-/s 2.11.公共汽车由停车站从静止出发以/s 2的加速度做匀加速直线运动,同时一辆汽车以36km /h 的不变速度从后面越过公共汽车.求: 〔1〕经过多长时间公共汽车能追上汽车?〔2〕后车追上前车之前,经多长时间两车相距最远?最远是多少? 〔请用两种以上方法求解上述两问〕解析:追及问题的关键在位置一样,两物体所用时间有关系,物体的位移也存在关系.假设同时同地同向出发,那么追上时所用时间相等,通过的位移相等.的信息有:v 0=0,v 2=36km /h =10m /s ,a =/s 2,〔1〕追上时两物体通过的位移分别为2021at t v s +=,即2121at s =;s =vt即s 2=v 2t且s 1=s 2,那么有t v at 2221=,得t =40s .〔2〕因两车速度一样时相距最远,设t ′相距最远,那么有at ′=v 2,t ′=v 2/a =20s此刻相距的距离为两物体的位移之差m 1002122=-=t a t v s 此题也可以用图象来解决,可要求学生运用.答案:〔1〕40s ;〔2〕20s ,100m .12.火车的每节车厢长度一样,中间的连接局部长度不计.某同学站在将要起动的火车的第一节车厢前端观测火车的运动情况.设火车在起动阶段做匀加速运动.该同学记录的结果为第一节车厢全部通过他所需时间为4s ,请问:火车的第9节车厢通过他所需的时间将是多少?解析:初速度为零的匀变速直线运动通过连续相邻的相等的位移〔由起点开场计算〕所需时间之比为)1-:::n.n-:)2(-3()1(1-2答案:)8(4-9。
《匀变速直线运动的规律》教学设计
《匀变速直线运动的规律》教学设计教学设计:匀变速直线运动的规律一、教学目标:1.理解匀变速直线运动的概念和特点;2.掌握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;3.能够应用公式计算匀变速直线运动的相关问题;4.能够通过实验观察、数据分析和图表绘制来验证匀变速直线运动的规律。
二、教学内容:1.匀变速直线运动的概念和特点;2.速度与时间、位移与时间、速度与位移之间的关系;3.匀变速直线运动的公式及其应用;4.匀变速直线运动的实验观察和数据分析。
三、教学步骤及方法:第一步:导入(10分钟)教师通过引入一段视频或图片展示匀变速直线运动的实例,激发学生的兴趣和好奇心,并导入本节课的学习内容。
第二步:概念解释与分析(15分钟)1.教师向学生解释匀变速直线运动的概念和特点,引导学生思考匀变速直线运动与匀速直线运动的区别;2.引导学生思考匀变速直线运动的速度是如何改变的,速度与时间、位移与时间、速度与位移之间是否存在一定的关系。
第三步:实验观察与数据收集(20分钟)1.教师组织学生进行匀变速直线运动实验;2.学生利用计时器、尺子、直尺等工具记录实验中运动物体的时间、位移和速度数据;3.学生用表格或图表的形式整理实验数据。
第四步:数据分析与问题解答(20分钟)1.教师引导学生分析实验数据,观察时间、位移和速度之间的关系;2.学生根据实验数据回答一些问题,如速度与时间之间的关系、位移与时间之间的关系等;3.学生将实验数据与实际生活中的运动现象进行对比,思考速度、时间和位移的实际意义。
第五步:公式推导与应用(20分钟)1.教师向学生介绍匀变速直线运动的公式,包括速度与时间的关系、位移与时间的关系等;2.教师以具体实例为基础,引导学生进行公式的推导和应用;3.学生通过公式计算实际问题,如求解物体在其中一时刻的速度、位移或运动时间等。
第六步:总结与拓展(15分钟)1.教师与学生一起总结匀变速直线运动的规律和公式;2.学生展示自己的实验数据和分析结果,并与其他同学进行交流和讨论;3.拓展学生的思维,引导他们思考匀变速直线运动的应用领域和实际问题。
《匀变速直线运动的规律》物理教案
《匀变速直线运动的规律》物理教案《匀变速直线运动的规律》物理教案「篇一」教学目标:一、知识目标1、掌握匀变速直线运动的速度、位移公式2、会推出匀变速直线运动的位移和速度的关系式,并会应用它进行计算二、能力目标提高学生灵活应用公式解题的能力三、德育目标本部分矢量较多,在解题中要依据质点的运动情况确定出各量的方向,不要死套公式而不分析实际的客观运动。
教学重点:匀变速直线运动规律的应用教学难点:据速度和位移公式推导得到的.速度和位移关系式的正确使用教学方法:讲练法、推理法、归纳法教学用具:投影仪、投影片、CAI课件课时安排1课时教学过程:一、导入新课上节课我们学习了匀变速直线运动的速度、位移和时间之间的关系,本节课我们来学生上述规律的应用。
二、新课教学(一)用投影片出示本节课的学生目标1、会推导匀变速直线运动的位移和速度的关系式2、能应用匀变速直线运动的规律求解有关问题。
3、提问灵活应用公式解题的能力(二)学生目标完成过程:1、匀变速直线运动的规律(1)学生在白纸上书写匀变速直线运动的速度和位移公式:(2)在实物投影仪上进行检查和评析(3)据,消去时间,同学们试着推一下,能得到一个什么关系式。
(4)学生推导后,抽查推导过程并在实物投影仪上评析。
(5)教师说明:一般在不涉及时间的前提下,我们使用刚才得到的推论求解。
(6)在黑板上板书上述三个公式:2、匀变速直线运动规律的应用(1)a.用投影片出示例题1:发射炮弹时,炮弹在枪筒中的运动可以看作是匀加速运动,如果枪弹的加速度是,枪筒长0.64m,枪弹射出枪口时的速度是多大? b:用CAI课体模拟题中的物理情景,并出示分析思考题: 1)枪筒的长度对应于枪弹做匀加速运动的哪个物理量? 2)枪弹的初速度是多大? 3)枪弹出枪口时的速度对应于枪弹做匀加速运动的什么速度? 4)据上述分析,你准备选用哪个公式求解? C:学生写出解题过程,并抽查实物投影仪上评析。
(2)用投影片注视巩固练习I:物体做匀加速运动,初速度为v0=2m/s,加速度a=0.1 ,求 A:前4s内通过的位移 B:前4s内的平均速度及位移。
高中物理必修一匀变速直线运动的规律教案
第2讲 匀变速直线运动的规律目标要求 1.掌握匀变速直线运动的基本公式和导出公式,并能熟练应用.2.掌握自由落体运动和竖直上抛运动的特点,知道竖直上抛运动的对称性.考点一 匀变速直线运动的规律基础回扣 1.匀变速直线运动沿着一条直线且加速度不变的运动. 2.匀变速直线运动的两个基本规律 (1)速度与时间的关系式:v =v 0+at . (2)位移与时间的关系式x =v 0t +12at 2.3.匀变速直线运动的三个常用推论 (1)速度与位移的关系式:v 2-v 02=2ax .(2)平均速度公式:做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间内初、末时刻速度矢量和的一半,还等于中间时刻的瞬时速度. 即:v =v 0+v2=2t v . (3)连续相等的相邻时间间隔T 内的位移差相等. 即:x 2-x 1=x 3-x 2=…=x n -x n -1=aT 2.4.初速度为零的匀加速直线运动的四个重要比例式(1)T 末、2T 末、3T 末、…、nT 末的瞬时速度之比为v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n . (2)前T 内、前2T 内、前3T 内、…、前nT 内的位移之比为x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =1∶4∶9∶…∶n 2. (3)第1个T 内、第2个T 内、第3个T 内、…、第n 个T 内的位移之比为x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x N =1∶3∶5∶…∶(2n -1).(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n -n -1). 技巧点拨1.解决匀变速直线运动问题的基本思路画过程示意图→判断运动性质→选取正方向→选用公式列方程→解方程并加以讨论 注意:x 、v 0、v 、a 均为矢量,所以解题时需要确定正方向,一般以v 0的方向为正方向.2.匀变速直线运动公式的选用一般问题用两个基本公式可以解决,以下特殊情况下用导出公式会提高解题的速度和准确率; (1)不涉及时间,选择v 2-v 02=2ax ;(2)不涉及加速度,用平均速度公式,比如纸带问题中运用2t v =v =xt求瞬时速度;(3)处理纸带问题时用Δx =x 2-x 1=aT 2,x m -x n =(m -n )aT 2求加速度.3.逆向思维法:对于末速度为零的匀减速运动,采用逆向思维法,倒过来看成初速度为零的匀加速直线运动.4.图像法:借助v-t 图像(斜率、面积)分析运动过程.基本公式的应用例1 一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t 内位移为x ,动能变为原来的9倍.该质点的加速度为( ) A.x t 2 B.3x 2t 2 C.4x t 2 D.8x t 2 答案 A解析 设初速度为v 1,末速度为v 2,根据题意可得9×12m v 12=12m v 22,解得v 2=3v 1,根据v=v 0+at ,可得3v 1=v 1+at ,解得v 1=at 2,代入x =v 1t +12at 2,可得a =xt 2,故A 正确.平均速度公式的应用例2 (2019·山东潍坊市二模)中国自主研发的“暗剑”无人机,时速可超过2马赫.在某次试飞测试中,起飞前沿地面做匀加速直线运动,加速过程中连续经过两段均为120 m 的测试距离,用时分别为2 s 和1 s ,则无人机的加速度大小是( ) A .20 m/s 2 B .40 m/s 2 C .60 m/s 2 D .80 m/s 2答案 B解析 第一段的平均速度v 1=x t 1=1202 m/s =60 m/s ;第二段的平均速度v 2=x t 2=1201 m/s =120 m/s ,某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,两个中间时刻的时间间隔为Δt =t 12+t 22=1.5 s ,则加速度为:a =v 2-v 1Δt =120-601.5m/s 2=40 m/s 2,故选B.1.刹车类问题(1)其特点为匀减速到速度为零后即停止运动,加速度a 突然消失. (2)求解时要注意确定实际运动时间.(3)如果问题涉及最后阶段(到停止)的运动,可把该阶段看成反向的初速度为零的匀加速直线运动.2.双向可逆类问题(1)示例:如沿光滑斜面上滑的小球,到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑,全过程加速度大小、方向均不变.(2)注意:求解时可分过程列式也可对全过程列式,但必须注意x 、v 、a 等矢量的正负号及物理意义.例3 若飞机着陆后以6 m/s 2的加速度做匀减速直线运动,其着陆时的速度为60 m/s ,则它着陆后12 s 内滑行的距离是( )A .288 mB .300 mC .150 mD .144 m 答案 B解析 设飞机着陆后到停止所用时间为t ,由v =v 0+at ,得t =v -v 0a =0-60-6 s =10 s ,由此可知飞机在12 s 内不是始终做匀减速直线运动,它在最后2 s 内是静止的,故它着陆后12 s 内滑行的距离为x =v 0t +at 22=60×10 m +(-6)×1022m =300 m.1.(基本公式法与逆向思维法)(2019·安徽芜湖市期末)假设某次深海探测活动中,“蛟龙号”完成海底科考任务后竖直上浮,从上浮速度为v 时开始匀减速并计时,经过时间t ,“蛟龙号”上浮到海面,速度恰好减为零,则“蛟龙号”在t 0(t 0<t )时刻距离海面的深度为( ) A .v t 0(1-t 02t )B.v (t -t 0)22tC.v t 2D.v t 022t答案 B解析 “蛟龙号”上浮时的加速度大小为:a =vt ,根据逆向思维,可知“蛟龙号”在t 0时刻距离海面的深度为:h =12a (t -t 0)2=12×v t ×(t -t 0)2=v (t -t 0)22t,故选B.2.(位移差公式)如图1所示,某物体自O 点由静止开始做匀加速直线运动,A 、B 、C 、D 为其运动轨迹上的四个点,测得x AB =2 m ,x BC =3 m .且该物体通过AB 、BC 、CD 所用时间相等,则下列说法正确的是()图1A.可以求出该物体加速度的大小B.可以求得x CD=5 mC.可求得OA之间的距离为1.125 mD.可求得OA之间的距离为1.5 m答案C解析设加速度为a,该物体通过AB、BC、CD所用时间均为T,由Δx=aT2,Δx=x BC-x AB=x CD-x BC=1 m,可以求得aT2=1 m,x CD=4 m,而B点的瞬时速度v B=x AC2T,则OB之间的距离x OB=v B22a=3.125 m,OA之间的距离为x OA=x OB-x AB=1.125 m,C选项正确.3.(初速度为零的比例式)(多选)(2021·甘肃天水市质检)如图2所示,一冰壶以速度v垂直进入三个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动,且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零,则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是()图2A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1B.v1∶v2∶v3=3∶2∶1C.t1∶t2∶t3=1∶2∶3D.t1∶t2∶t3=(3-2)∶(2-1)∶1答案BD解析因为冰壶做匀减速直线运动,且末速度为零,故可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动来研究.初速度为零的匀加速直线运动中通过连续三段相等位移的时间之比为1∶(2-1)∶(3-2),故所求时间之比为(3-2)∶(2-1)∶1,选项C错误,D正确;由v2-v02=2ax可得,初速度为零的匀加速直线运动中通过连续相等位移的速度之比为1∶2∶3,则所求的速度之比为3∶2∶1,故选项A错误,B正确.4.(双向可逆类问题)(多选)在足够长的光滑斜面上,有一物体以10 m/s的初速度沿斜面向上运动,物体的加速度始终为5 m/s2,方向沿斜面向下,当物体的位移大小为7.5 m时,下列说法正确的是()A.物体运动时间可能为1 sB .物体运动时间可能为3 sC .物体运动时间可能为(2+7) sD .物体此时的速度大小一定为5 m/s 答案 ABC解析 以沿斜面向上为正方向,a =-5 m/s 2,当物体的位移为向上的7.5 m 时,x =+7.5 m ,由运动学公式x =v 0t +12at 2,解得t 1=3 s 或t 2=1 s ,故A 、B 正确.当物体的位移为向下的7.5 m 时,x =-7.5 m ,由x =v 0t +12at 2解得:t 3=(2+7) s 或t 4=(2-7) s(舍去),故C 正确.由速度公式v =v 0+at ,解得v 1=-5 m/s 或v 2=5 m/s 、v 3=-57 m/s ,故D 错误.考点二 自由落体运动 竖直上抛运动基础回扣 1.自由落体运动(1)运动特点:初速度为0,加速度为g 的匀加速直线运动. (2)基本规律①速度与时间的关系式:v =gt . ②位移与时间的关系式:x =12gt 2.③速度与位移的关系式:v 2=2gx . 2.竖直上抛运动(1)运动特点:初速度方向竖直向上,加速度为g ,上升阶段做匀减速运动,下降阶段做自由落体运动. (2)基本规律①速度与时间的关系式:v =v 0-gt ; ②位移与时间的关系式:x =v 0t -12gt 2.技巧点拨1.竖直上抛运动(如图3)图3(1)对称性a.时间对称:物体上升过程中从A→C所用时间t AC和下降过程中从C→A所用时间t CA相等,同理t AB=t BA.b.速度大小对称:物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等.(2)多解性:当物体经过抛出点上方某个位置时,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段,造成多解,在解决问题时要注意这个特性.(3)研究方法分段法上升阶段:a=g的匀减速直线运动下降阶段:自由落体运动全程法初速度v0向上,加速度g向下的匀减速直线运动(以竖直向上为正方向)若v>0,物体上升,若v<0,物体下降若x>0,物体在抛出点上方,若x<0,物体在抛出点下方2.如图4,若小球全过程加速度大小、方向均不变,做有往返的匀变速直线运动,求解时可看成类竖直上抛运动,解题方法与竖直上抛运动类似,既可以分段处理,也可以全程法列式求解.图4自由落体运动例4(2020·浙江Z20联盟第三次联考)跳水运动员训练时从10 m跳台双脚朝下自由落下,某同学利用手机的连拍功能,连拍了多张照片.从其中两张连续的照片中可知,运动员双脚离水面的实际高度分别为5.0 m和2.8 m.由此估算手机连拍时间间隔最接近以下哪个数值()A.1×10-1 s B.2×10-1 sC .1×10-2 s D .2×10-2 s答案 B解析 设在该同学拍这两张照片时运动员下落高度h 1、h 2所用的时间分别为t 1、t 2,则h 1=10 m -5 m =5 m ,t 1=2h 1g=1 s. h 2=10 m -2.8 m =7.2 m ,t 2=2h 2g=1.2 s. 所以手机连拍时间间隔为Δt =t 2-t 1=2×10-1 s ,故B 项正确.竖直上抛运动例5 (2020·江西六校第五次联考)一个从地面上竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点A 的时间间隔是5 s ,两次经过一个较高点B 的时间间隔是3 s ,则A 、B 之间的距离是(不计空气阻力,g =10 m/s 2)( ) A .80 m B .40 m C .20 m D .无法确定答案 C解析 物体做竖直上抛运动,根据运动时间的对称性得,物体从最高点自由下落到A 点的时间为t A 2,从最高点自由下落到B 点的时间为t B 2,A 、B 间距离为:h AB =12g [(t A 2)2-(t B 2)2]=12×10×(2.52-1.52) m =20 m ,故选C.5.(自由落体运动)(2019·山东临沂市期末质检)一个物体从某一高度做自由落体运动.已知它在第1 s 内的位移恰为它在最后1 s 内位移的三分之一.则它开始下落时距地面的高度为(不计空气阻力,g =10 m/s 2)( )A .15 mB .20 mC .11.25 mD .31.25 m 答案 B解析 物体在第1 s 内的位移h =12gt 2=5 m ,物体在最后1 s 内的位移为15 m ,由自由落体运动的位移与时间的关系式可知,12gt 总2-12g (t 总-1 s)2=15 m ,解得t 总=2 s ,则物体下落时距地面的高度为H =12gt 总2=20 m ,B 正确.6.(竖直上抛运动)(2019·全国卷Ⅰ·18)如图5,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H .上升第一个H 4所用的时间为t 1,第四个H4所用的时间为t 2.不计空气阻力,则t 2t 1满足( )图5A .1<t 2t 1<2B .2<t 2t 1<3C .3<t 2t 1<4D .4<t 2t 1<5答案 C解析 由逆向思维和初速度为零的匀加速直线运动比例式可知t 2t 1=14-3=2+3,即3<t 2t 1<4,选项C 正确.考点三 多过程问题1.一般的解题步骤(1)准确选取研究对象,根据题意画出物体在各阶段运动的示意图,直观呈现物体运动的全过程.(2)明确物体在各阶段的运动性质,找出题目给定的已知量、待求未知量,设出中间量. (3)合理选择运动学公式,列出物体在各阶段的运动方程及物体各阶段间的关联方程. 2.解题关键多运动过程的转折点的速度是联系两个运动过程的纽带,因此,对转折点速度的求解往往是解题的关键.例6 (2021·辽宁模拟)航天飞机在平直的跑道上降落,其减速过程可以简化为两个匀减速直线运动.航天飞机以水平速度v 0=100 m/s 着陆后,立即打开减速阻力伞,以大小为a 1=4 m/s 2的加速度做匀减速直线运动,一段时间后阻力伞脱离,航天飞机以大小为a 2=2.5 m/s 2的加速度做匀减速直线运动直至停下.已知两个匀减速直线运动滑行的总位移x =1 370 m .求: (1)第二个减速阶段航天飞机运动的初速度大小; (2)航天飞机降落后滑行的总时间. 答案 (1)40 m/s (2)31 s解析 (1)设第二个减速阶段航天飞机运动的初速度大小为v 1,根据运动学公式有v 02-v 12=2a 1x 1, v 12=2a 2x 2, x 1+x 2=x ,联立以上各式并代入数据解得v 1=40 m/s. (2)由速度与时间的关系可得 v 0=v 1+a 1t 1,v 1=a 2t 2,t =t 1+t 2, 联立以上各式并代入数据解得t =31 s.课时精练1.(2019·上海市建平中学高三月考)伽利略为了研究自由落体的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,从而创造了一种科学研究的方法.利用斜面实验主要是考虑到实验时便于测量小球运动的( ) A .速度 B .时间 C .路程 D .加速度答案 B2.(2020·黑龙江牡丹江一中高三开学考试)汽车在水平面上刹车,其位移与时间的关系是x =24t -6t 2,则它在前3 s 内的平均速度为( ) A .8 m/s B .10 m/s C .12 m/s D .14 m/s 答案 A解析 由位移与时间的关系结合运动学公式可知,v 0=24 m/s ,a =-12 m/s 2;则由v =v 0+at 可知,汽车在2 s 末即静止,故前3 s 内的位移等于前2 s 内的位移,x =24×2 m -6×4 m =24 m ,则汽车的平均速度v =x t =243m/s =8 m/s ,故A 正确.3.(2020·浙江宁波市鄞州中学初考)高空坠物已经成为城市中仅次于交通肇事的伤人行为.某市曾出现一把明晃晃的菜刀从高空坠落,“砰”的一声砸中了停在路边的一辆摩托车的前轮挡泥板.假设该菜刀可以看成质点,且从15层楼的窗口无初速度坠落,则从菜刀坠落到砸中摩托车挡泥板的时间最接近( ) A .1 s B .3 s C .5 sD .7 s答案 B解析 楼层高约为3 m ,则菜刀下落的高度h =(15-1)×3 m =42 m ,菜刀运动过程可视为自由落体运动,根据h =12gt 2,解得t =2h g=2×4210s ≈2.9 s ,最接近3 s ,故选B. 4.(2019·江苏盐城市期中)汽车以20 m/s 的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5 m/s 2,则自驾驶员急踩刹车开始,经过2 s 与5 s 汽车的位移之比为( ) A .5∶4 B .4∶5 C .3∶4 D .4∶3 答案 C解析 汽车速度减为零的时间为:t 0=Δv a =0-20-5 s =4 s ,2 s 时位移:x 1=v 0t +12at 2=20×2 m-12×5×4 m =30 m ,刹车5 s 内的位移等于刹车4 s 内的位移,为:x 2=0-v 022a =40 m ,所以经过2 s 与5 s 汽车的位移之比为3∶4,故选项C 正确.5.(多选)(2019·贵州瓮安第二中学高一期末)一质点做匀加速直线运动,第3 s 内的位移是2 m ,第4 s 内的位移是2.5 m ,那么以下说法中正确的是( ) A .2~4 s 内的平均速度是2.25 m/s B .第3 s 末的瞬时速度是2.25 m/s C .质点的加速度是0.125 m/s 2 D .质点的加速度是0.5 m/s 2 答案 ABD解析 根据平均速度公式,质点2~4 s 内的平均速度v =2+2.52m/s =2.25 m/s ,故A 正确;第3 s 末的瞬时速度等于2~4 s 内的平均速度,即v 3=v =2.25 m/s ,故B 正确;根据Δx =aT 2得,质点的加速度a =Δx T 2=2.5-21m/s 2=0.5 m/s 2,故C 错误,D 正确.6. (多选)(2020·黑龙江鹤岗一中高三开学考试)如图1所示,在一个桌面上方有三个金属小球a 、b 、c ,离桌面的高度分别为h 1、h 2、h 3,h 1∶h 2∶h 3 = 3∶2∶1.若先后顺次释放a 、b 、c ,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则( )图1A .三者到达桌面时的速度大小之比是3∶2∶1B .三者运动时间之比为3∶2∶1C .b 与a 开始下落的时间差小于c 与b 开始下落的时间差D .三个小球运动的加速度与小球受到的重力成正比,与质量成反比答案 AC解析 三个球均做自由落体运动,由v 2=2gh 得v =2gh ,则v 1∶v 2∶v 3=2gh 1∶2gh 2∶2gh 3=3∶2∶1,故A 正确;三个球均做自由落体运动,由h =12gt 2得t =2h g,则t 1∶t 2∶t 3=h 1∶h 2∶h 3=3∶2∶1,故B 错误;b 与a 开始下落的时间差()3-2t 3小于c 与b 开始下落的时间差()2-1t 3,故C 正确;小球下落的加速度均为g ,与重力及质量无关,故D 错误.7.(多选)(2020·陕西延安市第一中学高三二模)物体以初速度v 0竖直上抛,经3 s 到达最高点,空气阻力不计,g 取10 m/s 2,则下列说法正确的是( )A .物体的初速度v 0为60 m/sB .物体上升的最大高度为45 mC .物体在第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内的平均速度之比为5∶3∶1D .物体在1 s 内、2 s 内、3 s 内的平均速度之比为9∶4∶1答案 BC解析 物体做竖直上抛运动,有h =v 0t -12gt 2① v =v 0-gt ②联立①②可得v 0=30 m/s ,h =45 m ,故A 错误,B 正确;物体在第1 s 内、第2 s 内、第3 s内的位移分别为25 m 、15 m 、5 m ,已知v =x t,故在相等时间内的平均速度之比为v 1∶ v 2∶v 3=x 1∶x 2∶x 3=5∶3∶1,物体在1 s 内、2 s 内、3 s 内的平均速度之比为v 1′∶ v 2′∶v 3′=251∶402∶453=5∶4∶3,故C 正确,D 错误. 8.距地面高5 m 的水平直轨道上的A 、B 两点相距2 m ,在B 点用细线悬挂一小球,离地高度为h .如图2所示,小车始终以4 m/s 的速度沿轨道匀速运动,经过A 点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B 点时细线被轧断,最后两球同时落地.不计空气阻力,重力加速度的大小g 取10 m/s 2.可求得h 等于( )图2A .1.25 mB .2.25 mC .3.75 mD .4.75 m答案 A解析 小车上的小球落地的时间t =2H g ;小车从A 到B 的时间t 1=x v ,悬挂的小球下落的时间t 2=2h g.由题意得时间关系:t =t 1+t 2,即2H g =x v +2h g ,解得h =1.25 m ,A 正确.9.(2020·山东济南一中阶段检测)汽车在平直的公路上行驶,发现险情紧急刹车,汽车立即做匀减速直线运动直到停止,已知汽车刹车时第1 s 内的位移为13 m ,在最后1 s 内的位移为 2 m ,则下列说法正确的是( )A .汽车在第1 s 末的速度可能为10 m/sB .汽车加速度大小可能为3 m/s 2C .汽车在第1 s 末的速度一定为11 m/sD .汽车的加速度大小一定为4.5 m/s 2答案 C解析 采用逆向思维,由于最后1 s 内的位移为2 m ,根据x ′=12at 2得,汽车加速度大小a =2x ′t 2=2×212 m/s 2=4 m/s 2,第1 s 内的位移为13 m ,根据x 1=v 0t -12at 2,代入数据解得,初速度v 0=15 m/s ,则汽车在第1 s 末的速度v 1=v 0-at =15 m/s -4×1 m/s =11 m/s ,故C 正确,A 、B 、D 错误.10.(2020·山西大同市第十九中学高三月考)两物体从不同高度自由下落,同时落地,第一个物体下落时间为t ,第二个物体下落时间为t 2,当第二个物体开始下落时,两物体相距( ) A .gt 2B.38gt 2C.34gt 2 D.14gt 2 答案 D解析 第二个物体在第一个物体下落t 2后开始下落,此时第一个物体下落的高度h 1=12g (t 2)2=gt 28,根据h =12gt 2,知第一个物体和第二个物体下落的总高度分别为12gt 2和gt 28,两物体未下落时相距3gt 28,所以当第二个物体开始下落时,两物体相距Δh =38gt 2-18gt 2=14gt 2,故D 正确,A 、B 、C 错误.11.(2020·全国卷Ⅰ·24)我国自主研制了运20重型运输机.飞机获得的升力大小F 可用F =k v 2描写,k 为系数;v 是飞机在平直跑道上的滑行速度,F 与飞机所受重力相等时的v 称为飞机的起飞离地速度,已知飞机质量为1.21×105 kg时,起飞离地速度为66 m/s;装载货物后质量为1.69×105 kg,装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变.(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度大小;(2)若该飞机装载货物后,从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地,求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间.答案(1)78 m/s(2)2 m/s239 s解析(1)设飞机装载货物前质量为m1,起飞离地速度为v1;装载货物后质量为m2,起飞离地速度为v2,重力加速度大小为g.飞机起飞离地应满足条件m1g=k v12①m2g=k v22②由①②式及题给条件得v2=78 m/s③(2)设飞机滑行距离为s,滑行过程中加速度大小为a,所用时间为t.由匀变速直线运动公式有v22=2as④v2=at⑤联立③④⑤式及题给条件得a=2 m/s2,t=39 s.12.如图3所示,质量m=0.5 kg的物体(可视为质点)以4 m/s的速度从光滑斜面底端D点上滑做匀减速直线运动,途经A、B两点,已知物体在A点时的速度是在B点时速度的2倍,由B点再经过0.5 s滑到顶点C点时速度恰好为零,已知AB=0.75 m.求:图3(1)物体在斜面上做匀减速直线运动的加速度;(2)物体从底端D点滑到B点的位移大小.答案(1)2 m/s2,方向平行于斜面向下(2)3.75 m解析(1)设沿斜面向上的方向为正方向,B→C过程中,根据运动学公式,有0-v B=at BCA→B过程中,v B2-(2v B)2=2ax AB解得:a=-2 m/s2,负号表示方向平行于斜面向下(2)由(1)可知v B=1 m/s物体从底端D点滑到B点的位移大小x DB=v B2-v022a=1-162×(-2)m=3.75 m.13.因高铁的运行速度快,对制动系统的性能要求较高,高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等.在一段直线轨道上,某高铁列车正以v 0=288 km/h 的速度匀速行驶,列车长突然接到通知,前方x 0=5 km 处道路出现异常,需要减速停车.列车长接到通知后,经过t 1=2.5 s 将制动风翼打开,高铁列车获得a 1=0.5 m/s 2的平均制动加速度减速,减速t 2=40 s 后,列车长再将电磁制动系统打开,结果列车在距离异常处500 m 的地方停下来.(1)求列车长打开电磁制动系统时,列车的速度多大?(2)求制动风翼和电磁制动系统都打开时,列车的平均制动加速度a 2是多大?答案 (1)60 m/s (2)1.2 m/s 2解析 (1)v 0=288 km/h =80 m/s打开制动风翼时,列车的加速度大小为a 1=0.5 m/s 2,设经过t 2=40 s 时,列车的速度为v 1,则v 1=v 0-a 1t 2=60 m/s.(2)列车长接到通知后,经过t 1=2.5 s ,列车行驶的距离x 1=v 0t 1=200 m ,从打开制动风翼到打开电磁制动系统的过程中,列车行驶的距离x 2=v 02-v 122a 1=2 800 m 打开电磁制动系统后,列车行驶的距离x 3=x 0-x 1-x 2-500 m =1 500 m ;a 2=v 122x 3=1.2 m/s 2.。
匀变速直线运动规律的应用物理教案与教学效果评估
匀变速直线运动规律的应用物理教案与教学效果评估教学目标1.掌握匀变速直线运动的基本概念和运动定律;2.学会应用匀变速直线运动规律进行物理问题解答;3.培养学生的科学分析和综合利用知识的能力;4.培养学生的实验设计和数据分析能力。
二、教学过程1.教学方法讲授、实验探究、讨论交流、问题解答。
2.教学内容(1)匀变速直线运动的基本概念和运动定律:① 运动的基本概念:位移、速度、加速度;② 匀变速直线运动的运动规律。
(2)应用匀变速直线运动规律进行物理问题解答。
(3)实验探究:通过实验探究的方式,让学生深入了解匀变速直线运动的运动规律。
3.教学步骤(1)引入通过实例引导学生认识匀变速直线运动的基本概念,引发学生兴趣和探究欲望。
(2)讲解全面讲解匀变速直线运动的基本概念和运动定律,同时详细讲解各项运动规律的应用。
(3)案例分析通过案例分析,引导学生掌握应用匀变速直线运动规律解决问题的方法,培养学生的实践能力。
(4)实验探究进行实验探究,让学生深入了解匀变速直线运动的运动规律。
(5)归纳总结引导学生对所学知识进行归纳总结,以检验学生掌握情况。
三、教学效果评估1.教学效果评估方法课后作业、小组讨论、实验报告和考试。
2.教学效果评估内容(1)学生能否熟练掌握匀变速直线运动的基本概念和运动定律;(2)学生能否应用匀变速直线运动规律进行物理问题解答;(3)学生的实验设计和数据分析能力是否得到提升。
3.教学效果评估标准(1)掌握知识点的熟练程度;(2)对知识点的运用能力;(3)实验中设计是否合理,数据的准确性和分析是否正确;(4)考试成绩。
四、教学体会匀变速直线运动规律是物理中的基本概念之一,它的掌握是学生学习物理的重点和难点。
通过本次课程的授课和实验,学生对匀变速直线运动的概念和运动定律有了更深入的理解,并且也掌握了一定的实际应用能力。
同时,通过实验的设计和数据分析,学生的科学分析和综合利用知识的能力得到了提升。
我们将在日常教学中进一步拓展教学方法和手段,提高教学质量和效果。
《匀变速直线运动的规律》教案
《匀变速直线运动的规律》教案教案标题:匀变速直线运动的规律一、教学目标1.知识目标:了解匀变速直线运动的概念和规律,掌握速度与时间、位移与时间的关系。
2.能力目标:通过实际例子,培养学生观察和分析问题的能力,培养学生进行实验和数据处理的能力。
3.情感目标:培养学生积极主动的学习态度,培养学生对科学实验的兴趣和热爱。
二、教学重点与难点1.教学重点:掌握匀变速直线运动的规律,掌握速度和位移与时间的关系。
2.教学难点:培养学生观察和实验的能力,培养学生进行数据处理的能力。
三、教学准备实验器材:直线轨道、小车、计时器、计量尺、秒表。
教学素材:匀变速直线运动的实验数据和图表。
四、教学过程及内容学生活动,教师活---------------,------------------------------------------------,---------------------------------------------------导入,引入新课,与学生简单交流,激发学生的学习兴趣理论讲解,上课时间20分钟,通过多媒体展示讲解匀变速直线运动概念和规律实验设计,上课时间10分钟,设计匀变速直线运动的实验并解释实验步骤,强调数据记录的重要性实验操作,上课时间15分钟,引导学生按照实验步骤进行实验数据处理,上课时间20分钟,与学生一同分析实验数据,绘制速度-时间图和位移-时间图规律总结,上课时间15分钟,引导学生总结匀变速直线运动的规律练习,上课时间10分钟,布置相关练习题,检查学生对所学内容的掌握情况作业布置,上课时间5分钟,布置作业,要求学生利用所学知识解答简单问题检查反馈,上课时间5分钟,检查学生对所学知识的掌握程度五、教学评价通过实验设计和数据处理,培养学生的实验和观察能力,培养学生对科学实验的兴趣和热爱。
通过作业布置和练习的反馈,检查学生对所学知识的掌握程度。
六、教学延伸可利用其他现象进行教学延伸,如自由落体运动、抛物线运动等,进一步拓宽学生的知识面和学习能力。
匀变速直线运动的规律及其应用(教案及教学反思)
匀变速直线运动的规律及其应用教学对象:高中物理教学目标:1. 理解匀变速直线运动的概念。
2. 掌握匀变速直线运动的规律。
3. 学会运用匀变速直线运动的规律解决实际问题。
教学重点:1. 匀变速直线运动的概念。
2. 匀变速直线运动的规律。
3. 匀变速直线运动规律的应用。
教学难点:1. 匀变速直线运动规律的理解和应用。
教学准备:1. 教学PPT。
2. 教学视频或实验器材。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 利用实验或视频展示匀变速直线运动的现象,引导学生观察和思考。
2. 提问:什么是匀变速直线运动?它有哪些特点?二、知识讲解(15分钟)1. 讲解匀变速直线运动的概念,解释匀变速直线运动的特点。
2. 推导匀变速直线运动的规律,引导学生理解规律的物理意义。
三、案例分析(10分钟)1. 提供几个实际问题,让学生运用匀变速直线运动的规律进行分析和解答。
四、课堂练习(5分钟)1. 发放练习题,让学生独立完成。
2. 讲解练习题,指出常见错误和解题技巧。
五、教学反思(5分钟)2. 让学生谈谈自己在学习过程中的收获和困惑,鼓励学生提出问题和建议。
教学延伸:1. 进一步学习匀变速直线运动的图形表示方法,如v-t图和s-t图。
2. 探究匀变速直线运动的其他相关问题,如速度与位移的关系等。
教学反思:1. 检查学生对匀变速直线运动概念和规律的理解程度,针对性地进行讲解和辅导。
2. 关注学生在解决问题时的思维过程和方法,引导学生运用规律解决实际问题。
3. 调整教学方法和节奏,确保学生能够跟上教学进度,提高学习效果。
六、实验验证(10分钟)1. 安排学生进行匀变速直线运动的实验,如滑块和轨道实验。
2. 引导学生观察实验现象,记录数据。
3. 分析实验结果,验证匀变速直线运动的规律。
七、拓展学习(10分钟)1. 介绍匀变速直线运动在实际生活中的应用,如汽车行驶、物体自由落体等。
2. 引导学生思考匀变速直线运动在其他领域中的应用,如地球物理学、天体物理学等。
匀变速直线运动的特征及规律教案
一、教学目标通过本节课的授课,学生应该达到以下目标:1. 了解匀变速直线运动的概念及特征。
2. 掌握匀变速直线运动的速度公式及位移公式。
3. 能够运用匀变速直线运动的规律进行分析及探索。
二、教学重点匀变速直线运动的特征及规律。
三、教学难点如何初步理解匀变速直线运动的速度公式及位移公式。
四、教学内容1.匀变速直线运动的概念及特征匀变速直线运动是指在直线上,物体的速度在不断地变化,但加速度大小不变,方向不变,物体沿着直线运动的运动方式。
在匀变速直线运动中,加速度a和速度v之间的关系为a=Δv/Δt,其中Δt代表时间间隔,Δv代表速度变化量,a=dv/dt。
由此可以得知,匀变速直线运动的特征可以被概括为:(1)速度在不断变化,加速度大小不变。
(2)加速度方向及运动方向一致。
(3)加速度与速度的关系为a=Δv/Δt。
2.匀变速直线运动的速度公式及位移公式在匀变速直线运动中,速度v和位移S的数学关系可以用以下的表达式来表示:v=v0+at (1)S=v0t+1/2at^2 (2)其中v0代表初始速度,t代表时间,a代表加速度。
公式(1)表明,在匀变速直线运动中,物体的速度通过加速度的作用而不断改变,v0代表初始速度,而a则是加速度。
公式(2)表示在匀变速直线运动中,物体的位移是由加速度和初速度共同作用下,海拔周高度的重力xui积累而来的。
在公式(1)和(2)中,注意到常数v0代表物体的初始状态。
即使极端的情况下,物体的初始速度为零时,公式(1)也表明了速度在随着时间的增加而增加的规律。
公式(2)提供的位置变化数值则是运用加速度及初速度所生成的。
3.应用匀变速直线运动的规律进行分析及探索在匀变速直线运动中,速度和位移两个因素是时刻在变化的,在许多物理问题中,通过匀变速直线运动的规律进行分析和解决是有一定的理论基础和可行性的。
特别是在涉及到动力学、物理实验等方面,通过学习匀变速直线运动规律的相关内容,可以更好地进行实际问题的应用和解决。
匀变速直线运动的规律及其应用(教案及教学反思)
一、教案内容1.1 匀变速直线运动的概念教学目标:使学生理解匀变速直线运动的概念,掌握其运动规律。
教学重点:匀变速直线运动的概念,速度时间图线。
教学难点:速度时间图线的理解与应用。
教学准备:多媒体课件,黑板,粉笔。
教学过程:(1)导入:通过复习初中物理知识,引导学生回顾直线运动的概念,为新课的学习打下基础。
(2)新课讲解:讲解匀变速直线运动的概念,通过示例让学生理解匀变速直线运动的特点。
(3)知识拓展:介绍速度时间图线,讲解其含义和应用。
(4)课堂练习:布置练习题,让学生巩固所学知识。
1.2 匀变速直线运动的规律教学目标:使学生掌握匀变速直线运动的规律,学会运用公式进行计算。
教学重点:匀变速直线运动的公式,加速度的计算。
教学难点:公式间的联系,加速度的计算。
教学准备:多媒体课件,黑板,粉笔。
教学过程:(1)导入:通过复习上一节课的内容,引导学生进入新课的学习。
(2)新课讲解:讲解匀变速直线运动的规律,介绍相关公式,并通过示例让学生理解公式的应用。
(3)课堂练习:布置练习题,让学生运用公式进行计算。
1.3 匀变速直线运动的应用教学目标:使学生学会运用匀变速直线运动的规律解决实际问题。
教学重点:实际问题的分析,匀变速直线运动规律的应用。
教学难点:实际问题中的变量处理,计算方法的选取。
教学准备:多媒体课件,黑板,粉笔。
教学过程:(1)导入:通过复习上一节课的内容,引导学生进入新课的学习。
(2)新课讲解:讲解匀变速直线运动在实际中的应用,通过示例让学生理解如何运用规律解决实际问题。
(3)课堂练习:布置练习题,让学生运用匀变速直线运动的规律解决实际问题。
二、教学反思通过本节课的教学,我发现学生在掌握匀变速直线运动的规律方面存在一定的困难,主要是对于公式的理解不够深入,不能灵活运用。
在今后的教学中,我需要加强对公式的讲解,引导学生理解公式间的联系,并通过大量的练习题让学生熟练运用公式进行计算。
我也需要加强对学生的引导,让学生在解决实际问题时,能够明确变量,选取合适的计算方法。
匀变速直线运动的规律及其应用(教案及教学反思)
教案:匀变速直线运动的规律及其应用教学目标:1. 了解匀变速直线运动的概念及其特点;2. 掌握匀变速直线运动的规律及其应用;3. 能够运用匀变速直线运动的规律解决实际问题。
教学重点:1. 匀变速直线运动的概念及其特点;2. 匀变速直线运动的规律及其应用。
教学难点:1. 匀变速直线运动的规律的推导;2. 实际问题的解决。
教学准备:1. 教学PPT;2. 教学视频或动画;3. 实际问题案例。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入匀变速直线运动的概念,引导学生回顾已学的物理知识;2. 提问学生对于匀变速直线运动的特点有何了解,引导学生思考。
二、新课讲解(15分钟)1. 讲解匀变速直线运动的定义及其特点;2. 推导匀变速直线运动的规律,引导学生参与其中,巩固知识点;3. 通过PPT或教学视频展示匀变速直线运动的具体案例,让学生更好地理解。
三、案例分析(15分钟)1. 给出几个实际问题案例,让学生运用匀变速直线运动的规律进行解决;2. 引导学生分组讨论,共同解决问题;3. 邀请学生分享解题过程和答案,进行点评和指导。
四、课堂练习(10分钟)1. 发放课堂练习题,让学生独立完成;2. 对学生的练习答案进行点评和指导,纠正错误。
五、课堂小结(5分钟)1. 对本节课的内容进行简要回顾,巩固知识点;2. 强调匀变速直线运动的规律在实际问题中的应用。
教学反思:本节课通过讲解匀变速直线运动的规律及其应用,让学生能够运用所学知识解决实际问题。
在教学过程中,通过导入、新课讲解、案例分析、课堂练习和课堂小结等环节,引导学生逐步理解和掌握匀变速直线运动的规律。
在案例分析环节,通过分组讨论和分享解题过程,培养了学生的合作意识和沟通能力。
在课堂练习环节,及时对学生的练习答案进行点评和指导,帮助学生纠正错误,提高解题能力。
总体来说,本节课的教学效果较好,学生对匀变速直线运动的规律及其应用有了更深入的理解和掌握。
但在教学过程中,仍需注意对于匀变速直线运动规律的推导环节,可以适当给予学生更多的引导和帮助,以确保学生能够更好地理解和掌握。
匀变速直线的运动规律教案
匀变速直线运动规律教案第一章:引言1.1 课程背景本节课主要学习匀变速直线运动规律,这是物理学中的一个重要内容。
通过学习本节课,学生将掌握匀变速直线运动的基本概念和规律,为进一步学习物理学其他领域打下基础。
1.2 教学目标(1)了解匀变速直线运动的概念。
(2)掌握匀变速直线运动的位移、速度和加速度之间的关系。
(3)学会运用匀变速直线运动规律解决实际问题。
第二章:匀变速直线运动的基本概念2.1 匀变速直线运动的定义匀变速直线运动是指物体在直线运动过程中,速度的变化率(即加速度)保持恒定。
加速度是矢量,有大小和方向,表示物体速度变化的快慢和方向。
2.2 基本术语(1)初速度:物体开始运动时的速度。
(2)末速度:物体运动结束时的速度。
(3)加速度:物体速度变化的快慢和方向。
(4)位移:物体从初始位置到最终位置的距离。
第三章:匀变速直线运动的位移公式3.1 位移公式推导物体在匀变速直线运动过程中,位移与时间和速度之间的关系可以表示为:s = v0t + 1/2at^2其中,s表示位移,v0表示初速度,a表示加速度,t表示时间。
3.2 位移公式的应用(1)已知初速度、加速度和时间,求位移。
(2)已知初速度、末速度和时间,求位移。
(3)已知初速度、末速度和位移,求时间。
第四章:匀变速直线运动的速度公式4.1 速度公式推导物体在匀变速直线运动过程中,速度与时间之间的关系可以表示为:v = v0 + at其中,v表示末速度,v0表示初速度,a表示加速度,t表示时间。
4.2 速度公式的应用(1)已知初速度、加速度和时间,求末速度。
(2)已知初速度、末速度和时间,求加速度。
(3)已知初速度和加速度,求任意时刻的速度。
第五章:匀变速直线运动的加速度公式5.1 加速度公式推导物体在匀变速直线运动过程中,加速度与时间之间的关系可以表示为:a = (v v0) / t其中,a表示加速度,v表示末速度,v0表示初速度,t表示时间。
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第1节 匀变速直线运动的规律.
规律总结
规律:运动学的基本公式.
知识:匀变速直线运动的特点.
方法:(1)位移与路程:只有单向直线运动时位移的大小与路程相等,除此之外均不相等.对有往返的匀变速直线运动在计算位移、速度等矢量时可以直接用运动学的基本公式,而涉及路程时通常要分段考虑.
(2)初速度为零的匀变速直线运动的处理方法:通过分析证明得到以下结论,在计算时可直接使用,提高了效率和准确程度.
①从运动开始计时,t 秒末、2t 秒末、3t 秒末、…、n t 秒末的速度之比等于连续自然数之比:v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n .
②从运动开始计时,前t 秒内、2t 秒内、3t 秒内、…、n t 秒内通过的位移之比等于连续自然数的平方之比:s 1∶s 2∶s 3∶…∶s n =12∶22∶32∶…∶n 2.
③从运动开使计时,任意连续相等的时间内通过的位移之比等于连续奇数之比:s 1∶s 2∶s 3∶…∶s n =1∶3∶5∶…∶(2n -1).
④通过前s 、前2s 、前3s …的用时之比等于连续的自然数的平方根之比:t 1∶t 2∶t 3∶…t n =1∶2∶3∶…∶n .
⑤从运动开始计时,通过任意连续相等的位移所用的时间之比为相邻自然数的平方根之差的比:t 1∶t 2∶t 3∶…t n =1∶)12(-∶)23(-∶)1(--n n .
⑥从运动开始通过的位移与达到的速度的平方成正比:s ∝v 2.
新题解答
【例1】子弹在枪膛内的运动可近似看作匀变速直线运动,步枪的枪膛长约0.80m ,子弹出枪口的速度为800m /s ,求子弹在枪膛中的加速度及运动时间.
解析:子弹的初速度为零,应为已知信息,还有末速度、位移两个已知信息,待求的信息是加速度,各量的方向均相同,均设为正值.选择方程v t 2-v 02=2as 计算.
加速度2522
2202m/s 104m/s 80
.0208002⨯⨯=-=-=s v v a t 有多个基本方程涉及运动时间信息,分别是速度公式v t =v 0+at 、位移公式2021at t v s +=和平均速度公式2
)(0t
v v s v s t +==,因此可选择的余地很大. 运动时间t =(v t —v 0)/a =(800—0)/4×105s =2×10-
3s 点评:本题虽运算量不大,但若要求对题目进行一题多解,则涉及到几乎所有运动学基本公式.在解答过程中有意识地培养根据已知信息选择物理公式的能力,考查了对运动学公式的理解和掌握情况.同时本题还给出这样一个问题:加速度很大,速度是否一定很大,速度的变化是否一定很大,位移是否一定很大等问题,加深对位移、速度、加速度三者关系的理解.
【例2】过山车是同学们喜爱的游乐项目.
它从轨道最低端以30m /s 的速度向上冲,其加速度大小为12m /s 2,到达最高点后又以8m /s 2的加速度返回.(设轨道面与水平面成30°角,且足够高)
图3—6
(1)求它上升的最大高度及上升所用的时间. (2)求返回最低端时的速度大小和返回最低端所用的时间.
解析:本题因往返两次加速度大小不同,全程不能看作匀变速直线运动,因此需分段考虑.
(1)设v 0的方向为正方向,由题意可知,上升阶段
v 0=30m /s ,a =-12m /s 2,v t =0
根据公式v t 2-v 02=2as
可得过山车可通过的最大位移
s =(v t 2-v 02)/2a =[(02-302)]/[2×(-12)]m =37.5m。