
知識與技能
知道位移速度公式,會用公式解決實(shí)際問題。
知道勻變速直線運(yùn)動的其它一些擴(kuò)展公式。
牢牢把握勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律,靈活運(yùn)用各種公式解決實(shí)際問題。
過程與方法
在勻變速直線運(yùn)動規(guī)律學(xué)習(xí)中,讓學(xué)生通過自己的分析得到結(jié)論。
情感態(tài)度與價值觀
讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)獲得成功的興奮。
★教學(xué)重點(diǎn)
位移速度公式及平均速度、中間時刻速度和中間位移速度。
初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律及推論。
★教學(xué)難點(diǎn)
中間時刻速度和中間位移速度的大小比較及其運(yùn)用。
初速度為0的勻變速直線運(yùn)動,相等位移的時間之比。
★教學(xué)過程
引入
一、位移速度公式
師:我們先來看看上節(jié)課內(nèi)容的“同步測試”中最后一題,大家都是如何求解的?
例1、某飛機(jī)起飛的速度是50m/s,在跑道上加速時可能產(chǎn)生的最大加速度是4m/s2,求飛機(jī)從靜止到起飛成功需要跑道最小長度為多少?
生:先用速度公式求解出時間,再用公式或求解出整個過程的位移。
師:將上述解題過程用公式表示就是代入有即在該位移公式中,不涉及時間,只涉及初末速度,以后若要求解的問題中只涉及速度與位移,不涉及時間,直接用該公式解題會簡單方便一點(diǎn),不需要每次都是算出t后再代入位移公式。
師:上例中如果用這個公式解題是不是簡單方便多了?
總結(jié):目前為止我們學(xué)習(xí)過的描述勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的公式
速度時間公式:
位移公式:①②③
“知三求二法”:以上四式中只有兩個是獨(dú)立的(即由其中任意兩個可以推導(dǎo)出其它兩個),所以對于一個選定的研究過程,必須知道其中三個量,才能用公式求出另外兩個量。
t
v
0
v0
B
t0
A
vt
vx
二、平均速度公式
師:大家來看下面一個例題。
師:AB分別做什么樣的運(yùn)動。
生:A做初速度為的勻加速直線運(yùn)動,B勻速度直線運(yùn)動。
師:t0時間內(nèi),AB的位移哪個大?
生:從函數(shù)圖象所包圍的面積來看,t0時間內(nèi)它們的位移一樣。
師:這說是說,從位移來講,我們可以把勻變速直線運(yùn)動看成以某速度運(yùn)動的勻速直線運(yùn)動,你能根據(jù)圖象上的已知條件、、t0求出勻速直線運(yùn)動的速度vx嗎?
生:
師:A、B t0時間內(nèi)平均速度分別是多少?。?br>生:它們在t0時間內(nèi)的平均速度都是
師:從圖象我們可以得到一個結(jié)論:勻變速直線運(yùn)動中某段過程的平均速度公式
師:其實(shí)這個結(jié)論從我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過的位移公式中就能獲得,同學(xué)們想一想,我為什么會這樣說?
生:根據(jù),再對照這個位移公式就有。
例2、物體由靜止從A點(diǎn)沿斜面勻加速下滑,隨后在水平面上做勻減速直線運(yùn)動,最后停止于C點(diǎn),如圖所示,已知AB=4m,BC=6m,整個運(yùn)動用時10s,則沿AB和BC運(yùn)動的加速度a1、a2大小分別是多少?
A
C
B
解:
再根據(jù)公式即可求出兩段的加速度分別為a1=0.5m/s2 a2=1/3=0.33m/s2
三、幾個重要的推論
師:想學(xué)好物理,首先要對基本概念和基本規(guī)律有準(zhǔn)確的理解,在此基礎(chǔ)上,如果能夠把握由基本規(guī)律所導(dǎo)出的一些推論,在學(xué)習(xí)上就會達(dá)到一個更高的層次,在解決問題的過程中,才能做到靈活地解題。下面來一起推導(dǎo)并牢記以下的幾個重要推論
1、連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移之差為一恒定值
推導(dǎo)過程:
物體以加速度a勻變速直線運(yùn)動的過程中,從某時刻起取連續(xù)相等的兩個時間間隔,時間間隔為T,設(shè)計(jì)時時刻速度為v0
v0
v0+aT
s2
s1
T
T
師:那如果取連續(xù)相等的5個時間間隔,用第5個間隔內(nèi)的位移減去第1個間隔內(nèi)的位移,結(jié)果是多少呢?
學(xué)生自己思考,得到結(jié)論:
例3、一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動,在連續(xù)相等的兩個時間間隔內(nèi)通過的位移分別為24m和64m,每個時間間隔是2S,求加速度a。
解:
2、某段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度等于這段過程的平均速度
中間時刻:將某過程分成時間間隔相等的兩段,中間的那個時刻。例:從0時刻到2秒末這段過程的中間時刻是1秒末。那從5秒末到9秒末這段過程的中間時刻呢?4秒初到8秒末呢?(兩個時刻相加除以2就行)
要求解這里有個隱含條件不要忽略:就是前后兩段加速度a是一樣的。有:
結(jié)論: (應(yīng)該這樣記:勻變速直線運(yùn)動中,某段過程中間時刻的瞬時速度等于該過程的平均速度)
例4、如下圖:某質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動從A到B經(jīng)過1S,從B到C也經(jīng)過1S,AC間距離為10m,求質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過B位置時的速度。
S=10m
A
B
C
3、某過程中間位置的瞬時速度
要求解同樣不要忽略加速度不變這個條件:
試比較與哪個大。
方法一:
所以:
方法二、(1)假如物體做勻加速直線運(yùn)動從A運(yùn)動到B;中間時刻速度對應(yīng)的時刻到A的時間,中間位置速度對應(yīng)的時刻到A的時間為,根據(jù)勻加速直線運(yùn)動的特點(diǎn),速度逐漸增大,可知物體在前一半位移所用的時間大于后一半位移所用的時間,即物體在前一半位移所用的時間大于整個過程所用時間的一半,即。所以,因?yàn)樵诩铀?,時間間隔大的速度增加得多,所以;假如物體做勻減速直線運(yùn)動從A運(yùn)動到B;中間時刻速度對應(yīng)的時刻到A的時間,中間位置速度對應(yīng)的時刻到A的時間為,根據(jù)勻減速直線運(yùn)動的特點(diǎn),速度逐漸減小,可知物體在前一半位移所用的時間小于后一半位移所用的時間,即物體在前一半位移所用的時間小于整個過程所用時間的一半,即。所以,因?yàn)樵跍p速,時間間隔小的速度減小得少,所以。
方法三、作圖法:
t
v
0
t
v
0
四、初速度為零的幾個比例式
從t=0時開始計(jì)時,時間間隔為T
1、1T秒末、2T秒末、3T秒末……速度之比。
2、前1T秒、前2T秒、前3T秒……位移之比。
3、第1T秒、第2T秒、第3T秒……位移之比。
4、連續(xù)相等的位移所需時間之比。
以上結(jié)論需由學(xué)生自己推出。第4個要強(qiáng)調(diào)方法。
例5、完全相同的三個木塊,固定在水平地面上,一顆子彈以速度v水平射入,子彈穿透三塊木塊后速度恰好為零,設(shè)子彈在木塊內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動,則子彈穿透三木塊所用的時間之比是 ;如果木塊厚度不同,子彈穿透三木塊所用的時間相同,則三木塊的厚度之比是 (子彈在三木塊中做勻減速直線運(yùn)動的加速度是一樣的)
解:1、正向勻減速至零可以看成反向由靜止開始的勻加速,則根據(jù)相等位移時間之比為():():1
2、相等時間位移之比為5:3:1
這是一份人教版 (新課標(biāo))必修14 勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系教案,共7頁。教案主要包含了位移速度公式,平均速度公式,幾個重要的推論,初速度為零的幾個比例式等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份高中人教版 (新課標(biāo))4 勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系教案,共1頁。
這是一份人教版 (新課標(biāo))必修14 勻變速直線運(yùn)動的位移與速度的關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)及反思,共7頁。教案主要包含了位移速度公式,平均速度公式,幾個重要的推論,初速度為零的幾個比例式等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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