第二章勻變速運動的研究章末復(fù)習(xí)一、              教材分析 勻變速直線運動規(guī)律是高中物理課程中運動學(xué)的重要組成部分,是學(xué)生在高中階段學(xué)習(xí)運動學(xué)的基礎(chǔ)。除了知識和能力目標(biāo)外,本節(jié)課教學(xué)過程還應(yīng)重視引導(dǎo)學(xué)生通過數(shù)據(jù)分析認(rèn)識勻變直線運動的特點,學(xué)習(xí)運用數(shù)學(xué)方法探究并描述勻變速直線運動規(guī)律,體會數(shù)學(xué)在研究物理問題中的重要性,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力。二、              教學(xué)目標(biāo)1、通過對觀測數(shù)據(jù)的分析,知道勻變速直線運動的物體在相等的時間內(nèi)速度的變化相等(即加速度保持不變)。2、能根據(jù)加速度的概念,推導(dǎo)出勻變速直線運動的速度公式。3、從數(shù)值運算中的算術(shù)平均值運算條件出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生初步理解勻變速直線運動的平均速度公式。4、能根據(jù)平均速度的概念,推導(dǎo)出勻變速直線運動的位移公式。5、會運用公式和圖象等方法研究勻變速直線運動,了解微積分的思想。6、會運用勻變速直線運動規(guī)律解決簡單的實際問題。7、領(lǐng)略運動的藝術(shù)美,保持對運動世界的好奇心和探究欲三、    教學(xué)重點探究勻變速直線運動的變化規(guī)律; 四、    教學(xué)難點用勻變速直線運動的v-t圖象求一段時間內(nèi)的位移。 五、              教學(xué)過程一、知識點總結(jié)
               二、方法指導(dǎo)1.要養(yǎng)成畫物體運動示意圖或利用vt圖象的習(xí)慣.特別是較復(fù)雜的運動,畫圖或利用vt圖象可使運動過程直觀.物理情景清晰,便于分析研究.    2.要注意分析研究對象的運動過程,弄清整個運動過程按運動性質(zhì)的轉(zhuǎn)換可分為哪幾個運動階段,各個階段遵循什么規(guī)律,各個階段間存在什么聯(lián)系.    3.由于本章公式較多,且各公式間有相互聯(lián)系,因此,本章的題目可一題多解.解題時要思路開闊,聯(lián)想比較.篩選最簡捷的解題方案.解題時除采用常規(guī)的公式解析法外,對稱法、比例法、極值法、逆向轉(zhuǎn)換法(如將一勻減速直線運動視為反向的勻加速直線運動等)等也是本章解題中常用的方法.    一、公式解析法    1 一質(zhì)點以5ms的初速度沿足夠長的斜面向上運動,加速度恒定為a=-1ms2,試求質(zhì)點通過4.5m位移時的速度多大?    解析  由題意知v05ms2,a=-1ms2,x4.5m    由公式2ax    2ax252×(-1×4.516ms    vt±4ms    本題有兩個解vt14ms,vt2=-4ms,都不能刪去,它們都有明顯的物理意義,即沿斜面往上運動第一次經(jīng)過4.5m處,速度vt14ms,運動到最遠(yuǎn)點再折回,第二次經(jīng)過4.5m處,速度vt2=-4ms(負(fù)號說明方向與vt1相反),究其原因是斜面足夠長,倘若斜面有限長,如L10m,那該刪去vt2    答案  第一次速度方向向上大小為4ms  第二次速度方向向下為4ms易錯提示    應(yīng)用公式時要選擇正方向,求解結(jié)果是否合理要結(jié)合具體情景進(jìn)行分析,并注意矢量的正負(fù)號表示方向而不是大?。?/span>    學(xué)后反思    我們研究的勻變速直線運動,涉及位移x、初速度v0、未速度vt、時間t和加速度a等五個物理量.除t以外都是矢量.在研究具體問題時,我們要結(jié)合問題所描述的物理情境,靈活應(yīng)用勻變速直線運動公式,并對結(jié)果的合理性,科學(xué)性進(jìn)行探究,這是一種基本的能力要求.    2 一列火車從車站開出,在平直軌道上做勻加速直線運動,已知這列火車的長度為L,當(dāng)火車頭經(jīng)過某路標(biāo)時的速度為v1,而車尾經(jīng)過這路標(biāo)時的速度為v2,求:    1)列車中點經(jīng)過路標(biāo)時的速度v是多大?    2)整列火車通過此路標(biāo)所用的時間t是多大?    3)列車的加速度a是多大?    解析  在研究列車的運動時,列車是一個整體.在某一時刻各部分速度都是相同的.為研究問題方便,使問題清晰簡明,可以任選列車的某一點(如中點)作為研究對象,代表整列火車的運動狀態(tài).    畫出車頭、中點及車尾經(jīng)過路標(biāo)時列車的三種情況,如圖261所示,由題意得    12a·,由以上兩式得v    2t    3)由2aLa    答案  .(2.(3http://www.zxxk.com    方法技巧    畫好圖是幫助我們分析物理情景.建立物理模型的有效方法.    二、逆向思維法    3 四塊相同的木塊豎直地緊挨著固定在地面上,一顆子彈水平地從第一塊射入,剛好從第四塊穿出,設(shè)子彈在整個運動過程中一直做勻減速直線運動,則子彈穿過這四塊木塊所用的時間之比為________    解析  由于子彈剛好從第四塊穿出,則子彈的末速度vt0,又由于子彈的運動為勻減速,子彈穿透四塊厚度相同的木塊時,每穿過一塊木塊.位移均等于木塊的厚度,即子彈四次位移相同.設(shè)子彈從靜止開始以減速運動的加速度.反向做勻加速直線運動,則此運動為從靜止開始的勻加速直線運動,則物體連續(xù)通過相等位移所用時間比為1),故子彈穿越四塊木塊的時間比為(1    答案  1    學(xué)后反思    本題所給條件較少,用常規(guī)解法較難解決,但若仔細(xì)挖掘隱含條件剛好,則得υt0,采用逆向思維可巧解本題.讓子彈以勻減速運動的加速度,從靜止開始反向作勻加速,根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動中,物體通過相等位移所用時間比,即t1t2∶…∶tn1∶…∶),即得所求時間比.    4 運行著的汽車制動后做勻減速滑行,經(jīng)3.5s停止.試問它在制動后的1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)通過的位移之比為多少?    解析  畫出汽車運動的示意圖,汽車從O制動,1s末到A,2s末到B3s末到C(圖262a)),停在Dhttp://www.zxxk.com    這個運動的逆過程可看成初速為零的勻加速運動,加速度值等于汽車做勻減速運動時的加速度(如圖262b)).    3.5s等分為70.5s.那么,逆過程從D起的連續(xù)70.5s內(nèi)的位移之比為135791113    由圖262b)中xCBxBAxAD81624    汽車從O1s內(nèi),2s內(nèi),3s內(nèi)的位移即圖262a)中的xOA、xOBxOC    xOAxOBxOC244048356    答案  356方法技巧    v00的勻加速直線運動逆向代換末速度為零的勻減速直線運動??珊喕忸}過程.    總結(jié)歸納    本題若從運動的基本公式入手通過代數(shù)變換求解,不夠簡潔,現(xiàn)提供的巧解中用了兩個要點:運動在空間、時間上的可逆性;v00的勻加速運動的特點.    三、對稱法    5 一質(zhì)點以一定初速度自一光滑斜面底端a點上滑,最高可到達(dá)b點,cab的中點,如圖263所示.已知質(zhì)點從ac需時t0,問它從c經(jīng)b再回至c,需要的時間是多少?    解析  物體從a點開始作勻加速直線,依運動的對稱性可知,所求時間為物體從cb運動時間的2倍,因此,只需求出tcb即可.    vcva+(-at0               0vc+(-atcb                    ·t0·tcb               0                     聯(lián)立①②③④得,tbc=(1t0    題目中所求時間為2tbc21t0    答案  21t0http://www.zxxk.com學(xué)后反思    利用運動在時間和空間上的對稱性的求解方法,不僅僅是求解物理問題的一種思維途徑,也是一種重要的物理思想的體現(xiàn).    四、比例法    6  列車從車站出發(fā)作勻加速直線運動,某人在站臺上測得第1節(jié)車廂從旁通過的時間為6s,求第5節(jié),第n節(jié)車廂從旁通過所需的時間為多少?(忽略兩車廂間的距離).    解析  x可知t·,表明時間t成正比,假設(shè)x為一節(jié)車廂的長度,t1t2、t3tn依次為通過1節(jié)、2節(jié)、3節(jié)、n節(jié)車廂的時間,則:    t1t2t3∶…∶tn1∶…∶    假設(shè)t、t、ttn依次為通過第1節(jié)、第2節(jié)、第3節(jié)、n節(jié)車廂時的時間,則:ttt∶…∶tn=t1t2t1t3t2∶…∶tntn1)=1∶…∶    已知t6s,則,ttV1),    tV=(t6s    ttn1   tnt6s    答案6s6s    解題規(guī)律    比例法是一種常用的解題方法,只要通過物理規(guī)律建立起物理量之間的一種正反比關(guān)系,就可用比例法求解.六、課堂小結(jié)  

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