匀变速直线运动.docx
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匀变速直线运动
教学科目高一物理
授课老师陈老师
学生赖永明
档案序号
个性化教学辅导方案
课时统计:
第
(1)课时共()课时授课时间:
2013年7月14日
教学内容
基本概念
教学
目标
1、理解参考系、质点的概念。
2、能区别时间与时刻。
3.知道位移和路程的区别与联系。
4.知道什么是匀变速直线运动
重点难点
1、对质点的理解。
2、知道什么是位移以及矢量的概念。
教
学
过
程
知识网络:
单元切块:
按照考纲的要求,本章内容可以分成三部分,即:
基本概念、匀速直线运动;匀变速直线运动;运动图象。
其中重点是匀变速直线运动的规律和应用。
难点是对基本概念的理解和对研究方法的把握。
基本概念匀速直线运动
知识点复习
一、基本概念
1、质点:
用来代替物体、只有质量而无形状、体积的点。
它是一种理想模型,物体简化为质点的条件是物体的形状、大小在所研究的问题中可以忽略。
2、时刻:
表示时间坐标轴上的点即为时刻。
例如几秒初,几秒末,几秒时。
时间:
前后两时刻之差。
时间坐标轴上用线段表示时间,例如,前几秒内、第几秒内。
3、位置:
表示空间坐标的点。
位移:
由起点指向终点的有向线段,位移是末位置与始位置之差,是矢量。
路程:
物体运动轨迹之长,是标量。
注意:
位移与路程的区别.
4、速度:
描述物体运动快慢和运动方向的物理量,是位移对时间的变化率,是矢量。
平均速度:
在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比值,v=s/t(方向为位移的方向)
瞬时速度:
对应于某一时刻(或某一位置)的速度,方向为物体的运动方向。
速率:
瞬时速度的大小即为速率;
平均速率:
质点运动的路程与时间的比值,它的大小与相应的平均速度之值可能不相同。
注意:
平均速度的大小与平均速率的区别.
【例1】物体M从A运动到B,前半程平均速度为v1,后半程平均速度为v2,那么全程的平均速度是:
()
A.(v1+v2)/2B.
C.
D.
5、加速度:
描述物体速度变化快慢的物理量,a=△v/△t(又叫速度的变化率),是矢量。
a的方向只与△v的方向相同(即与合外力方向相同)。
点评1:
(1)加速度与速度没有直接关系:
加速度很大,速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时);加速度很小,速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时)。
(2)加速度与速度的变化量没有直接关系:
加速度很大,速度变化量可以很小、也可以很大;加速度很小,速度变化量可以很大、也可以很小。
加速度是“变化率”——表示变化的快慢,不表示变化的大小。
点评2:
物体是否作加速运动,决定于加速度和速度的方向关系,而与加速度的大小无关。
加速度的增大或减小只表示速度变化快慢程度增大或减小,不表示速度增大或减小。
(1)当加速度方向与速度方向相同时,物体作加速运动,速度增大;若加速度增大,速度增大得越来越快;若加速度减小,速度增大得越来越慢(仍然增大)。
(2)当加速度方向与速度方向相反时,物体作减速运动,速度减小;若加速度增大,速度减小得越来越快;若加速度减小,速度减小得越来越慢(仍然减小)。
【例2】一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s,经过1s后的速度的大小为10m/s,那么在这1s内,物体的加速度的大小可能为
点评:
对于一条直线上的矢量运算,要注意选取正方向,将矢量运算转化为代数运算。
6、运动的相对性:
只有在选定参考系之后才能确定物体是否在运动或作怎样的运动。
一般以地面上不动的物体为参照物。
【例3】甲向南走100米的同时,乙从同一地点出发向东也行走100米,若以乙为参考系,求甲的位移大小和方向?
【例4】某人划船逆流而上,当船经过一桥时,船上一小木块掉在河水里,但一直航行至上游某处时此人才发现,便立即返航追赶,当他返航经过1小时追上小木块时,发现小木块距离桥有5400米远,若此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等。
试求河水的流速为多大?
二、匀速直线运动图像
1.定义:
,即在任意相等的时间内物体的位移相等.它是速度为恒矢量的运动,加速度为零的直线运动。
2.图像:
匀速直线运动的s-t图像为一直线:
图线的斜率在数值上等于物体的速度。
三、综合例析
【例5】关于位移和路程,下列说法中正确的是()
A.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移
B.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小
C.物体通过一段路程,其位移可能为零
D.物体通过的路程可能不等,但位移可能相同
【例6】关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是()
A.速度变化越大,加速度就越大B.速度变化越快,加速度越大
C.加速度大小不变,速度方向也保持不变D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
【例7】在与x轴平行的匀强电场中,场强为E=1.0×106V/m,一带电量q=1.0×10-8C、质量m=2.5×10-3kg的物体在粗糙水平面上沿着x轴作匀速直线运动,其位移与时间的关系是x=5-2t,式中x以m为单位,t以s为单位。
从开始运动到5s末物体所经过的路程为m,位移为m。
【例8】某游艇匀速滑直线河流逆水航行,在某处丢失了一个救生圈,丢失后经t秒才发现,于是游艇立即返航去追赶,结果在丢失点下游距丢失点s米处追上,求水速.(水流速恒定,游艇往返的划行速率不变)。
【例9】如图所示为高速公路上用超声测速仪测车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到信号间的时间差,测出被测物体速度,图中P1、P2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是P1、P2被汽车反射回来的信号,设测速仪匀速扫描,P1,P2之间的时间间隔Δt=1.0s,超声波在空气中传播的速度是340m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据图B可知汽车在接收P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离是___m,汽车的速度是_____m/s.
【例10】天文观测表明,几乎所有远处的恒星(或星系)都在以各自的速度远离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度(称为退行速度)越大;也就是说,宇宙在膨胀,不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr,式中H为一恒量,称为哈勃常数,已由天文观测测定。
为解释上述现象,有人提出一种理论,认为宇宙是从一个爆炸的大火球开始形成的,大爆炸后各星体即以各自不同的速度向外匀速运动,并设想我们就位于其中心。
由上述理论和天文观测结果,可估算宇宙年龄T,其计算式为T=。
根据近期观测,哈勃常数H=3×10-2m/s﹒光年,由此估算宇宙的年龄约为年。
课
堂
练
习
1.对于质点的运动,下列说法中正确的是()
A.质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零
B.质点速度变化率越大,则加速度越大
C.质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零
D.质点运动的加速度越大,它的速度变化越大
2.某质点做变速运动,初始的速度为3m/s,经3s速率仍为3m/s测()
A.如果该质点做直线运动,该质点的加速度不可能为零
B.如果该质点做匀变速直线运动,该质点的加速度一定为2m/s2
C.如果该质点做曲线运动,该质点的加速度可能为2m/s2
D.如果该质点做直线运动,该质点的加速度可能为12m/s2
3.关于物体的运动,不可能发生的是()
A.加速度大小逐渐减小,速度也逐渐减小
B.加速度方向不变,而速度方向改变
C.加速度和速度都在变化,加速度最大时,速度最小
D.加速度为零时,速度的变化率最大
4.两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示.连续两次曝光的时间间隔是相等的.由图可知()
A.在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同
B.在时刻t3两木块速度相同
C.在时刻t3和时刻t4之间某瞬时两木块速度相同
D.在时刻t4和时刻t5之间某瞬时两木块速度相同
5.一辆汽车在一直线上运动,第1s内通过5m,第2s内通过10m,第3s内通过20m,4s内通过5m,则最初两秒的平均速度是m/s,最后两秒的平均速度是__m/s,全部时间的平均速度是______m/s.
6.在离地面高h处让一球自由下落,与地面碰撞后反弹的速度是碰前3/5,碰撞时间为Δt,则球下落过程中的平均速度大小为_____,与地面碰撞过程中的平均加速度大小为_______。
(不计空气阻力).
7.物体以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做直线运动,经4s滑回原处时速度大小仍为5m/s,则物体的速度变化为_____,加速度为_____.(规定初速度方向为正方向).
8.人们工作、学习和劳动都需要能量,食物在人体内经消化过程转化为葡萄糖,葡萄糖在体内又转化为CO2和H2O,同时产生能量E=2.80×106J·mol-1.一个质量为60kg的短跑运动员起跑时以1/6s的时间冲出1m远,他在这一瞬间内消耗体内储存的葡萄糖质量是多少?
课
后
作
业
一、参考系
1.为了描述物体的运动而的物体叫参考系(或参照物)。
2.选取哪个物体作为参照物,常常考虑研究问题的方便而定。
研究地球上物体的运动,一般来说是取为参照物,对同一个运动,取不同的参照物,观察的结果可能不同。
3.运动学中的同一公式中所涉及的各物理量应相对于同一参照物。
如果没有特别说明,都是取地面为参照物。
二、质点
1.定义:
2.物体简化为质点的条件:
3.注意:
同一物体,有时能被看作质点,有时就不能看作质点。
三、时间和时刻
1.时刻;在时间轴上可用一个确定的点来表示,如“2s末”、“3s初”等。
2.时间:
指两个时刻之间的一段间隔,如“第三秒内”、“10分钟”等。
四、位移和路程
1.位移
①意义:
位移是描述的物理量。
②定义:
③位移是矢量,有向线段的长度表示位移大小,有向线段的方向表示位移的方向。
2.路程:
路程是;路程是标量,只有大小,没有方向。
3.物体做运动时,路程才与位移大小相等。
在曲线运动中质点的位移的大小一定路程。
五、速度和速率
1.速度
①速度是描述的物理量。
速度是矢量,既有大小又又方向。
②瞬时速度:
对应或的速度,简称速度。
瞬时速度的方向为该时刻质点的方向。
③平均速度:
定义式为该式适用于运动;而平均速度公式仅适用于运动。
平均速度对应某一段时间(或某一段位移),平均速度的大小跟时间间隔的选取有关,不同的阶段平均速度一般不同,所以求平均速度时,必须明确是求哪一段位移或哪一段时间内的平均速度。
2.速率:
瞬时速度的大小叫速率,速率是标量,只有大小,没有方向。
六、加速度
1.加速度是描述的物理量。
2.定义式:
。
3.加速度是矢量,方向和方向相同。
4.加速度和速度的区别和联系:
①加速度的大小和速度(填“有”或“无”)直接关系。
质点的运动的速度大,加速度大;速度小,其加速度小;速度为零,其加速度为零(填“一定”或“不一定”)。
②加速度的方向(填“一定”或“不一定”)和速度方向相同。
质点做加速直线运动时,加速度与速度方向;质点做减速直线运动时,加速度与速度方向;质点做曲线运动时,加速度方向与初速度方向成某一角度。
③质点做加速运动还是减速运动,取决于加速度的和速度的关系,与加速度的无关。
七、匀速直线运动
1.定义:
叫匀速直线运动。
2.速度公式:
巩固训练
1.两辆汽车在平直的公路上行驶,甲车内一个人看见窗外树木向东移动,乙车内一个人发现甲车没有运动,如果以大地为参照物,上述事实说明…………………………()
A.甲车向西运动,乙车不动B.乙车向西运动,甲车不动
C.甲车向西运动,乙车向东运动D.甲、乙两车以相同的速度同时向西运动
2.某物体沿着半径为R的圆周运动一周的过程中,最大路程为,最大位移为。
3.物体做直线运动,若在前一半时间是速度为v1的匀速运动,后一半时间是速度为v2的匀速运动,则整个运动过程的平均速度大小是;若在前一半路程是速度为v1的匀速运动,后一半路程是速度为v2的匀速运动,则整个运动过程的平均速度大小是。
4.下列说法中正确的是…………………()
A.物体有恒定速率时,其速度仍可能有变化
B.物体有恒定速度时,其速率仍可能有变化
C.物体的加速度不为零时,其速度可能为零
D.物体具有沿x轴正向的加速度时,可能具有沿x轴负向的速度
5.一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的_____倍
6.下列关于质点的说法中,正确的是…()
A.质点是非常小的点;
B.研究一辆汽车过某一路标所需时间时,可以把汽车看成质点;
C.研究自行车运动时,由于车轮在转动,所以无论研究哪方面,自行车都不能视为质点;
D.地球虽大,且有自转,但有时仍可被视为质点
7.下列说法中正确的是…………………()
A.位移大小和路程不一定相等,所以位移才不等于路程;
B.位移的大小等于路程,方向由起点指向终点;
C.位移取决于始末位置,路程取决于实际运动路线;
D.位移描述直线运动,是矢量;路程描述曲线运动,是标量。
8.下列说法中正确的是…………………()
A.质点运动的加速度为0,则速度为0,速度变化也为0;
B.质点速度变化越慢,加速度越小;
C.质点某时刻的加速度不为0,则该时刻的速度也不为0;
D.质点运动的加速度越大,它的速度变化也越大。
9.某同学在百米比赛中,经50m处的速度为10.2m/s,10s末以10.8m/s冲过终点,他的百米平均速度大小
为m/s。
课
后
小
结
本节课知识传授完成情况:
完全能接受□部分能接受□不能接受□
学生的接受程度:
很积极□比较积极□一般□不积极□
学生上次的作业完成情况:
数量%完成质量:
优□良□中□
下节课的教学内容:
备注
核查
时间
教研组长
核查
教学主任
核查
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