一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,帮助高中教师更好的完成实现教学目标。你知道怎么写具体的高中教案内容吗?经过搜索和整理,小编为大家呈现“匀变速直线运动的速度与位移关系导学案”,供您参考,希望能够帮助到大家。
第二章匀变速直线运动的研究
第四节匀变速直线运动的速度与位移的关系导学案
【学习目标】
1.掌握匀变速直线运动的速度和位移关系,提高应用公式分析和计算运动问题的能力。
2.自主学习,合作探究,会用推论法探究匀变速直线运动中v、a、t、x之间的关系。
3.激情投入,全力以赴,体验成功的快乐。
【重点、难点】
重点:匀变速直线运动中位移与速度的关系式的应用
难点:初速度为零的匀加速直线运动的规律的推导过程
【使用说明】
1.先通读教材,熟记并理解本节的基本知识,再完成导学案设置的问题,依据发现的问题,然后再读教材或查阅资料,解决问题。
2.课堂上通过小组合作讨论、展示点评加深对本节知识的理解达成目标。
【问题导学】
1、射击时,火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀,推动弹头加速运动。如果把子弹在枪管中的运动看
做匀加速直线运动,子弹的加速度是a=5×105m/s2,枪筒长x=0.64m。
请用前面的速度公式和位移公式计算子弹射出枪口时的速度。
【合作探究】
探究点一:匀变速直线运动速度与位移的关系
问题1:想一想,问题导学中,已知条件和所求的结果都不涉及时间t,它只是一个中间量。我们能不能消去t,从而直接得到速度v与位移x的关系?
运用前两节的公式消去t得到:公式中各物理量分别代表什么意义?
【针对训练】
1、一辆汽车原来的速度是36km/h,在一段下坡路上做匀加速直线运动,加速度是0.2m/s2,行驶下坡路末端时速度增加到54km/h。求这段下坡路的长度。
2、某飞机的起飞速度是60m/s,在跑道上可产生的最大加速度为4m/s。该飞机从静止到起飞成功需要跑道的最小长度为多少?
2.3匀变速直线运动的位移与时间关系(二)
学习目标:
1.进一步理解匀变速直线运动的速度公式和位移公式。
2.能较熟练地应用速度公式和位移公式求解有关问题。
3.能推导匀变速直线运动的位移和速度关系式,并会应用它进行计算。
4.掌握匀变速直线运动的两个重要要推论。
5.能灵活应用匀变速直线运动的规律进行分析和计算。
学习重点:1.
2.推论1:S2-S1=S3-S2=S4-S3=…=Sn-Sn-1=△S=aT2
3.推论2:
学习难点:推论1
学习过程:
一、匀变速直线运动的位移和速度关系
1.公式:
2.推导:
【例1】发射枪弹时,枪弹在枪筒中的运动可以看做匀加速运动,如果枪弹的加
速度大小是5×105m/s,枪筒长0.64米,枪弹射出枪口时的速度是多大?
【例2】一光滑斜面坡长为l0m,有一小球以l0m/s的初速度从斜面底端向上运
动,刚好能到达最高点,试求:小球运动的加速度。
二、匀变速直线运动三公式的讨论
1.三个方程中有两个是独立方程,其中任意两个公式可以推导出第三式。
2.三式中共有五个物理量,已知任意三个可解出另外两个,称作“知三解二”。
3.Vo、a在三式中都出现,而t、Vt、s两次出现。
4.已知的三个量中有Vo、a时,另外两个量可以各用一个公式解出,无需联立方程.
5.已知的三个量中有Vo、a中的一个时,两个未知量中有一个可以用一个公式解出,另一个可以根据解出的量用一个公式解出。
6.已知的三个量中没有Vo、a时,可以任选两个公式联立求解Vo、a。
7.不能死套公式,要具体问题具体分析(如刹车问题)。
【例3】一个滑雪的人,从85m长的山坡上匀变速滑下,初速度是1.8m/s,末速度是5.0m/s,他通过这段山坡需要多长时间?
三、匀变速直线运动的两个推论
1.匀变速直线运动的物体在连续相等的时间(T)内的位移之差为一恒量。
①公式:S2-S1=S3-S2=S4-S3=…=Sn-Sn-1=△S=aT2
②推广:Sm-Sn=(m-n)aT2
③推导:
2.推导:某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,即:
【例4】做匀变速直线运动的物体,在第一个4秒内的位移为24米,在第二个4秒内的位移是60米,求:(1)此物体的加速度。(2)物体在第四个4秒内的位移。
【例5】一个从静止开始做匀加速直线运动的物体,第10s内的位移比第9s内的位移多l0m求:
(1)它在第l0s内通过的位移
(2)第10s末的速度大小
(3)前10s内通过的位移大小。
【例6】已知物体做匀加速直线运动,通过A点时的速度是V0,通过B点时的速度是Vt,求运动的平均速度及中间时刻的速度。
【例7】已知物体做匀加速直线运动,通过A点时的速度是V0,通过B点时的速度是Vt,求中点位置的速度。
当堂达标:
1.某物体作变速直线运动,关于此运动下列论述正确的是()
A.速度较小,其加速度一定较小
B.运动的加速度减小,其速度变化一定减慢
C.运动的加速度较小,其速度变化一定较小
D.运动的速度减小,其位移一定减小
2.火车从车站由静止开出做匀加速直线运动,最初一分钟行驶540米,则它在最初l0秒行驶的距离是()
A.90米B.45米C.30米D.15米
3.一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为L时,速度为V,当它的速度是v/2时,它沿全面下滑的距离是()
A.L/2B.L/2C.L/4D.3L/4
4.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,lS后的速度的大小变为10m/s,在这1s内该物体的()(1996年高考题)
A.位移的大小可能小于4m,B.位移的大小可能大于l0m,.
C.加速度的大小可能小于4m/s2。D.加速度的大小可能大于l0m/s2。
5.一物体做匀加速直线运动,初速度为0.5m/s,第7s内的位移比第5s内的位移多4m.求:
(1)物体的加速度,
(2)物体在5s内的位移.
6.飞机着陆以后以6m/s2的加速度做匀减速直线运动,若其着陆时速度为60m/s,求它着陆后12秒内滑行的距离。
7.两物体都做匀变速直线运动,在给定的时间间隔内()
A.加速度大的,其位移一定也大B.初速度大的,其位移一定也大
C.末速度大的,其位移一定也大D.平均速度大的,其位移一定也大
8.一辆汽车从车站开出,做初速度为零的匀加速直线运动。开出一段时间后,司机发现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速直线运动。从启动到停止一共经历10s,前进了15m,在此过程中,汽车的最大速度为()
A.1.5m/sB.3m/sC.4m/sD.无法确定
9.某物体做初速度为零的匀变速直线运动,若第1s末的速度为0.1m/s,则第3s末的速度为__________,前三秒内的位移为__________,第三秒内的位移为_______。
10.做匀加速直线运动的物体,速度从v增加到2v时通过的位移为x,则它的速度从2v增加到4v时通过的位移是_________。
11.火车由甲地从静止开始以加速度a匀加速运行到乙地,又沿原方向以a/3的加速度匀减速运行到丙地而停止。如甲、丙相距18km,车共运行了20min。求甲、乙两地间的距离及加速度a的值
12.列车由静止开始以a1=0.9m/s2的加速度做匀加速直线运动,经t1=30s后改为匀速直线运动,又经一段时间后以大小为a2=1.5m/s2的加速度做匀减速直线运动直至停止,全程共计2km,求列车行驶的总时间.
阅读材料:汽车车速指示机构
为了知道汽车行驶的速度和经过的里程数,汽车上装有车速里程表。这是一种组合仪表。车速里程表通过软轴和变速器连接,汽车驱动轮的运动经减速器、传动轴、变速器和软轴传至车速里程表的接头,并经过仪表内部的减速机构和电磁感应作用分别指示出汽车驶过的里程与车速。
车速里程表所指示的汽车行驶速度,实际上是通过测量汽车驱动轮的转速换算出来的。测量转速的仪表种类很多,有离心式转速表、磁转速表、直流电转速表、交变电流转速表等,通常多采用磁转速表,它的原理是通过测量旋转磁场跟它在金属感应罩内产生的电流间的相互作用力测出车速的。
图为车速里程表中测量车速部分的示意图。转轴1下端通过一系列传动机构同汽车驱动轮相连,随驱动轮旋转而旋转.转轴I上端铆接一永久磁铁2,磁铁外面罩着铝罩3,铝罩3固定在针轴4上。当磁铁2随驱动轮旋转时,铝罩中产生感应电流.根据楞次定律,感应电流的磁场与磁铁磁场的相互作用,要阻碍磁铁与铝罩的相对旋转。于是铝单克服游丝弹簧5的弹力扭转一个角度.这个角度与磁铁2的角速度成正比,也就是与驱动轮的每分钟转数成正比。因此,在表盘6上用均匀的刻度标出车速值,从指针7的扭辛毒角度可以知道车速。
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高一物理必修一重点知识点:匀变速直线运动速度与位移的关系
【重点装备】
速度与位移关系式的简单应用
1.位移与速度的关系式中矢量的取值方法
v^2-v0^2=2ax。为矢量式.应用它解题时,一般先规定初速度v0的方向为正方向。
(1)物体做加速运动时,a取正优,做减速运动时.a取负值。
(2)位移x0,说明物体通过的位移方向与初速度方向相同;x0,说明位移的方向与初速度的方向相反。
2.利用位移-速度关系式的解题方法
(1)选择匀变速直线运动的物体为研究对象,依据题意明确研究过程。
(2)分析研究过程的初末速度v0、v以及加速度a、位移x,知道三个量可计算第四个物理量。
(3)选择正方向,判定各量的正负,代人v^2-v0^2=2ax计算。
【同步练习题】
1.一列从车站开出的火车,在平直轨道上做匀加速直线运动,已知这列火车的长度为L,火车头经过某路标时的速度为v1,而火车尾经过此路标时的速度为v2,求:
(1)火车的加速度a;
(2)火车中点经过此路标时的速度v;
(3)整列火车通过此路标所用的时间t。
俗话说,磨刀不误砍柴工。教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,帮助教师能够井然有序的进行教学。您知道教案应该要怎么下笔吗?下面是小编精心收集整理,为您带来的《必修一2.4匀变速直线运动的位移与速度的关系(学案)》,大家不妨来参考。希望您能喜欢!
必修一2.4匀变速直线运动的位移与速度的关系(学案)
课前预习学案
一、预习目标
1.知道位移速度公式,会用公式解决实际问题。
2.知道匀变速直线运动的其它一些扩展公式。
3.牢牢把握匀变速直线运动的规律,灵活运用各种公式解决实际问题。
二、预习内容
1、匀变速直线运动的位移速度关系是。
2、匀变速直线运动的平均速度公式有、。
3、匀变速直线运动中,连续相等的时间T内的位移之差为。
4、匀变速直线运动某段时间内中间时刻的瞬时速度等于。某段过程中间位置的瞬时速度等于,两者的大小关系是。(假设初末速度均已知为)
5、物体做初速度为零的匀加速直线运动,则1T秒末、2T秒末、3T秒末……速度之比为;前1T秒、前2T秒、前3T秒……位移之比
;第1T秒、第2T秒、第3T秒……位移之比;
连续相等的位移所需时间之比。
三提出疑惑
1———————————————————————————————
2———————————————————————————————
课内探究学案
一学习目标
1速度公式、位移公式及位移与速度关系的公式的推导。
2掌握匀变速直线运动的位移、速度、加速度和时间的关系,会用公式解决匀变速直线运动的实际问题。
3重难点
(1).速度公式、位移公式及位移与速度关系的公式的推导。
(2)会运用公式分析、计算。
(3)具体到实际问题当中对物理意义、情景的分析。
二学习过程
1如果加速度小于零,表示什么意义?在你学过的公式中个物理量符号的意义怎样处理?
2对情景1减速过程位移的求解过程需注意什么?
3情景1有几种解法?
4合作探究,精讲点拨
用公式进行推导,即如果消去时间t会得到什么关系?
得到的结论是_______________________
三反思总结
对一般的匀变速直线运动涉及的物理量有5个,即vo、vt、t、a、x。一般来说,已知其中的三个物理量就可以求出其余的一个或二个物理量。
(1)不涉及位移x时:
(2)不涉及末速度vt时:
(3)不涉及时间t时:
对于以上三种关系式,只有两个是独立的,在做题时,应正确分析题意,寻找题目给的物理量,选取适当的运动规律解决问题。
四当堂训练
[例1]通过测试得知某型号的卡车在某种路面上急刹车时加速度大小是5m/s2。如果要求它在这种路面上行驶时在22.5m内必须停下,它的行驶速度不能超过多少千米每小时?
[例2]美国“肯尼迪”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统。已知“F-A-15”型战斗机在跑道上加速时可产生的最大加速度为5.0m/s2,起飞速度为50m/s。若要该飞机滑行100m后起飞,则:
(1)弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?(可保留根号)
(2)假设某航空母舰不装弹射系统,但要求“F-A-15”型战斗机能在它上面正常起飞,则该跑道至少多长?
[例3]驾驶手册规定具有良好刹车性能的汽车在以80km/h的速率行驶时,可以在56m的距离内刹住;在以48km/h的速率行驶时,可以在24m的距离内刹住。假设对这两种速率,驾驶员的反应时间(在反应时间内驾驶员来不及使用刹车,车速不变)与刹车产生的加速度都相同,则驾驶员的反应时间是多少?
课后练习与提高
1、某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为5m/s2,所需的起飞速度为50m/s,跑道长100m。通过计算判断,飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞?为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置。对于该型号的舰载飞机,弹射系统必须使它具有多大的初速度?
2、汽车从甲地由静止出发,沿直线运动到丙地,乙地在甲丙两地的中点,汽车从甲地匀加速直线运动到乙地,经过乙的速度为60km/h,接着又从乙地匀加速到丙地,到丙地时的速度为120km/h,求汽车从甲地到丙地的平均速度。
3、一个做匀加速直线运动的物体,初速度=2.0m/s,它在第3秒内通过的位移为4.5m,则它的加速度为多少?
4、一质点做初速度为零的匀加速直线运动,若在第3秒末至第5秒末的位移为40m,则质点在前4秒的位移为多少?
5、观察者站在列车第一节车厢前端一侧的地面上,列车由静止开始匀加速直线运动,测得第一节车厢通过他用了5秒,列车全部通过他用了20秒,则列车一共有几节车厢?(车厢等长且不计车厢间距)
3、1m/s2第3秒位移4.5m/s,据公式有则
4、40m/s由可得,由公式有
5、16方法一:根据初速度为零的匀加速直线运动连续相等位移的时间之比为(一节车厢的时间为t0=5秒,则n节总时间为=20n=16
方法二、连续相等的时间内位移之比为1:3:5……:(2n-1),20内共有4个5秒,则连续四个5秒的位移之比为1:3:5:7,则有7+5+3+1=16个单位车厢长度。
方法三:一节车厢长度,20秒内总长度,有
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