物理必修1(人教版)
第二课时匀变速直线运动的速度与时间的关系
水平测试
1.(双选)关于直线运动,下列说法中正确的是()
A.匀速直线运动的速度是恒定的,不随时间而改变
B.匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变
C.速度随时间不断增加的运动,叫做匀加速直线运动
D.速度随时间不断减小的运动,叫做匀减速直线运动
解析:匀速直线运动的速度是恒定的,大小和方向都不随时间变化,所以A正确;匀变速直线运动是加速度保持不变的直线运动,它的速度随时间均匀变化,所以B正确;如果速度随时间均匀增加,那么是匀加速直线运动;如果速度随时间不均匀增加,那么这种运动不是匀加速直线运动,所以C错误;如果速度随时间均匀减小,那么是匀减速直线运动,所以D错.
答案:AB
2.(双选)如图所示的四个图象中表示物体做匀加速直线运动的是()
解析:速度的正负不表示速度是否增加,选项A、D对.
答案:AD
3.做直线运动的某物体在第1s末、第2s末、第3s末…的速度分别为1m/s、2m/s、3m/s…则此物体的运动性质是()
A.匀变速直线运动
B.非匀变速直线运动
C.加速度不断增大的运动
D.可能是匀变速直线运动,也可能是非匀变速直线运动
解析:虽然此物体单位时间内速度的变化量是相等的,但运动过程中任意时刻的速度不能确定,而匀变速直线运动是指在任意相等的时间内速度的变化量都相等,所以不能确定此物体的运动性质,D正确.
答案:D
4.(双选)汽车的加速性能是反映汽车性能的重要指标.速度变化得越快,表明它的加速性能越好.如图为研究甲、乙、丙三辆汽车加速性能得到的vt图象,根据图象可以判定()
A.甲车的加速性能最好
B.乙车比甲车的加速性能好
C.丙车比乙车的加速性能好
D.乙、丙两车的加速性能相同
解析:从图象可判断:乙、丙两车的加速度大小相等,且比甲车的加速度大,所以乙、丙两车的加速性能相同,且比甲车的大.所以选项B、D正确.
答案:BD
5.一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体,它在第1s末、第2s末、第3s末的瞬时速度之比是()
A.1∶1∶1B.1∶2∶3
C.12∶22∶32D.1∶3∶5
解析:由v=at得v1∶v2∶v3=at1∶at2∶at3=1∶2∶3,故选项B正确.
答案:B
6.(双选)物体做匀加速直线运动,已知第1s末的速度是6m/s,第2s末的速度是8m/s,则下面结论正确的是()
A.物体零时刻速度是3m/s
B.物体的加速度是2m/s2
C.任何1s内的速度变化都是2m/s
D.每1s初的速度比前1s末的速度大2m/s
解析:物体的加速度a=v2-v1t=8-61m/s2=2m/s2,零时刻速度为v0,则由v1=v0+at1得v0=v1-at1=(6-2×1)m/s=4m/s,因此A错,B对.由Δv=at可得任何1s内的速度变化均为2m/s,故C对.每1s初与前1s末是同一个时刻,速度相同,因此D错.
答案:BC
7.(双选)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动,两物体运动的vt图象如图所示,下列判断正确的是()
A.甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线运动
B.两物体两次速度相同的时刻分别在1s末和4s末
C.乙在前2s内做匀加速直线运动,2s后做匀减速直线运动
D.2s后,甲、乙两物体的速度方向相反
解析:由v-t图象知,甲以2m/s的速度做匀速直线运动,乙在0~2s内做匀加速直线运动,加速度a1=2m/s2,2~6s内做匀减速直线运动,加速度a2=-1m/s2,A错误,C正确;t1=1s和t2=4s时二者速度相同,B正确;0~6s内甲、乙的速度方向都沿正方向,D错误.
答案:BC
素能提高
8.(双选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度大小为10m/s.在这一过程中()
A.物体一定向一个方向运动
B.物体的运动方向可能发生改变
C.加速度大小可能小于4m/s2
D.加速度大小可能大于10m/s2
解析:物体做匀变速直线运动,题中只告诉了某时刻速度的大小为4m/s,说明可能和10m/s的速度同向,也可能反向,所以B正确.已知条件中涉及时间和速度的大小,可求加速度,有两种可能:以初始时刻的速度方向为正方向,当匀加速运动时,v=10m/s,a=v-v0t=6m/s2;当匀减速运动时,v=-10m/s,可将往返时的匀变速运动作为一个过程来处理,a=v-v0t=-14m/s2.故正确答案为B、D.
答案:BD
9.物体做匀加速直线运动,到达A点时的速度为5m/s,经3s到达B点时的速度为14m/s,再经过4s到达C点,则它到达C点时的速度为多大?
解析:在物体由A点到B点的运动阶段,应用匀变速直线运动速度公式,有vB=vA+at1,解得物体运动的加速度a=vB-vAt1=14-53m/s2=3m/s2.在物体由B点到C点的运动阶段,再应用匀变速直线运动速度公式,可得物体到达C点时的速度:
vC=vB+at2=14m/s+3×4m/s=26m/s.
答案:26m/s
10.滑雪运动员不借助雪杖,以加速度a1由静止从山坡顶匀加速滑下,测得其20s后的速度为20m/s,50s后到达坡底,又以加速度a2沿水平面减速20s后停止.求:
(1)a1和a2的大小;
解析:由v=v0+at得下滑过程中的加速度大小a1=v1-v0t1=20-020m/s2=1m/s2,到达坡底时的速度大小v2=a1t2=1×50m/s=50m/s,在水平面上的加速度a2=v-v2t3=0-5020m/s2=-2.5m/s2,即a2的大小为2.5m/s2.
答案:1m/s22.5m/s2
(2)滑雪运动员到达坡底后再经过6s的速度大小.
解析:到达坡底后再经过6s的速度大小
v3=v2+a2t4=50m/s-2.5×6m/s=35m/s.
答案:35m/s
话说台风
人们谈起台风就有谈虎色变之感,那么,台风为何如此使人们惧怕,其威力到底有多大呢?下面浅谈一下这个问题.
对台风的威力曾有人计算过,一个成熟的台风,在一天内所下的雨,大约相当于200亿吨水由于水汽凝结所放出的热量,相当于50万颗1945年投放广岛的原子弹的能量,也就是说,每秒钟释放出相当于6颗普通原子弹的能量!换句话说,一个成熟的台风一天释放的热量,如转变成电能的话,可供全美国6个月的用电.
虽然台风具有如此惊人的威力,是人类的一大祸害,对人们的生命财产造成无法估量的损失,但是没有台风,人类将更加遭殃,道理是这样:
1.现在全世界水荒严重,工、农业生产和生活用水均感不足,而台风这一热带风暴却是重要的淡水资源,据资料统计介绍,台风给日本、印度、东南亚和美国东南部带来了大量的雨水,占这些地区总降水量的25%.
2.赤道地区受日照最多,气候炎热,若没有台风驱散这一地区的热量,热带便会更热,寒带也会更冷,而温带将会消失.
3.台风最大的时速可达200千米左右,其能量相当于400颗2000吨级的氢弹爆炸时所放出的能量,地球全凭着这个能量保持着热平衡.
综上所述可以看出,台风虽然往往给人类的生存造成一定的威胁,但是若没有台风,人类更无法生存和发展,这样摆在人们面前的问题就是如何避免、减少台风对人类的威胁及财产造成的损失,积极开发台风所具有的惊人能量,以便造福于人类,这也是未来必须解决的一大课题.
《匀变速直线运动的速度与时间的关系》教学设计
一、设计思想
本节课从上一节课研究小车的速度随时间变化的v-t图像入手,让学生通过分组讨论,探究图像的形状特点、速度如何变化,加速度如何计算、不同时间段的加速度分别是多少,教师引导得出匀变速直线运动的概念和特点,这一探究过程,增进学生领会v-t图像的物理意义。紧接着通过学生分组讨论探究匀变速直线运动速度时间关系是什么?充分发挥学生自主学习,合作学习的主动性,分组讨论得出匀变速直线运动的速度时间关系v=v0+at.这部分教学,不但使学生认识掌握匀变速直线运动的规律,而且通过对这问题的研究,使学生了解和体会物理学研究问题的方法,图象、公式、以及利用数学方法处理物理问题等。这一点可能对学生更为重要,通过学习过程使学生有所体会。随后通过对两个v-t图像的研究讨论得出匀加速直线运动,若规定初速度的方向为正方向,则a0,匀减速直线运动,若规定初速度的方向为正方向,则a0.从而有利于学生运用v=v0+at解决后面的三道问题。本节在内容的安排顺序上,既注意了科学系统,又注意学生的认识规律。讲解问题从实际出发,尽量用上一节的实验测量数据。运用图象这种数学工具,相对强调了图象的作用和要求。这是与以前教材不同的。在现代生产、生活中,图象的运用随处可见,无论学生将来从事何种工作,掌握最基本的应用图象的知识,都是必须的。学生在初学时往往将数学和物理分割开来,不习惯或不会将已学过的数学工具用于物理当中。在教学中应多在这方面引导学生。本节就是一个较好的机会,将图象及其物理意义联系起来。
二、教学目标
1、知识与技能
(1)掌握匀变速直线运动的概念、运动规律及特点。
(2)掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式,会推导,能进行有关计算。
(3)知道v-t图象的意义,会根据图象分析解决问题。
2、过程与方法
(1)培养学生识别、分析图象和用物理语言表达相关过程的能力。
(2)引导学生研究图象,寻找规律得出匀变速直线运动的概念.
(3)引导学生用数学公式表达物理规律并给出各符号的具体含义.
3、情感态度与价值观
(1)、培养学生用物理语言表达物理规律的意识,激发探索与创新欲望.
(2)体验同一物理规律的不同描述方法,培养科学价值观。
(3)将所学知识与实际生活相联系,增加学生学习的动力和欲望。
三、教学重点
1、理解匀变速直线运动的v-t图象的物理意义。
2、匀变速直线运动的速度与时间的关系式及应用。
教学难点
1、学会用v-t图象分析和解决实际问题。
2、掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式并会运用。
四、教学准备三角板,多媒体课件,编写讲义。
五、教学过程
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
一、创设物理情景,引入新课
2013年6月11日17时38分,神舟十号载人宇宙飞船在酒泉卫星发射中心顺利点火发射升空,经十分钟,速度增加到7.9km/h,生活中想发射火箭这样的变速运动很多,比如火车进站,出站,汽车启动,刹车,物体的下落运动,还有我们上一节课研究的小车在钩码带动下的运动,这些变速运动速度随时间变化有什么样的规律呢?
学生了解生活中的变速运动,思考这些变速运动速度随时间变化有什么规律
让学生了解生活中的变速直线运动,引发学生探究欲望。
二、进行
新课
1.匀变速直线运动的定义
合作探究一
出示上节小车在重物牵引下运动v-t图象
v/ms-1
t/s
0
5
10
15
10
20
30
40
50
组织学生总结图象特点,引导学生继续思考加速度与直线的倾斜程度的关系。
教师引导学生概括小车运动的特点,明确运动的性质
学生分组讨论:
⑴图象的形状特点
⑵速度如何变化的
⑶加速度如何计算(4)0-5s,5s-10s,5s-15s的加速度分别是多少?
(5)小车做的是什么样的运动?
学生观察,分组讨论图象特点
学生总结汇报,思考问题
学生在教师指导下得到匀变速直线运动的概念。沿着一条直线运动,且加速度保持不变的运动,叫做匀变速直线运动
引导学生思考图象特点,激发学生求知欲
通过学生讨论探究小车运动的V-t图像得出匀变速直线运动的定义
2.匀变速直线运动的特点
请同学们从刚才的学习中总结匀变速直线的特点
学生回顾总结匀变速直线运动的特点:
1.加速度不变
2.速度时间图像是一条倾斜直线
3.速度均匀变化
明确匀变速直线运动的特点
3.速度与时间的关系
合作探究二
教师提出问题:既然匀变速直线运动速度随时间均匀变化,那速度随时间有什么样的变化规律?
学生分组讨论,每组讨论过程中推荐一名同学作总结发言,展示本组讨论结果,比比那组方法多,发言最精彩。
有的组从加速度的定义得出
有的组利用观察V-t图像得出
有的组类比一次函数得出
v=v0+at
充分发挥学生自主学习,合作学习,体现团队精神,形成激烈竞争。
4、匀变速直线运动的分类
问题:匀变速直线运动速度时间关系式v=v0+at
矢量式使用时需注意哪些问题?
合作探究三
下图是一物体做匀变速直线运动的V—t图像,通过图像所给信息求解
(1)物体运动的加速度是多少?
(2)物体做什么样的运动?
v/ms-1
t/s
o
2
2
4
6
4
下图是一物体做匀变速直线运动的V—t图像,通过图像所给信息求解
(1)物体运动的加速度是多少?
(2)物体做什么样的运动?
v/ms-1
t/s
o
4
2
学生分组讨论得出
a=1m/s2
物体做匀加速运动
通过教师引导与学生一起得出:物体做匀加速直线运动,若规定初速度v0的方向为正方向,则,a0,取正值
学生分组讨论得出
a=-2m/s2
物体做减速运动
通过教师引导与学生一起得出:物体做匀减速直线运动,若规定初速度v0的方向为正方向,则,a0,取负值
明确匀变速直线运动速度时间关系v=v0+at
应用时需注意方向问题
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
三、巩固练习
例一:汽车以36km/h的速度匀速行驶,现以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度能达到多少?
教师引导学生明确已知量、待求量,确定研究对象和研究过程
解:初速度vo=36km/h=10m/s,加速度a=0.6m/s2,时间t=10s,10s后的速度为
v=v0+at
=10m/s+0.6m/s2×10s
=16m/s
=57.6km/h
例二:某汽车在某路面紧急刹车时,加速度的大小是6m/s2,如果必须在2s内停下来,汽车的行驶速度最高不能超过多少km/h?
解:以汽车初速度v0方向为正方向
由题知:加速度a=-6m/s2,时间t=2s,
2s末的速度v=0
则由v=v0+at得
v0=v-at=0-(-6m/s2)×2s=12m/s=43km/h
答:汽车的速度不能超过43km/h
通过这道题,我们大家知道了汽车遇到紧急情况时,虽然踩了刹车,但汽车不会马上停下来,还会向前滑行一段距离。因此,汽车在运行时,要被限定最大速度,超过这一速度,就可能发生交通事故。请同学们结合实际想一想:当发生交通事故时,交警是如何判断司机是否超速行驶的?
例三:某汽车正以12m/s的速度在路面上匀速行驶,前方出现紧急情况需刹车,加速度大小是3m/s2,求汽车5s末的速度。
解:以初速方向为正方向
则v=v0+at=12+(-3)×5m/s=-3m/s
正确解法:以初速方向为正方向
当车速减为零时,v=v0+at=12-3t=0
解得t=4s
即4s末汽车已刹车完毕,所以5末时汽车处于静止状态,即速度为零。
学生自主解题
板演并讲解
学生自主解题
并板演讲解
学生思考:汽车刹车时会留下痕迹,交警可以通过测量痕迹的长度,计算出司机刹车时的速度。以此来判断司机是否超速行驶。
学生自主解题
并板演讲解
可能有学生会根据公式解得v=-3m/s
有学生会提出根据实际情况汽车刹车后不可能反向运动,要先判断刹车时间,再计算所求量。
明确规定初速度v0
的方向为正方向,匀减速直线运动,则a取负值。
明确规定初速度v0
的方向为正方向,匀减速直线运动,则a取负值。
引导学生“从生活走向物理,从物理走向社会”
锻炼了学生的胆量和表达能力
让学生明确计算刹车问题时,需先判断停车时间。
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
四、知识小结
提问:这节课你知道了什么?
小结所学知识
与教师一起总结:
1.本节从对小车运动的V-t图像的研究得出匀变速直线运动的定义:沿着一条直线运动且加速度不变
2.通过小组讨论得出匀变速直线运动的公式v=v0+at
3.公式中v、v0、a都是矢量,必须注意其方向。
让学生整理、回忆本节课的收获,构建整体的知识体系
五、作业
布置作业:教材中的“问题与练习2题和3题”
认真思考,独立完成作业
让学生巩固了上课所学知识,在解答问题的过程中发现不足,及时补救。
六、板书设计:
匀变速直线运动速度与时间的关系
一.匀速直线运动定义:沿着一条直线运动,且加速度保持不变的运动,叫做匀变速直线运动
二.匀变速直线运动的特点:1.v-t图像是一条倾斜的直线
2.加速度不变的运动。
3.速度随时间均匀改变,
三.速度与时间关系:速度与时间关系式
四.分类:匀加速直线运动,若规定初速度v0的方向为正方向,则a0
匀减速直线运动,若规定初速度v0的方向为正方向,则a0
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
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?
文章来源://m.jab88.com/j/6566.html
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