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1、
勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用
一、目的要求
1、會推導(dǎo)并掌握勻變速直線運動的公式:vt2-v02=2as
2、理解并掌握初速為零的勻變速直線運動的規(guī)律以及幾個重要關(guān)系,并靈活運用.
3、能熟練而靈活地應(yīng)用勻變速直線運動的規(guī)律分析、解決較為復(fù)雜的運動學(xué)問題.
二、重點難點
重點:掌握勻變速直線運動的三個基本關(guān)系式并加以應(yīng)用。
難點:靈活運用這些規(guī)律解決實際運動學(xué)問題。
三、教學(xué)過程:
(一)勻變速直線運動規(guī)律的第三個關(guān)系式
1、考察前面已學(xué)的公式,vt=v0+at, s=v0t+(1/2)at2,兩個公式共包含vt、v0、a、t、s五個物理量,而每個公式只有四個物理量,而且都
2、是時間t的函數(shù)式,如果將這兩個關(guān)系式聯(lián)立,并消去t,會得出怎樣的結(jié)果?(學(xué)生推導(dǎo))
結(jié)果是 vt2-v02=2as
這個關(guān)系式也是四個物理量,但不含時間t,它就是勻變速直線運動規(guī)律的第三個關(guān)系式,當(dāng)要解決的問題不涉及時間t時,用這個式子求解比較方便.
2、 例題:教材第34頁例題1.(學(xué)生閱讀)
學(xué)生敘述:已知槍彈在槍筒中作勻加速直線運動,筒長s=0.64m,a=5×105m/s2,隱含條件v0=0,求槍彈射出槍口時的速度,即末速度vt.
此問題不涉及時間t,顯然由vt2-v02=2as,可以得出vt=√2as,代入數(shù)據(jù)解得vt=800m/s.
(二)討論:教材第34頁(思考
3、與討論)
問題:勻變速直線運動規(guī)律的三個公式
vt=v0+at
s=v0t+(1/2)at2
vt2-v02=2as
共包含5個物理量,如果已知其中3個物理量,求解其余2個未知量時,怎么辦?
列出其中2個關(guān)系式,然后聯(lián)立求解.
問題2.如果物體的初速為零,勻變速運動的公式,又是怎樣的?
顯然有
vt=at
s=(1/2)at2
vt2=2as
例題2:教材第34頁例題2,(學(xué)生閱讀,然后分析題意,評講)
評講:物理情景:人在山坡上自上而下滑雪,將此運動理想化為勻加速直線運動.
已知條件:v0=1.8m/s,t=5.0
4、m/s,s=85m,
求解:運動時間t.
解:教材給出了聯(lián)立方程消去加速度a求時間t的辦法,作為另一種簡潔方法,即利用平均速度公式求解往往被忽視,其實運用起來十分方便.
由s= v- t=(v0+vt)/2·t ,得到t=2s/(v0+vt),代入數(shù)據(jù),解得 t=25s.
(三)勻變速直線運動的若干特殊規(guī)律
1、任意兩個連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)的位移之差是一個恒量,即
s2-s1=s3-s2…=Δs=aT2
2、在一段時間t內(nèi),中間時刻的瞬時速度v等于這段時間的平均速度,即
v=v- AB=sAB/t=(vA+vB)/2
式中sAB為這段時間內(nèi)的位移,vA、vB分別為這段時間
5、初、末時刻的瞬時速度.
1、 初速為零的勻加速運動有如下特征
(1)從運動開始計時起,在連續(xù)相等的各段時間內(nèi)通過的位移之比為
s1:s2:s3:…:sn=1:3:5:…:(2n-1)(n=1、2、3…)
(2)從運動開始計時起,時間t內(nèi),2t內(nèi),3t內(nèi)…Nt內(nèi)通過的位移之比為
sⅠ:sⅡ:sⅢ:…:sN=12:22:32:…:N2
(3)從運動開始計時起,通過連續(xù)的等大位移所用的時間之比為
t1:t2:t3:…:tn=(√1-0):(√2-√1):(√3 - √2):…(√n-√n-1)
以上結(jié)論可視情況留給同學(xué)們自己證明
四、課堂小結(jié)
勻變速直線運動的基本規(guī)律
vt=v0+at
s=v0t+(1/2)at2
vt2-v02=2as
s= v- t=(v0+vt)/2·t
2
用心 愛心 專心