高中物理人教版必修1教案 勻變速直線運動的位移與時間關(guān)系

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111 2.3勻變速直線運動的位移與時間關(guān)系（二） 班級________姓名________學(xué)號_____ 教學(xué)目標(biāo): 1. 進一步理解勻變速直線運動的速度公式和位移公式。 2. 能較熟練地應(yīng)用速度公式和位移公式求解有關(guān)問題。 3. 能推導(dǎo)勻變速直線運動的位移和速度關(guān)系式，并會應(yīng)用它進行計算。 4. 掌握勻變速直線運動的兩個重要要推論。 5．能靈活應(yīng)用勻變速直線運動的規(guī)律進行分析和計算。 學(xué)習(xí)重點: 1. 2. 推論1：S2-S1=S3-S2=S4-S3=…=Sn-Sn-1=△S=aT2 3．推論2： 學(xué)習(xí)難點: 推論1 主要內(nèi)容: 一、勻變速直線運動的位移和速度關(guān)系 1．公式： 2．推導(dǎo)： 3．物理意義： 【例一】發(fā)射槍彈時，槍彈在槍筒中的運動可以看做勻加速運動，如果槍彈的加 速度大小是5105m／s，槍筒長0．64米，槍彈射出槍口時的速度是多大? 【例二】一光滑斜面坡長為l0m，有一小球以l0m／s的初速度從斜面底端向上運 動，剛好能到達(dá)最高點，試求：小球運動的加速度。 二、勻變速直線運動三公式的討論 1．三個方程中有兩個是獨立方程，其中任意兩個公式可以推導(dǎo)出第三式。 2．三式中共有五個物理量，已知任意三個可解出另外兩個，稱作“知三解二”。 3．Vo、a在三式中都出現(xiàn)，而t、Vt、s兩次出現(xiàn)。 4．已知的三個量中有Vo、a時，另外兩個量可以各用一個公式解出，無需聯(lián)立方程． 5．已知的三個量中有Vo、a中的一個時，兩個未知量中有一個可以用一個公式解出，另一個可以根據(jù)解出的量用一個公式解出。 6．已知的三個量中沒有Vo、a時，可以任選兩個公式聯(lián)立求解Vo、a。 7．不能死套公式，要具體問題具體分析(如剎車問題)。 【例三】一個滑雪的人，從85 m長的山坡上勻變速滑下，初速度是1．8 m／s，末速度是5．0 m／s，他通過這段山坡需要多長時間？ 三、勻變速直線運動的兩個推論 1．勻變速直線運動的物體在連續(xù)相等的時間(T)內(nèi)的位移之差為一恒量。 ①公式：S2-S1=S3-S2=S4-S3=…=Sn-Sn-1=△S=aT2 ②推廣：Sm-Sn=（m-n）aT2 ③推導(dǎo)： 2．某段時間中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度，即： 【例四】做勻變速直線運動的物體，在第一個4秒內(nèi)的位移為24米，在第二個4 秒內(nèi)的位移是60米，求：(1)此物體的加速度。(2)物體在第四個4秒內(nèi)的位移。 【例五】一個從靜止開始做勻加速直線運動的物體，第10s內(nèi)的位移比第9s內(nèi)的位移多l(xiāng)0m求： (1) 它在第l0s內(nèi)通過的位移 (2) 第10s末的速度大小 (3) 前10s內(nèi)通過的位移大小。 【例六】已知物體做勻加速直線運動，通過A點時的速度是V0，通過B點時的速度是Vt，求運動的平均速度及中間時刻的速度。 【例七】已知物體做勻加速直線運動，通過A點時的速度是V0，通過B點時的速度是Vt，求中點位置的速度。 課堂訓(xùn)練： 1．某物體作變速直線運動，關(guān)于此運動下列論述正確的是( ) A．速度較小，其加速度一定較小 B．運動的加速度減小，其速度變化一定減慢 C．運動的加速度較小，其速度變化一定較小 D．運動的速度減小，其位移一定減小 2．火車從車站由靜止開出做勻加速直線運動，最初一分鐘行駛540米，則它在最初l0秒行駛的距離是( ) A．90米 B．45米 C．30米 D．15米 3．一物體由靜止沿光滑斜面勻加速下滑距離為L時，速度為V，當(dāng)它的速度是v／2時，它沿全面下滑的距離是( ) A．L／2 B． L/2 C．L／4 D．3L／4 4．一物體做勻變速直線運動，某時刻速度的大小為4m／s，lS后的速度的大小變?yōu)?0m／s，在這1s內(nèi)該物體的( )(1996年高考題) 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。 課后作業(yè)： 1．汽車自O(shè)點出發(fā)從靜止開始在平直公路上做勻加速直線運動，途中在6s鐘內(nèi)分別經(jīng)過P、Q兩根電桿，已知P、Q電桿相距60m，車經(jīng)過電桿Q時的速率是15m／s，則： (A)經(jīng)過P桿時的速率是5m／s； (B)車的加速度是1．5m／s2； (C)P、O間距離是7．5m： (D)車從出發(fā)到Q所用的時間是9s． 2．物體做勻變速直線運動，下面哪種情形是不可能的 (A)相鄰的等時間間隔內(nèi)的速度增量相同而末速度相反 (B)第1、2、3s內(nèi)通過的路程為2m、3m、4m (C)任意相鄰兩段等時間間隔內(nèi)通過的位移之差不等 、 (D)第2s內(nèi)通過的路程既小于第3s內(nèi)通過的路程，也小于第ls內(nèi)通過的路程 3．有一物體做初初速為零，加速度為10m／s2運動，當(dāng)運動到2m處和4m處的瞬時速度分別是V1 和 V2，則v1：v2等于 A．1：1 B．1： C．1：2 D．1：3 4．用的式子求平均速度，適用的范圍是 A．適用任何直線運動； B．適用任何變速運動： C．只適用于勻速直線運動： D．只適用于勻變速直線運動． 5．一物體做勻加速直線運動，初速度為0．5m／s，第7s內(nèi)的位移比第5s內(nèi)的位移多4m．求： (1)物體的加速度， (2)物體在5s內(nèi)的位移． 6．飛機著陸以后以6m／s2的加速度做勻減速直線運動，若其著陸時速度為60m／s，求它著陸后12秒內(nèi)滑行的距離。 7．兩物體都做勻變速直線運動，在給定的時間間隔內(nèi) ( ) 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 8．一輛汽車從車站開出，做初速度為零的勻加速直線運動。開出一段時間后，司機發(fā)現(xiàn)一乘客未上車，便緊急剎車做勻減速直線運動。從啟動到停止一共經(jīng)歷10 s，前進了15 m，在此過程中，汽車的最大速度為 ( ) A．1．5 m／s B．3 m／s C．4 m／s D．無法確定 9．某物體做初速度為零的勻變速直線運動，若第1 s末的速度為0．1 m／s，則第3 s末的速度為__________，前三秒內(nèi)的位移為__________，第三秒內(nèi)的位移為_______。 10．做勻加速直線運動的物體，速度從v增加到2v時通過的位移為x，則它的速度從2v增加到4v時通過的位移是_________。 11．做勻加速直線運動的火車，車頭通過路基旁某電線桿時的速度是V1，車尾通過此電線桿時的速度是V2，那么火車的中心位置通過這根電線桿時的速度為___________。 12．火車由甲地從靜止開始以加速度 a勻加速運行到乙地，又沿原方向以a/3的加速度勻減速運行到丙地而停止。如甲、丙相距18km，車共運行了20min。求甲、乙兩地間的距離及加速度a的值 13．列車由靜止開始以a1=0．9m／s2的加速度做勻加速直線運動，經(jīng)t1=30s后改為勻速直線運動，又經(jīng)一段時間后以大小為a2=1．5m／s2的加速度做勻減速直線運動直至停止，全程共計2km，求列車行駛的總時間． 閱讀材料：汽車車速指示機構(gòu) 為了知道汽車行駛的速度和經(jīng)過的里程數(shù)，汽車上裝有車速里程表。這是一種組合儀表。車速里程表通過軟軸和變速器連接，汽車驅(qū)動輪的運動經(jīng)減速器、傳動軸、變速器和軟軸傳至車速里程表的接頭，并經(jīng)過儀表內(nèi)部的減速機構(gòu)和電磁感應(yīng)作用分別指示出汽車駛過的里程與車速。 車速里程表所指示的汽車行駛速度，實際上是通過測量汽車驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速換算出來的。測量轉(zhuǎn)速的儀表種類很多，有離心式轉(zhuǎn)速表、磁轉(zhuǎn)速表、直流電轉(zhuǎn)速表、交變電流轉(zhuǎn)速表等，通常多采用磁轉(zhuǎn)速表，它的原理是通過測量旋轉(zhuǎn)磁場跟它在金屬感應(yīng)罩內(nèi)產(chǎn)生的電流間的相互作用力測出車速的。 圖為車速里程表中測量車速部分的示意圖。轉(zhuǎn)軸1下端通過一系列傳動機構(gòu)同汽車驅(qū)動輪相連，隨驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)．轉(zhuǎn)軸I上端鉚接一永久磁鐵2，磁鐵外面罩著鋁罩3，鋁罩3固定在針軸4上。當(dāng)磁鐵2隨驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)時，鋁罩中產(chǎn)生感應(yīng)電流．根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場與磁鐵磁場的相互作用，要阻礙磁鐵與鋁罩的相對旋轉(zhuǎn)。于是鋁單克服游絲彈簧5的彈力扭轉(zhuǎn)一個角度．這個角度與磁鐵2的角速度成正比，也就是與驅(qū)動輪的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)成正比。因此，在表盤6上用均勻的刻度標(biāo)出車速值，從指針7的扭辛毒角度可以知道車速。 111