高中物理 2-3 《勻變速直線運動的位移與時間的關系》學案 新人教版必修1

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111 重慶市萱花中學高中物理 2-3 勻變速直線運動的位移與時間的關系學案 新人教版必修1 學習目標： 1.理解勻變速直線運動的位移與時間的關系及其應用。 預習自測 三 2．理解v-t圖象中圖線與t軸所夾的面積表示物體在這段時間內運動的位移。 3.自主學習、合作探究,體會用圖像和微元法的思想分析問題的方法。 重點： 理解勻變速直線運動的位移與時間的關系x＝vot+ at2/2及其應用。 難點： 1．在v-t圖象中圖線與t軸所夾的面積表示物體在這段時間內運動的位移。 2．微元法推導位移時間關系式． 使用說明&學法指導： 1.通讀教材，理解本節(jié)的基礎知識。再完成教材助讀中設置的問題，依據發(fā)現(xiàn)的問題，再讀教材或查閱資料，解決問題。 2.獨立完成，限時20分鐘。 課前預習 知識準備 一 1．做勻速直線運動的物體，其位移公式為___________，其 v-t 圖象為__________。課中探究 2．勻變速直線運動的 v-t 圖象是________________，其中圖象的斜率表示物體的__________. 教材助讀 二 一．勻速直線運動的位移 1.閱讀教材p37第一段并觀察圖2—3—1所示．做勻速直線運動的物體在時間t內的位移與圖線和時間軸圍成的矩形面積有什么關系？？ 2.閱讀教材37頁思考與討論，你認為怎么樣才能減小誤差呢？ 二．勻變速直線運動的位移 1.勻速直線運動的速度是均勻變化的,其運動位移也是均勻變化的嗎？ 3.初步體會用極限法推導勻變速直線運動的位移－時間公式。理解每個物理量的意義。 1．一物體運動的位移與時間關系則（ ） A．這個物體的初速度為12 m/s B．這個物體的初速度為6 m/sC．這個物體的加速度為8 m/s2 D．這個物體的加速度為-8 m/s22.一輛汽車做勻減直線運動，初速度為15m/s，加速度大小為3 m/s2，求： （1）3s末速度的大小？ （2）物體的速度減為零所經歷的時間？ （3）2s內的位移？ （4）第2s內的位移？ (5) 8s內的汽車位移？ 質疑探究 分割和逼近的方法在物理學研究中有著廣泛的應用．早在公元263年，魏晉時的數(shù)學家劉徽首創(chuàng)了“割圓術” 請同學們觀察下面兩個圖并體會圓內正多邊形的邊數(shù)越多，其周長和面積就越接近圓的周長和面積． 下面我們采用這種思想方法研究勻加速直線運動的速度一時間圖象． 一物體做勻變速直線運動的速度一時間圖象，如圖甲所示． 2.對于勻變速直線運動，圖象與時間軸所圍的面積表示的物理意義是什么呢？ 我們模仿劉徽的“割圓術”做法，來“分割”圖象中圖線與初、末時刻線和時間軸圖線所圍成的面積．請大家討論． 探究1：我們先把物體的運動分成5個小段，例如t/5算一個小段，在v—t圖象中，每小段起始時刻物體的瞬時速度由相應的縱坐標表示(如圖乙)．各小段中物體的位移可以近似地怎么表示？整個過程中的位移可以近似地怎么表示？ 探究2：我們是把物體的運動分成了10個小段結果這怎樣呢？ 探究3：請大家想想當它們分成的小段數(shù)目越長條矩形與傾斜直線間所夾的小三角形面積越小．這說明什么? 為了精確一些，我們可以怎么做？ 可以想象，如果把整個運動過程劃分得非常非常細，很多很多小矩形的面積之和，就能準確地代表物體的位移了．這時，“很多很多”小矩形頂端的“鋸齒形”就看不出來了，這些小矩形合在一起組成了一個梯形OABC，梯形OABC的面積就代表做勻變速直線運動物體在0(此時速度是v0)到t(此時速度是v)這段時間內的位移． 在圖丁中，v—t圖象中直線下面的梯形OABC的面積怎么計算？ 你能推導出x＝vot+at2/2嗎？ 在勻變速直線運動中平均速度＝（v0＋v）/2，你也能推導出來嗎？到現(xiàn)在,你可以有幾種方法求勻變速直線運動的位移？ 探究4：你對公式有哪些理解 （1） 公式中有哪些物理量，各表示什么含義？ （2） 其中哪些是矢量，運用過程中應該注意什么問題？ （3） 根據公式畫出位移-時間圖像，為什么該圖像不是直線？ 例題：一輛汽車以10m/s2的加速度做勻減速直線運動，經過6秒（汽車未停下）。汽車行駛了102m。汽車開始減速時的速度是多少？汽車經8秒通過的位移的多少？ 我的知識網絡圖 三 當堂檢測 四 1．一個物體有靜止開始做勻加速直線運動，第1秒末的速度達到4 m/s ，物體在第2秒內的位移是 （ ） A.6m B.8m C.4m D.1.6m 2.質點做直線運動的位移x與時間t的關系為x = 5t + t2 （各物理量采用國際單位制單位），則質點（ ） A．第1s內的位移是5m B．前2s內的平均速度是6m/s C．任意相鄰1s內的位移差都是1m D．任意1s內的速度增量都是2m/s ★3．一物體作勻加速直線運動，通過一段位移所用的時間為，緊接著通過下一段位移所用時間為。則物體運動的加速度為（ ） A． B． C． D． 【省以致善】----反思靜悟，體驗成功 -----------請寫出本堂課學習中，你認為感悟最深的一至兩條 課后訓練 1.一物體自t=0時開始做直線運動，其速度圖線如圖所示。下列選項正確的是 A.在0～6s內，物體離出發(fā)點最遠為30m B.在0～6s內，物體經過的路程為40m C.在0～4s內，物體的平均速率為7.5m/s D. 0-2s段的加速度比4-6s的加速度大 2.做初速度為零的勻加速直線運動的物體，前一秒、前二秒、前三秒的位移之比是（ ） 第一秒、第二秒、第三秒的位移之比又是（ ） A. 1：2：4 B. 1：4：9 C. 1：3：5 D. 1：2：3。 ★★3.從車站開出的汽車，做勻加速直線運動，走了12s時，發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來，于是立即做勻減速運動至停車。汽車從開出到停止總共歷時20s，行進了50 m。求汽車的最大速度。（建議用2種或以上方法求解） 111