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1、用圖像描述直線運動
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1. 知道直線運動的位移圖像
2. 知道什么是速度時間-圖象以及如何用圖象來表示速度與時間的關(guān)系。
3. 知道勻速直線運動和勻變速直線運動的v-t圖象的物理意義,能用v-t圖象來表示物體的運動規(guī)律。
4. 知道什么是勻變速直線運動和非勻變速運動。
5. 能正確區(qū)分s-t圖象和v-t圖象。
學(xué)習(xí)重點: v-t圖
學(xué)習(xí)難點: 用v-t圖象推知物體的運動情況
主要內(nèi)容:
一、勻速直線運動
1、勻速直線運動
用投影片出示圖表并要求學(xué)生回答,在誤差允許的范圍內(nèi),每相等的時間內(nèi)位移有什么特點?
時間/S
0
2.5
4.9
7.6
2、
10.
12.4
15.1
17.5
19.9
位移/m
0
50
100
150
200
250
300
350
400
這是一輛汽車在平直公路上的運動情況,它的運動有何特點?
學(xué)生分析后回答:在誤差允許的范圍內(nèi),每2.5s秒內(nèi)的位移為50m,每5s內(nèi)的位移為100m,每10s內(nèi)的位移為200m……任意相等的時間內(nèi)位移都相等。
師:對,這種在任意相等的時間內(nèi)位移都相等的運動,叫勻速直線運動。
板書:勻速直線運動。
2、位移——時間圖像
師:請同學(xué)以上面圖表所給出的數(shù)據(jù),以橫軸為(t)軸,縱軸為位移(s)軸,用描點法作圖,看是一個什么樣的圖像,s
3、與t存在一個什么函數(shù)關(guān)系?
教師邊看邊指導(dǎo),然后把同學(xué)所畫的圖像在投影儀(實物)上打出分析:
學(xué)生:可以看出幾個點幾乎都在過圓點的一條直線上。
教師:同學(xué)們與我們在初中學(xué)過的一次函數(shù)y=kx對照,s與t有什么函數(shù)關(guān)系?
學(xué)生:s與t成正比。
師:對,這就是勻速直線運動的位移——時間圖像。物理量之間的關(guān)系可以用公式來表示,也可以用圖像來表示,利用圖像可以比較方便地處理實驗(或觀測)結(jié)果,找出事物的變化規(guī)律。以后我們還會遇到更多的用圖像來處理物理量之間的變化規(guī)律,所以,現(xiàn)在我們就要重視圖像的學(xué)生。
3、鞏固性訓(xùn)練(出示投影片)
(1)請同學(xué)們看圖,說出各圖像表示的運動過程和物理意義。
4、
(2)師生共評:在甲圖中,0時刻即開始記時,已經(jīng)有了位移s1;AB段表示物體作勻速直線運動,s與t成正比,t1時刻,位移為s2;BC段表示s沒有變化,即物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。CD段,物體勻速直線運動,位移越來越小,說明CD段物體的運動方向于AB段的運動方向相反,最后回到起始點,位移為0。
所以物理圖像主要觀測方法是:看橫、縱軸表示物理量;其次看圖像,從橫縱軸上直接可獲取的信息,聯(lián)系實際,搞清物理情景。
二、速度時間圖象(v-t圖)
1.速度-時間圖象反映了物體的速度隨時間變化的規(guī)律。簡稱速度圖象。
2.勻速直線運動的v-t圖
3.變速直線運動的v-t圖
4.根據(jù)速度-時間圖象可
5、以作出如下判斷:
①讀出物體在某時刻的速度或物體的某一速度所對應(yīng)的時刻。
②求出物體在某段時間內(nèi)速度的變化量或物體發(fā)生某一速度變化所經(jīng)歷的時間。
③判斷物體的運動方向。
④判斷物體的運動性質(zhì)。(情況)
⑤比較物體速度變化快慢,求加速度。(直線傾斜程度)
⑥求各段時間內(nèi)質(zhì)點的位移。
注:①v-t圖象交點不表示相遇。
②v-t圖象不是質(zhì)點運動軌跡。
③縱軸截距表示運動物體的初速v0,橫軸截距表示過一段時間才開始運動。
【例一】如圖示,是甲、乙兩質(zhì)點的v—t圖象,由圖可知( )
A.t=O時刻,甲的速度大。B.甲、乙兩質(zhì)點都做勻加速直線運動。
C.相等時間內(nèi)乙的速度改變
6、大。
D.在5s末以前甲質(zhì)點速度大。
【例二】A、B兩物體在同一直線上從某點開始計時的速度圖像 如圖中的A、B所示,則由圖可知,在0-t2時間內(nèi)( )
A.A、B運動始終同向,B比A運動的快。
B.在t1時間AB相距最遠(yuǎn),B開始反向。
C.A、B的加速度始終同向,B比A的加速度大。
D.在t2時刻,A、B并未相遇,僅只是速度相同。
課堂訓(xùn)練:
1. 關(guān)于直線運動的位移、速度圖象,下列說法正確的是( )
A、勻速直線運動的速度-時間圖象是一條與時間軸平行的直線
B、勻速直線運動的位移-時間圖象是一條與時間軸平行的直線
C、勻變速直線運動的速度-時間圖象是一條
7、與時間軸平行的直線
D、非勻變速直線運動的速度-時間圖象是一條傾斜的直線
2.甲、乙兩物體的v--t圖象如圖所示,下列判斷正確的是( )
A、甲作直線運動,乙作曲線運動
B、tl時刻甲乙相遇
C、tl時間內(nèi)甲的位移大于乙的位移
D、tl時刻甲的加速度大于乙的加速度3.如圖示,是一質(zhì)點從位移原點出發(fā)的v--t圖象,下列說法正確的是( )
A、1s末質(zhì)點離開原點最遠(yuǎn) B 2S末質(zhì)點回到原點
C.3s末質(zhì)點離開原點最遠(yuǎn) D.4s末質(zhì)點回到原點
4.如圖所示,是一個物體向東運動的速度圖象,由圖可知0~10s內(nèi)物體的加速度大小是__
8、______,方向是___________ ;在10s~40s內(nèi)物體的加速度大小是_______;在40s~60s內(nèi)物體的加速度大小是___________,方向是____________ 。
5.A、B、C、D四個物體做直線運動的速度圖象如圖示,以向東為正方向,由圖看出 ___物體在10s內(nèi)是往返運動,且lOs末在出發(fā)點的東邊;_________物體在10s末在出發(fā)點的西邊;_________物體只向東運動,速度方向不變。
6.如圖是A,B兩個物體從同一地點向同一方向做勻加速直線運動的速度圖象.從圖可知A物體運動初速度是___________m/s,加速度是_________m/s2
9、。B物體運動初速度是________m/s,加速度是________m/s2 ,A比B ______運動_____s,當(dāng)B物體開始運動時,A,B間距s0=__________m,B運動_______s時,A,B間距是4so.
閱讀材料:活動人行道
有一種設(shè)備,是根據(jù)這種相對運動的原理建造的,就是所謂“活動人行道”;不過這種設(shè)備直到目前為止,也還只有在展覽會里可以看到。
這種設(shè)備的構(gòu)造。你看,這里有五條環(huán)形的人行道,一條挨著一條套在—起;它們各有單獨的機械來開動,速度各不相同。最外圈的那一條走得相當(dāng)慢,速度只有每小時5公里,等于平常步行的速度,要走上這樣慢慢爬行的人行道,顯然并不因
10、難。在這條里側(cè),同它并行的第二條人行道,速度是每小時1 0公里。如果從不動的街道直接跳上第二條人行道,當(dāng)然是危險的,可是從第一條跨到這一條就不算什么了。事實上,對速度每小時5公里的第一條人行道來說,速度每小時10公里的第二條人行道也不過是在做每小時5公里的運動;這就是說,從第一條跨到第二條,是和從地面跨到第一條一樣容易的。第三條已經(jīng)是用每小時15公里的速度前進了,可是從第二條跨上去,當(dāng)然也不困難。從第三條跨到用每小時20公里的速度前進的第四條,以及最后從第四條跨到用每小時25公里的速度奔馳的第五條,也都一樣容易。這第五條人行道就可以把旅客送到要去的地方;到了目的地,旅客又可以一條條地往外跨,他就可以走到不動的地面上。