2019-2020年高一物理 第二章 直線運(yùn)動(dòng) 七、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用(第一課時(shí)) 人教大綱版第一冊(cè).doc

2019-2020年高一物理 第二章 直線運(yùn)動(dòng) 七、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用(第一課時(shí)) 人教大綱版第一冊(cè)從容說(shuō)課本節(jié)講述勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用，核心公式是t=O+at和s=Ot+at2有了這兩個(gè)基本公式，就可以根據(jù)各物理量之間的關(guān)系得到其他公式在教學(xué)中應(yīng)把握每個(gè)公式的來(lái)龍去脈理解公式的物理意義。尤其是各物理量的含義及公式的適用條件已經(jīng)多次提到的公式和圖象來(lái)確定物理問(wèn)題的方式，在本節(jié)進(jìn)一步體現(xiàn)，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)工具解決物理問(wèn)題本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)定位如下：1把握兩個(gè)基本公式2靈活運(yùn)用幾個(gè)推論分析解決問(wèn)題3對(duì)O=0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有明確的理解本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)是：速度公式、位移公式及位移和速度的關(guān)系式的推導(dǎo)；能簡(jiǎn)單應(yīng)用公式進(jìn)行分析和計(jì)算本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)是：具體到實(shí)際問(wèn)題當(dāng)中對(duì)物理意義、物理情景的分析本節(jié)主要采用推理法、講練法、歸納法引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,利用數(shù)學(xué)工具解決物理問(wèn)題本節(jié)課的教學(xué)程序設(shè)計(jì)如下：復(fù)習(xí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的常用公式，導(dǎo)人新課結(jié)合實(shí)例，師生互動(dòng)，探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用結(jié)合已有公式，探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的三個(gè)推論并拓展應(yīng)用課堂討論強(qiáng)化對(duì)本節(jié)知識(shí)的理解教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)目標(biāo)1.加深對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的理解.2.會(huì)用勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分析物體的運(yùn)動(dòng)情況.3.熟練應(yīng)用上節(jié)課的三個(gè)公式及其變形.二、能力目標(biāo)1.應(yīng)用知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題的能力.2.應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力.三、德育目標(biāo)本部分矢量較多，在解題中要依據(jù)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況確定出各物理量的方向，不要死套公式，培養(yǎng)學(xué)生具體問(wèn)題具體分析的哲學(xué)思想.教學(xué)重點(diǎn)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用.教學(xué)難點(diǎn)分析具體問(wèn)題時(shí)如何審清題意，建立物理情景.教學(xué)方法講練法、推理法、歸納法.教學(xué)用具實(shí)物投影儀、投影片、CAI課件.課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過(guò)程投影本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)1.熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.2.提高靈活應(yīng)用公式的能力.學(xué)習(xí)目標(biāo)完成過(guò)程一、導(dǎo)入新課學(xué)生活動(dòng)書(shū)寫(xiě)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的常用公式學(xué)生甲在黑板上寫(xiě)出公式vtv0ats=v0tat2vt2-v02=2as教師點(diǎn)撥如何選取勻變速運(yùn)動(dòng)的公式？勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律體現(xiàn)在速度公式和位移公式中t=o+at; s=ot+2兩個(gè)公式相互獨(dú)立且含有五個(gè)量（o、a、t、t、s），因而只要知道三個(gè)量，就可解出另外兩個(gè)未知量.選擇公式的方法如下：一種方法是不管推論只選基本公式，把己知量代入基本公式求.另一種方法是分析己知量,相關(guān)量與待求量，看這些量共存于哪個(gè)公式中，這個(gè)公式就是要選取的最合適的公式.第一種方法需要列出的方程個(gè)數(shù)多，求解麻煩.第二種方法選公式需花點(diǎn)功夫，但列出的方程數(shù)目少，求解比較簡(jiǎn)便.過(guò)渡引言這節(jié)課應(yīng)用這些公式來(lái)解決一些實(shí)際問(wèn)題并推出一些常見(jiàn)的結(jié)論.二、新課教學(xué)（一）勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用投影出示例1在勻變速直線運(yùn)動(dòng)常用到的公式中，涉及到v0、vt、a、t、s五個(gè)物理量，除時(shí)間t外,其余都是矢量，在直線運(yùn)動(dòng)中這四個(gè)矢量的方向都在同一條直線上，當(dāng)取其中一個(gè)量的方向?yàn)檎较颍ㄒ话氵xv0方向作為正方向），其他三個(gè)量的方向與此相同取正值，相反的取負(fù)值.那么，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.若取v0為正方向，勻加速直線運(yùn)動(dòng)中a取正值B.若取v0為正方向，勻減速直線運(yùn)動(dòng)中a取負(fù)值C.無(wú)論是勻加速直線運(yùn)動(dòng)還是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度都取正值D.若取v0為正方向，vt一定為正值E.若取v0為正方向，s一定為正值學(xué)生活動(dòng)思考、分析、討論.參考答案AB評(píng)析拓展1.同一直線上只有兩個(gè)方向，取一個(gè)為正，另一個(gè)為負(fù).在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，取v0為正方向，加速運(yùn)動(dòng)中a、v0同向，故a取負(fù)值.減速運(yùn)動(dòng)中，a、v0反向，故a取負(fù)值.2.在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，取v0為正方向，若a、v0同向，則vt、s一定與v0方向相同，即vt、s一定取正值若a、v0反向，則vt、s可能取負(fù)值（t足夠大時(shí)）.投影出示例2一個(gè)滑雪的人，從長(zhǎng)85 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(guò)這段山坡需要多長(zhǎng)時(shí)間?CAI課件模擬題中的物理情景出示思考題1.分析該題的物理情景并畫(huà)出草圖？2.判斷滑雪人做何種運(yùn)動(dòng)？3.題中那些條件是已知的？4.怎樣求解.學(xué)生活動(dòng)思考并解答教師巡視并抽查用實(shí)物投影儀出示已知：v0=1.8 m/s,vt=5.0 m/s,s=85 m求：t=?解法一：由題意：由2as=vt2-v02 得:a=由a=得：t=將代入得：t= s=25 s解法二：由平均速度,則s= 所以t=解法三：v-t圖象如圖：圖象和坐標(biāo)軸圍成的面積數(shù)值上等于滑雪人的位移.如圖梯形部分，則：s=t故t=出示思考題解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一般思路是什么？學(xué)生活動(dòng)思考討論教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)1.審清題意，建立正確的物理情景.2.判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況，并明白哪些是已知量，哪些是未知量.3.選取正方向，一般以v0為正方向.4.選擇適當(dāng)?shù)姆椒ê凸郊捌渥冃吻蠼?5.一般先進(jìn)行字母運(yùn)算，再代入數(shù)值.6.檢查所得結(jié)果是否符合題意或?qū)嶋H情況.(如汽車剎車后不能倒退，即vt、s不可能為負(fù)值；時(shí)間不能倒流即t不為負(fù)值）.鞏固訓(xùn)練汽車從靜止開(kāi)始以加速度a1做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又以大小為a2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停下，一共前進(jìn)L，求汽車運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.參考答案t=（二）勻變速直線運(yùn)動(dòng)的三個(gè)推論1.在連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)的位移之差為一恒量，即s=aT2出示思考題物體做初速度為v0，加速度為a的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，試證明：在連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移之差為一恒量，即s=aT2.學(xué)生活動(dòng)思考并證明教師抽查并進(jìn)行實(shí)物投影證明：自計(jì)時(shí)起時(shí)間T內(nèi)位移：s=s1=v0T+aT2前2T內(nèi)的位移：s2=v0.2T+a(2T)2第2個(gè)T內(nèi)的位移：s=s2-s1=v0T+aT2前3T內(nèi)的位移：s3=v0.3T+a(3T)2第3個(gè)T內(nèi)的位移：s=s3-s2=v0T+aT2依次類推：第（n-1）個(gè)T內(nèi)的位移：sn-1=v0T+aT2第n個(gè)T內(nèi)的位移：sn=v0T+aT2因此：連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移之差：s=s-s=s-s=sn-sn-1=aT2即s=aT22.某段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度：即出示思考題物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的初速度v0，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，速度變?yōu)関t，試證明：該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度vt/2等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度.學(xué)生活動(dòng)思考并證明教師抽查并進(jìn)行實(shí)物投影證明：設(shè)加速度為a，經(jīng)歷時(shí)間為t.由vt=v0+at知：經(jīng)t/2后瞬時(shí)速度變?yōu)椋簩t=vt-v0代入式得：又勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度故 3.某段位移內(nèi)中間位置的瞬時(shí)速度v中與這段位移的初、末速度的關(guān)系為：v中=出示思考題物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段位移后，速度由v0變?yōu)関t，試證明：該段位移內(nèi)中間位置的瞬時(shí)速度v中=學(xué)生活動(dòng)思考并證明教師抽查并進(jìn)行實(shí)物投影證明：設(shè)加速度為a，位移為s由速度和位移關(guān)系式：vt2-v02=2as知v中2-v02=2a.vt2-v中2=2a.s/2故v中2-v02=vt2-v中2所以v中=鞏固訓(xùn)練一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在頭4 s內(nèi)經(jīng)過(guò)的位移為24 m，在第二個(gè)4 s內(nèi)經(jīng)過(guò)的位移是60 m，求這個(gè)物體的加速度和初速度各是多少？參考答案a=2.25 m/s2,v0=1.5 m/s評(píng)析拓展勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可用多個(gè)公式描述，因而選擇不同的公式，所對(duì)應(yīng)解法也不同，對(duì)一般的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，若涉及到相等的時(shí)間間隔問(wèn)題，就優(yōu)先考慮用s=aT2求解.（三）初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)1.t s末，2t s末；3t s末的瞬時(shí)速度之比為：v1v2v3vn=123n.2.t s內(nèi)，2t s內(nèi)；3t s內(nèi)位移之比為：s1s2s3sn=122232n2.鞏固訓(xùn)練試推導(dǎo)上述兩個(gè)比例式.參考答案1.推導(dǎo)：由vt=at知v1=at,v2=2at,v3=3atvn=nat.即得即得：v1v2v3vn=123n.2.由s=at2知s1=a(1)2，s2=a(2)2，s3=a(3)2sn=a(n2)即得即得：s1s2s3sn=149n2.3.在第1個(gè)t s內(nèi)，第2個(gè)t s內(nèi)，第3個(gè)t s內(nèi)，第n個(gè)t s內(nèi)位移之比為：ssssn=135(2n-1)學(xué)生活動(dòng)推導(dǎo)上述公式教師抽查并實(shí)物投影推導(dǎo)：由s=at2得s=a(t2)= a(1)t2s=a(22-12)t2=a(3)t2s=a(32-22)t2=a(5)t2sn=an2-(n-1)2t2=a(2n-1)t2故ssssN=135(2n-1)4.從靜止開(kāi)始通過(guò)連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比為：t1t2t3tn=1(-1)()()學(xué)生活動(dòng)推導(dǎo)上述公式.教師抽查并進(jìn)行實(shí)物投影推導(dǎo)：由s=at2得t=t1=t2=t3=tn=故得：t1t2t3tn=1(-1)()()鞏固訓(xùn)練一質(zhì)點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知它在第2 s內(nèi)的位移是2 m，則它在第5 s內(nèi)的位移是多少？參考答案：6 m評(píng)析拓展對(duì)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)優(yōu)先考慮用比例式求解，但要注意各比例式成立的條件. (四)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題 投影一列火車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，一人在軌道旁觀察火車的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)在相鄰的兩個(gè)10 s內(nèi)。列車從他跟前分別駛過(guò)8節(jié)車廂和6節(jié)車廂。每節(jié)車廂長(zhǎng)8 m(連接處長(zhǎng)度不計(jì)) 求:(1)火車的加速度(1) 人開(kāi)始觀察時(shí)火車速度的大小學(xué)生活動(dòng) 討論交流本題應(yīng)選用什么規(guī)律求解學(xué)生匯報(bào) 本題利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即可求得火車的加速度，再用速度公式求解 實(shí)物投影展示解題過(guò)程解：前10 s內(nèi)平均速度m/s=6.4m/s 它等于第5 s時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即 =6.4 ms 前10 s內(nèi)平均速度m/s=4.8 ms 它等于第15 s時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即15=4.8 ms 由a=m/s2=-0.16m/s2 由-a5=5 得鈾=7.2m/s 點(diǎn)撥一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，是由勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律推導(dǎo)出的特殊方法，使用起來(lái)往往很方便 課堂討論1如何判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)? 2勻減速運(yùn)動(dòng)的物體追同向的勻速運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)，如果二者速度相等了，追者仍在被追者后面,則永遠(yuǎn)追不上此時(shí)二者間距離有何特點(diǎn)?恰能追上的條件是什么?如果追上時(shí)追者速 度仍大于被追者的速度，則運(yùn)動(dòng)情況如何?3初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)的物體追同地同向勻速運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)，當(dāng)二者速度相等時(shí)二者之間距離有什么特點(diǎn)?位移相等時(shí)二者情況如何?。 學(xué)生活動(dòng)討論并解答課堂討論題 教師點(diǎn)撥 1可用下列方法判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 應(yīng)用特征關(guān)系式ss-sI=ss=s-s進(jìn)行判斷，如果上式成立，則有 s=c=aT2即可求出恒量a即加速度恒定 應(yīng)用加速度的定義式判斷：a=,即在相鄰的時(shí)間內(nèi)速度的變化量是否為恒量也就是速度的變化率是否恒定 2.如果勻減速運(yùn)動(dòng)的物體追同向的勻速運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)，如果二者速度相等了，追者仍在被追者后面，則永遠(yuǎn)追不上，此時(shí)二者間有最小距離若二者到達(dá)同一位置（追上），追者速度等于被追者速度，則恰能追上，也是二者避免碰撞的臨界條件；若追上時(shí)追者速度仍大于被追者的速度，則被追者還有一次追上追者的機(jī)會(huì)，其間速度相等時(shí)二者的距離有一個(gè)較大值 3初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)的物體追同地同向勻速的物體時(shí)，當(dāng)二者速度相等時(shí)二者有最大距離，位移相等時(shí)追上 三、小結(jié) 投影小結(jié)思考題 1，速度位移關(guān)系式 1 2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在相鄰的相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移差 3兩個(gè)中點(diǎn)公式： 某段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度 某段位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度 4初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的常用結(jié)論： l s末、2 s末、3 s末速度之比 l s內(nèi)、2 s內(nèi)、3 s內(nèi)位移之比 第l s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)位移之比 通過(guò)第1個(gè)、L第2個(gè)，第3個(gè)L所用時(shí)間之比四、作業(yè)1.課后作業(yè)：P35練習(xí)七2.思考題一觀察者站在列車第一節(jié)車廂的前端，列車從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng).第一節(jié)車廂駛過(guò)他身邊所用的時(shí)間為t1，設(shè)每節(jié)車廂等長(zhǎng)，車廂之間的距離不計(jì).求第n節(jié)車廂駛過(guò)他身邊需要多少時(shí)間？參考答案（)五、板書(shū)設(shè)計(jì)六、本節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計(jì)1.幾個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在t s內(nèi)位移最大的是（ ）A.加速度最大的物體 B.初速度最大的物體C.末速度最大的物體 D.平均速度最大的物體2.若某物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則（ ）A.第4 s內(nèi)的平均速度大于4 s內(nèi)的平均速度B.4 s內(nèi)的平均速度等于2 s末的瞬時(shí)速度C.第4 s內(nèi)的速度變化量大于第3 s內(nèi)的速度變化量D.第4 s內(nèi)與前4 s內(nèi)的位移之比是7163.一物體由靜止沿光滑斜面勻加速下滑距離為l時(shí)，速度為v，當(dāng)它的速度是v/2時(shí)，它沿斜面下滑的距離是（ ）A.l/2 B.l C.l D. l4.某物體由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，它在第n s內(nèi)的位移是s，則其加速度的大小為A. B. C.2s/n2 D.s/n+15.A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，某物體自A點(diǎn)從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度為v.到C點(diǎn)的速度為2v,則AB與BC兩段距離大小之比是A.14 B.13 C.12 D.116.一輛汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在5 s內(nèi)通過(guò)相距50 m的A、B兩根電線桿，若汽車經(jīng)過(guò)B桿后改做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)下一根電線桿時(shí)速度達(dá)到15 m/s，若B、C兩桿相距也是 50 m，則此汽車的加速度是_ m/s2.7.物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，它的初速度是1 m/s，在第1 s內(nèi)的平均速度是15 m/s，它在第6 s內(nèi)的平均速度是_ m/s.8.一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在第3 s內(nèi)的位移是15 m,第8 s內(nèi)的位移是5 m,則物體的初速度為_(kāi),加速度為_(kāi).9.一滑塊由靜止從斜面頂端勻加速下滑，第5 s末的速度是6 m/s，求：（1）第4 s末的速度；（2）前7 s內(nèi)的位移；（3）第3 s內(nèi)的位移.10.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在第1 s內(nèi)的平均速度比在第一個(gè)2 s內(nèi)的平均速度大2 m/s，而位移小4 m，求物體運(yùn)動(dòng)的初速度和加速度各是多大？參考答案1.D 2.ABD 3.C 4.A 5.B6.1.25(提示：vB= vC2-vB2=2as)7.6.5提示： (t=1 s),故a=1 m/s2， =at,t=5 s8.20 m/s；-2 m/s2(提示：利用平均速度求解）9.解：（1）由v=at得a=v/t=1.2 m/s2所以v4=at4=1.24 m/s=4.8 m/s(2)前7 s內(nèi)的位移s1=at2=1.272 m=29.4 m（3）第3秒內(nèi)的位移：s2=at32-at22=a(t32-t22)= 1.2(9-4) m=3 m