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系

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111 2.3勻變速直線運動的位移與時間關系（二） 班級________姓名________學號_____ 教學目標: 1. 進一步理解勻變速直線運動的速度公式和位移公式。 2. 能較熟練地應用速度公式和位移公式求解有關問題。 3. 能推導勻變速直線運動的位移和速度關系式，并會應用它進行計算。 4. 掌握勻變速直線運動的兩個重要要推論。 5．能靈活應用勻變速直線運動的規(guī)律進行分析和計算。 學習重點: 1. 2. 推論1：S2-S1=S3-S2=S4-S3=…=Sn-Sn-1=△S=aT2 3．推論2： 學習難點: 推論1 主要內容: 一、勻變速直線運動的位移和速度關系 1．公式： 2．推導： 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，而t、Vt、s兩次出現。 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： 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秒內的位移為24米，在第二個4 秒內的位移是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內的位移比第9s內的位移多l(xiāng)0m求： (1) 它在第l0s內通過的位移 (2) 第10s末的速度大小 (3) 前10s內通過的位移大小。 【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。 課堂訓練： 1．某物體作變速直線運動，關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鐘內分別經過P、Q兩根電桿，已知P、Q電桿相距60m，車經過電桿Q時的速率是15m／s，則： (A)經過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的速度增量相同而末速度相反 (B)第1、2、3s內通過的路程為2m、3m、4m (C)任意相鄰兩段等時間間隔內通過的位移之差不等 、 (D)第2s內通過的路程既小于第3s內通過的路程，也小于第ls內通過的路程 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內的位移比第5s內的位移多4m．求： (1)物體的加速度， (2)物體在5s內的位移． 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 ( ) 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__________，前三秒內的位移為__________，第三秒內的位移為_______。 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t1=30s后改為勻速直線運動，又經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 為了知道汽車行駛的速度和經過的里程數，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，汽車驅動輪的運動經減速器、傳動軸、變速器和軟軸傳至車速里程表的接頭，并經過儀表內部的減速機構和電磁感應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動輪的轉速換算出來的。測量轉速的儀表種類很多，有離心式轉速表、磁轉速表、直流電轉速表、交變電流轉速表等，通常多采用磁轉速表，它的原理是通過測量旋轉磁場跟它在金屬感應罩內產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。轉軸1下端通過一系列傳動機構同汽車驅動輪相連，隨驅動輪旋轉而旋轉．轉軸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。當磁鐵2隨驅動輪旋轉時，鋁罩中產生感應電流．根據楞次定律，感應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。于是鋁單克服游絲彈簧5的彈力扭轉一個角度．這個角度與磁鐵2的角速度成正比，也就是與驅動輪的每分鐘轉數成正比。因此，在表盤6上用均勻的刻度標出車速值，從指針7的扭辛毒角度可以知道車速。 111