新課標人教版高一物理必修1教案第二章勻變速直線運動的研究教案

1、第二章 勻變速直線運動的研究（復習）新課標要求1、通過研究勻變速直線運動中速度與時間的關系，位移與時間的關系，體會公式表述和圖象表述的優(yōu)越性，為進一步應用規(guī)律奠定基礎，體會數(shù)學在處理問題中的重要性。通過史實了解伽利略研究自由落體所用的實驗和推論方法，體會科學推理的重要性，提高學生的科學推理能力。2、在掌握相關規(guī)律的同時，通過對某些推論的導出過程的經(jīng)歷，體驗物理規(guī)律“條件”的意義和重要性，明確很多規(guī)律都是有條件的，科學的推理也有條件性。復習重點勻變速直線運動的規(guī)律及應用。教學難點勻變速直線運動規(guī)律的實際應用。教學方法復習提問、講練結合。教學過程（一）投影全章知識脈絡，構建知識體系勻 變速 直線運

2、動速度和時間的關系： v=v0+at 12at 22v2-v0=2ax x=v0t+勻變速直線運動的平均速度公式： =主要關系式：位移和時間的關系： 位移和速度的關系： v+v0 2意義：表示位移隨時間的變化規(guī)律 位移時間圖象 應用：判斷運動性質（勻速、變速、靜止）判斷運動方向（正方向、負方向）比較運動快慢確定位移或時間等 意義：表示速度隨時間的變化規(guī)律速度時間圖象應用：確定某時刻的速度求位移（面積）判斷運動性質判斷運動方向（正方1向、負方向）比較加速度大小等 圖象自由落體運動 定義：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動 特點：初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動 自由落體加速度（g）（重

3、力加速度） 定義：在同一地點，一切物體在自由落體運動中的加速度都相同，這個加速度叫做自由落體加速度 數(shù)值：在地球不同的地方g不相同，在通常的計算中，g取9.8m/s2，粗略計算g取10m/s2 注意：勻變速直線運動的基本公式及推論都適用于自由落體運動，只要把v0取作零，用g來代替加速度a就行了（二）本章復習思路突破 物理思維方法l、科學抽象物理模型思想這是物理學中常用的一種方法。在研究具體問題時，為了研究的方便，抓住主要因素，忽略次要因素，從而從實際問題中抽象出理想模型，把實際復雜的問題簡化處理。如質點、勻速直線運動、勻變速直線運動、自由落體運動等都是抽象了的理想化的物理模型。2、數(shù)形結合思想

4、本章的一大特點是同時用兩種數(shù)學工具：公式法和圖象法描述物體運動的規(guī)律。把數(shù)學公式表達的函數(shù)關系與圖象的物理意義及運動軌跡相結合的方法，有助于更透徹地理解物體的運動特征及其規(guī)律。3、極限思想在分析變速直線運動的瞬時速度時，我們采用無限取微逐漸逼近的方法，即在物體經(jīng)過的某點后面取很小的一段位移，這段位移取得越小，物體在該段時間內的速度變化就越小，在該段位移上的平均速度就越精確地描述物體在該點的運動快慢情況。當位移足夠小時（或時間足夠短時），該段位移上的平均速度就等于物體經(jīng)過該點時的瞬時速度，這充分體現(xiàn)了物理中常用的極限思想。 高考趨向分析本章內容是歷年高考的必考內容。近年來高考對本章考查的重點是勻

5、變速直線運動的規(guī)律及圖象。對本章知識的單獨考查主要是以選擇題、填空題的形式命題，沒有僅以本章知識單獨命題的計算題，較多的是將本章知識與牛頓運動定律、電場中帶電粒子的運動等知識結合起來進行考查。 解題方法技巧及應用1、要養(yǎng)成根據(jù)題意畫出物體運動示意圖的習慣，特別對較復雜的運動，畫出圖可使運動過程直觀，物理圖象清晰，便于分析研究。2、要注意分析研究對象的運動過程，搞清整個運動過程，按運動性質的轉換，可分為哪幾個運動階段，各個階段遵循什么規(guī)律，各個階段間存在什么聯(lián)系。3、由于本章公式較多，且各公式間有相互聯(lián)系，因此，本章的題目?？梢活}多解，解題時要思路開闊，聯(lián)想比較，篩選最簡捷的解題方案。解題時除采

6、用常規(guī)的解析法外，圖象法、比例法、極值法、逆向轉換法（如將一勻減速直線運動視為反向的勻加速直線運動）等也是本章解題中常用的方法。（三）知識要點追蹤 勻變速直線運動規(guī)律應用1、勻變速直線運動的規(guī)律實質上是研究做勻變速直線運動物體的初速度v0、末速度v、加速度a、位移x和時間t這五個量的關系。具體應用時，可以由兩個基本公式演繹推理得出幾種特殊運動的公式以及各種有用的推論，一般分為如下情況：（1）從兩個基本公式出發(fā)，可以解決各種類型的勻變速直線運動的問題。（2）在分析不知道時間或不需知道時間的問題時，一般用速度位移關系的推論。（3）處理初速為零的勻加速直線運動和末速為零的勻減速直線運動時，通常用比例

7、關系的方法來解比較方便。2、勻變速直線運動問題的解題思想（1）選定研究對象，分析各階段運動性質；（2）根據(jù)題意畫運動草圖（3）根據(jù)已知條件及待求量，選定有關規(guī)律列出方程，注意抓住加速度a這一關鍵量；（4）統(tǒng)一單位制，求解方程。3、解題方法：（1）列方程法（2）列不等式法（3）推理分析法（4）圖象法 巧用運動圖象解題運動圖象（v-t圖象、x-t圖象）能直觀描述運動規(guī)律與特征，我們可以用來定性比較、分析或定量計算、討論一些物理量。解題時，要特別重視圖象的物理意義，如圖象中的截距、斜率、面積、峰值等所代表的物理內涵，這樣才能找到解題的突破口。（四）本章專題剖析例1一物體以初速度v1做勻變速直線運動，

8、經(jīng)時間t速度變?yōu)関2求：（1）物體在時間t內的位移.（2）物體在中間時刻和中間位置的速度.（3）比較vt/2和vx/2的大小.【解析】 （1）物體做勻加速直線運動，在時間t內的平均速度v=則物體在時間t內的位移x=vt=v1+v2， 2v1+v2t 2（2）物體在中間時刻的速度vt/2=v1a·vt/2=t，v2v1+at，故 2v1+v2. 2物體在中間位置的速度為vx/2，則x22v-v=2ax/212 v2-v2=2ax1222v+v2由兩式可得vx/2=12（3）如圖所示，物體由A運動到B，C為AB的中點，若物體做勻加速直線運動，則經(jīng)tt時間物體運動到C點左側，vt/2vx/

9、2；若物體做勻減速運動，則經(jīng)時間物體運動到C點22右側，vt/2vx/2，故在勻變速直線運動中，vt/2vx/2【說明】勻變速直線運動的公式較多，每一問題都可以用多種方法求解，解題時要注意分析題目條件和運動過程的特點，選擇合適的公式和簡便的方法求解.例2特快列車甲以速率v1行駛，司機突然發(fā)現(xiàn)在正前方距甲車s處有列車乙正以速率v2（v2v1）向同一方向運動.為使甲、乙兩車不相撞，司機立即使甲車以加速度a做勻減速運動，而乙車仍做原來的勻速運動.求a的大小應滿足的條件.【解析】 開始剎車時甲車速度大于乙車速度，兩車之間的距離不斷減小；當甲車速度減小到小于乙車速度時，兩車之間的距離將不斷增大；因此，當

10、甲車速度減小到與乙車速度相等時，若兩車不發(fā)生碰撞，則以后也不會相碰.所以不相互碰撞的速度臨界條件是：v1at = v2不相互碰撞的位移臨界條件是 s1s2s 即v1t12atv2ts 2(v1-v2)2由可解得 a2s【說明】 （1）分析兩車運動的物理過程，尋找不相撞的臨界條件，是解決此類問題的關鍵. （2）利用不等式解決物理問題是一種十分有效的方法，在解決臨界問題時經(jīng)常用到. 例3一船夫駕船沿河道逆水航行，起航時不慎將心愛的酒葫蘆落于水中，被水沖走，發(fā)現(xiàn)時已航行半小時.船夫馬上調轉船頭去追，問船夫追上酒葫蘆尚需多少時間?【解析】 此題涉及到船逆水航行、順水航行兩種情況， 并且有三個不同速度：

11、u水速、（v-u）船逆水航速、（v+u）船順水航速.雖然都是勻速直線運動但求解并不很容易.該題如果變換參考系，把參考系在順水漂流的葫蘆上，則極易看到，船先是以船速離去， 半小時后又原速率返回.取葫蘆為參考系，設船遠離速度為v，則s = vt1，式中s為船相對葫蘆的距離，t1為遠離所用時間.設船返回并追上葫蘆所需時間為t2，由于船相對葫蘆的速度仍然是v，故 s=vt2易得t1t2.【說明】由于物體的運動是絕對的，而運動的描述是相對的，所以當問題在某參考系中不易求知，變換另一個參考系進行研究?？墒箚栴}得以簡化，其作用在此題中可見一斑.例4跳傘運動員做低空跳傘表演，他在離地面224 m高處，由靜止開

12、始在豎直方向做自由落體運動.一段時間后，立即打開降落傘，以12.5 m/s2的平均加速度勻減速下降，為了運動員的安全，要求運動員落地速度最大不得超過5 m/s（g取10 m/s2）.（1）求運動員展開傘時，離地面高度至少為多少?著地時相當于從多高處自由落下? （2）求運動員在空中的最短時間是多少?【解析】 （1）設運動員做自由落體運動的高度為h時速度為v，此時打開傘開始勻減速運動，落地時速度剛好為5 m/s，這種情況運動員在空中運動時間最短，則有v22gh vt2v22a（Hh）由兩式解得h125 ，v50 s為使運動員安全著地，他展開傘時的高度至少為Hh224 125 99 . 他以5 m/

13、s的速度著地時，相當于從h高處自由落下，由vt22ghv25得ht= 1.25 2g210（2）他在空中自由下落的時間為 t122h2125s5 s =g10他減速運動的時間為t2H-hH-h224-125= s3.6 s v+vt50+5v22他在空中的最短時間為tt1t28.6 s（五）課堂練習1.幾個做勻變速直線運動的物體，在t s內位移最大的是2.若某物體做初速度為零的勻加速直線運動，則A.第4 s內的平均速度大于4 s內的平均速度B.4 s內的平均速度等于2 s末的瞬時速度C.第4 s內的速度變化量大于第3 s內的速度變化量D.第4 s內與前4 s內的位移之比是7163.一物體由靜止

14、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，它沿斜面下滑的距離是4.A、B、C三點在同一直線上，某物體自A點從靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過B點的速度為v.到C點的速度為2v,則AB與BC兩段距離大小之比是A.14C.12 B.13 D.115.一輛汽車做勻速直線運動，在5 s內通過相距50 m的A、B兩根電線桿，若汽車經(jīng)過B桿后改做勻加速直線運動，到達下一根電線桿時速度達到15 m/s，若B、C兩桿相距也是 50 m，則此汽車的加速度是_ m/s2.6.物體做勻變速直線運動，它的初速度是1 m/s，在第1 s內的平均速度是15 m/s，它在第6 s內的平均速度是_ m/s.7.一物體做勻變速直線運動，在第3 s內的位移是15 m,第8 s內的位移是5 m,則物體的初 7速度為_,加速度為_.8.一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內的位移；（3）第3 s內的位移.參考答案5.1.25（提示：vB=v=s vC2-vB2=2as） t6.6.5（提示：vt=v0+a2t （t=1 s）,故a=1 m/s2，v6-v1 =at,t=5 s） 27.20