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1、物理必修一第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 導(dǎo)學(xué)案1 質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系導(dǎo)學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1本節(jié)知識(shí)點(diǎn)及要求(1) 掌握質(zhì)點(diǎn)的概念,能夠判斷什么樣的物體可視為質(zhì)點(diǎn)(2) 知道參考系的概念,并能判斷物體在不同參考系下的運(yùn)動(dòng)情況(3) 認(rèn)識(shí)坐標(biāo)系,并能建立坐標(biāo)系來(lái)確定物體的位置及位置變化2重點(diǎn)(1) 質(zhì)點(diǎn)模型的建立(2) 參考系的重要性3難點(diǎn)把實(shí)際物體抽象成質(zhì)點(diǎn),體會(huì)這種研究方法【導(dǎo)學(xué)提綱】 1機(jī)械運(yùn)動(dòng) 物體 位置 的變化,也就是物體的 空間位置 隨時(shí)間的變化,是自然界中最 簡(jiǎn)單 、最 基本 的運(yùn)動(dòng)形態(tài),稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng),簡(jiǎn)稱為運(yùn)動(dòng)。2質(zhì)點(diǎn) 我們?cè)谘芯课矬w的運(yùn)動(dòng)時(shí),在某些情況下,可以不考慮物體的 大小 和 形狀
2、 ,而突出“物體具有_質(zhì)量_”這一要素,把它簡(jiǎn)化為一個(gè)有質(zhì)量的物質(zhì)點(diǎn) ,稱為質(zhì)點(diǎn)。一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)是由 問(wèn)題的性質(zhì)_決定的。3參考系 在描述物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),要選定某個(gè)其他物體做參考,觀察物體相對(duì)于它的位置是否隨時(shí)間變化,以及怎樣變化。這種用來(lái)做 參考 的物體稱為參考系。為了定量地描述物體的位置及位置變化,需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)?坐標(biāo)系 ?!緦W(xué)習(xí)探究】本章章首語(yǔ)中有一句最核心的話:“物體的空間位置隨時(shí)間的變化,稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)”。 雄鷹拍打著翅膀在空中翱翔,足球在綠茵場(chǎng)上飛滾在這些司空見(jiàn)慣的現(xiàn)象中,雄鷹、足球都在做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。當(dāng)我們要詳細(xì)描述這些物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)就有些困難? 這里我們引入一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的概念
3、,其實(shí)“質(zhì)點(diǎn)”,就是其中“物體”的一種最簡(jiǎn)單模型;而“參考系、坐標(biāo)系”是確定位置及其變化的工具。一、質(zhì)點(diǎn):在某些情況下,在研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),不考慮其形狀和大小,把物體看成是一個(gè)具有質(zhì)量的點(diǎn),這樣的物體模型稱為“質(zhì)點(diǎn)”。注意:1“質(zhì)點(diǎn)”是一種科學(xué)的抽象,是一種理想化模型,是在研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí),抓住了物體的主要因素,忽略了次要因素,它是實(shí)際物體的近似,是一種最簡(jiǎn)單的模型(以后還會(huì)遇到更多的模型)。2一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)是由問(wèn)題的性質(zhì)決定的,一般在以下兩種情況下能把物體抽象成質(zhì)點(diǎn)(1)物體上各部分的運(yùn)動(dòng)情況都相同時(shí)。如沿斜面下滑的木塊可看成質(zhì)點(diǎn)。(2)物體本身的大小和形狀對(duì)所研究問(wèn)題的影響可以忽略不計(jì)
4、時(shí)。如研究地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)時(shí),地球大小相對(duì)于地球到太陽(yáng)的距離可忽略,地球上各點(diǎn)相對(duì)于太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可以看做是相同的,即地球的大小可忽略不計(jì),在這種情況下,地球當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)來(lái)處理。數(shù)據(jù):地球直徑日地距離地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)示意圖例1在研究火車(chē)從上海站到北京站的運(yùn)行時(shí)間(通常只須精確到“分”),能不能把火車(chē)看成質(zhì)點(diǎn)?在研究整列火車(chē)經(jīng)過(guò)一個(gè)隧道的時(shí)間(通常精確到“秒”),能不能把火車(chē)看成質(zhì)點(diǎn)?由此你得出什么看法?(同一物體有時(shí)看做質(zhì)點(diǎn),有時(shí)又不能看做質(zhì)點(diǎn),要具體問(wèn)題具體分析.如研究火車(chē)從北京到上海時(shí),可把火車(chē)看做質(zhì)點(diǎn),不考慮火車(chē)的長(zhǎng)度,而研究火車(chē)通過(guò)某一座橋時(shí),這時(shí)就不能把火車(chē)看做質(zhì)點(diǎn))實(shí)例分析1 .在下列運(yùn)動(dòng)中,
5、研究對(duì)象可當(dāng)做質(zhì)點(diǎn)的有 A 遠(yuǎn)洋航行的巨輪 B 研究飛行中直升飛機(jī)上的螺旋漿的轉(zhuǎn)動(dòng)情況 C 繞地球運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星 D 從斜面上滑下的物體 E 火車(chē)從車(chē)站開(kāi)出通過(guò)站口的時(shí)間 F 只有體積很小或質(zhì)量很小的物體2下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說(shuō)法中,正確的是DA質(zhì)點(diǎn)是一個(gè)理想化模型,實(shí)際上并不存在,所以,引入這個(gè)概念沒(méi)有多大意義B只有體積很小的物體才能看作質(zhì)點(diǎn)C凡輕小的物體,皆可看作質(zhì)點(diǎn)D如果物體的形狀和大小對(duì)所研究的問(wèn)題屬于無(wú)關(guān)或次要因素時(shí),即可把物體看作質(zhì)點(diǎn)二、參考系:為了研究物體的運(yùn)動(dòng),被選來(lái)作參考的其他物體稱為“參考系”。注意:有了參考系,才能確定物體的位置,并且假設(shè)參考系是不運(yùn)動(dòng)的。選定了參考系后,才能知
6、道和研究物體的運(yùn)動(dòng)。研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),通常取地面或相對(duì)地面不動(dòng)的物體做參考系。例2敦煌曲子詞中有一首:“滿眼風(fēng)光多閃爍,看山恰似走來(lái)迎,仔細(xì)看山山不動(dòng),是船行”請(qǐng)用物理學(xué)知識(shí)解釋“山走來(lái)”和“山不動(dòng),是船行”。你由此又得到什么看法?幾點(diǎn)提醒 a.描述同一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí),若以不同的物體為參考系觀察的結(jié)果可能不同在空中,“空姐”熱情為旅客服務(wù),為了描述“空姐”的運(yùn)動(dòng)情況,應(yīng)選下列哪個(gè)物體為參考系A(chǔ) 飛機(jī)場(chǎng) B 飛機(jī)C 沿航線的山,樹(shù)或云彩 D 都可以b.參考系的選取原則上是任意的,在實(shí)際問(wèn)題中應(yīng)以研究問(wèn)題方便為原則.c.應(yīng)認(rèn)識(shí)到運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,靜止是相對(duì)的唯物辨證思想.例1某校高一的新同學(xué)分別乘
7、兩輛汽車(chē)去市公園游玩。兩輛汽車(chē)在平直公路上運(yùn)動(dòng),甲車(chē)內(nèi)一同學(xué)看見(jiàn)乙車(chē)沒(méi)有運(yùn)動(dòng),而乙車(chē)內(nèi)一同學(xué)看見(jiàn)路旁的樹(shù)木向西移動(dòng)。如果以地面為參考系,那么,上述觀察說(shuō)明 DA甲車(chē)不動(dòng),乙車(chē)向東運(yùn)動(dòng) B乙車(chē)不動(dòng),甲車(chē)向東運(yùn)動(dòng)C甲車(chē)向西運(yùn)動(dòng),乙車(chē)向東運(yùn)動(dòng) D甲、乙兩車(chē)以相同的速度都向東運(yùn)動(dòng)問(wèn)題分析 “坐在火車(chē)?yán)锏娜丝吹酱巴庀噜徿壍郎系牧硪惠v火車(chē)開(kāi)動(dòng)了,此時(shí)他感到自己坐的火車(chē)在后退實(shí)際上,他坐的火車(chē)并沒(méi)有動(dòng)”這句話中,所選則的參考系有多少?三、坐標(biāo)系:為了定量研究運(yùn)動(dòng),必須在選定的參考系上建立坐標(biāo)系,這樣才能應(yīng)用數(shù)學(xué)工具來(lái)研究質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。注意:1如果物體沿直線運(yùn)動(dòng),則以這條直線為坐標(biāo)軸(x軸),在這條直線上規(guī)定原
8、點(diǎn)、正方向和單位長(zhǎng)度,這樣物體的位置就可以用一個(gè)坐標(biāo)值(x)來(lái)確定。見(jiàn)下圖張菜橋43210x/km寧 東 公 路2如果物體在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),則需要建立平面坐標(biāo)系。用兩個(gè)坐標(biāo)值(x,y)來(lái)確定物體的位置。如在臺(tái)球比賽中,要確定某個(gè)臺(tái)球在桌上的位置,怎么辦?3.對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),可建立二維、三維或多維坐標(biāo)系.【當(dāng)堂檢測(cè)】1下列說(shuō)法中,正確的是( )A質(zhì)點(diǎn)一定是體積極小的物體B當(dāng)研究一列火車(chē)全部通過(guò)橋所需的時(shí)間時(shí),不能把火車(chē)視為質(zhì)點(diǎn)C研究自行車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí),因?yàn)檐?chē)輪在轉(zhuǎn)動(dòng),所以不能把自行車(chē)視為質(zhì)點(diǎn)D宇航英雄楊利偉在太空觀察地球,可以把地球視為質(zhì)點(diǎn)下列情況中,可將物體看成質(zhì)點(diǎn)的是( )A研究某同學(xué)騎自行
9、車(chē)返校的速度 B對(duì)自己騎車(chē)姿勢(shì)進(jìn)行生理學(xué)分析C研究火星探測(cè)器從地球到火星的飛行規(guī)跡 D研究火星探測(cè)器在火星著陸后如何探測(cè)火星表面關(guān)于參考系的選擇,有四位同學(xué)展開(kāi)了討論,其中正確的是( ) A甲說(shuō),只有靜止的物體才可以被選作參考系B乙說(shuō),任何物體都可以被選作參考系C丙說(shuō),選擇地面作參考系是最好的 D丁說(shuō),參考系必須選與地面連在一起的物體一個(gè)小球從距地面4m的高的A點(diǎn)開(kāi)始下落,被地面B點(diǎn)彈回,在距地面1m高的C點(diǎn)被接住。如果取豎直向下為坐標(biāo)軸的正方向,原點(diǎn)定在A點(diǎn)正下方2m處,那么A、B、C三點(diǎn)的位置坐標(biāo)分別是( )A-2m、2m、1m B-4m、0、-1mC4m、0、1m D2m、-2m、1m一
10、列火車(chē)??吭谡九_(tái)上,車(chē)廂內(nèi)的人看著窗外的另一列火車(chē),感覺(jué)到自己乘坐的火車(chē)開(kāi)動(dòng)了,可等了一會(huì)兒卻發(fā)現(xiàn)自己乘坐的火車(chē)還在站臺(tái)上未動(dòng)。你有過(guò)類(lèi)似的經(jīng)歷嗎,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是什么? 【課后寄語(yǔ)】本次課時(shí)學(xué)習(xí)了質(zhì)點(diǎn)、參考系、坐標(biāo)系三個(gè)基本概念,質(zhì)點(diǎn)是重點(diǎn),是理想化模型,是一種科學(xué)抽象。判斷物體能否視為質(zhì)點(diǎn)的依據(jù)在于研究問(wèn)題的角度,跟物體本身的形狀、大小無(wú)直接關(guān)系。因此,分析題目中所給的研究角度,是學(xué)習(xí)質(zhì)點(diǎn)概念的關(guān)鍵。運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,運(yùn)動(dòng)的描述是相對(duì)的;對(duì)同一運(yùn)動(dòng),不同參考系描述形式不同;一般選大地為參考系。坐標(biāo)系是建立在參考系之上的數(shù)學(xué)工具;坐標(biāo)系的建立,為定量研究物體的運(yùn)動(dòng)奠定了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。 2時(shí)間和位
11、移【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1知道時(shí)間和時(shí)刻的區(qū)別和聯(lián)系2理解位移的概念,知道路程與位移的區(qū)別3知道標(biāo)量和矢量4能用數(shù)軸或一維直線坐標(biāo)表示時(shí)刻和時(shí)間間隔、位置和位移【重點(diǎn)】理解位移的概念,知道位移是矢量,會(huì)用有向線段表示位移的大小和方向【難點(diǎn)】區(qū)別路程和位移【自主探究】知識(shí)點(diǎn)一:時(shí)刻和時(shí)間間隔1 時(shí)刻:指的是某一瞬間,在時(shí)間坐標(biāo)軸上用一點(diǎn)表示2 時(shí)間間隔:指的是兩個(gè)時(shí)刻的間隔.在時(shí)間坐標(biāo)軸上用一線段表示3 平時(shí)所說(shuō)的“時(shí)間.有時(shí)指的是時(shí)刻,有時(shí)指的是時(shí)間間隔討論交流 材料1:電臺(tái)報(bào)時(shí)時(shí)一般是這樣說(shuō):“現(xiàn)在是北京時(shí)間八點(diǎn)整”.聽(tīng)評(píng)書(shū)連播等節(jié)目時(shí),最后播音員往往說(shuō)“請(qǐng)明天這個(gè)時(shí)間繼續(xù)收聽(tīng)”.這里的兩個(gè)“時(shí)間”是
12、什么意思?材料2:“1s末”“1s時(shí)”“2s初”物理意思是否相同?【閱讀】P12第一部分:時(shí)刻和時(shí)間間隔并完成下列問(wèn)題。 1結(jié)合教材你能列舉出哪些關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間間隔? 2觀察教材第12頁(yè)圖121,如何用數(shù)軸表示時(shí)刻和時(shí)間間隔?3、時(shí)間和時(shí)刻有區(qū)別,也有聯(lián)系,在時(shí)間軸上,時(shí)間表示一段,時(shí)刻表示一個(gè)點(diǎn)。如圖所示,0點(diǎn)表示開(kāi)始計(jì)時(shí),03表示3s的時(shí)間,即前3s,23表示第3s,不管是前3s,還是第3s,這都是指 。3s所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)計(jì)為3s末,也為4s初,這就是 。知識(shí)點(diǎn)二:路程和位移【閱讀】P13第二部分:路程和位移并完成下列問(wèn)題?!舅伎寂c交流】:1、觀察教材第13頁(yè)圖122從北京到重慶,觀察地圖,你
13、有哪些不同的選擇?這些選擇有何相同或不同之處?結(jié)論:路程與物體運(yùn)動(dòng)軌跡有關(guān),而位置的變化僅與物體起點(diǎn)與終點(diǎn)的位置有關(guān)2、根據(jù)上面的學(xué)習(xí),你能給出位移及路程的定義嗎?1 路程:物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度2 位移:表示物體位置的變化表示方法:用初始位置指向末位置的有向線段表示大小:線段的長(zhǎng)短表示位移的大小方向:線段的指向表示位移的方向,由初位置指向末位置說(shuō)明:一般地路程大于位移的大小,只有物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),位移的大小才等于路程。時(shí)刻與質(zhì)點(diǎn)的位置對(duì)應(yīng),時(shí)間與質(zhì)點(diǎn)的位移相對(duì)應(yīng)。位移和路程永遠(yuǎn)不可能相等(類(lèi)別不同,不能比較)3、在坐標(biāo)系中,我們也可以用數(shù)學(xué)的方法表示出位移位移是連接起點(diǎn)和終點(diǎn)的有向線段(指向
14、終點(diǎn))觀察教材第13頁(yè)圖123質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),我們可以用從由A指向B的_線段表示位移,(特別注意位移是有方向的)結(jié)合以上問(wèn)題歸納一下:位移和路程有什么不同?說(shuō)明:一般地路程大于位移的大小,只有物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),位移的大小才等于路程。時(shí)刻與質(zhì)點(diǎn)的位置對(duì)應(yīng),時(shí)間與質(zhì)點(diǎn)的位移相對(duì)應(yīng)。位移和路程永遠(yuǎn)不可能相等(類(lèi)別不同,不能比較)針對(duì)訓(xùn)練1 關(guān)于位移和路程,下列說(shuō)法正確的是( ) A 沿直線運(yùn)動(dòng)的物體,位移和路程是相等的 B 質(zhì)點(diǎn)沿不同的路徑由A到B,其路程可能不同而位移是相同的 C 質(zhì)點(diǎn)通過(guò)一段路程,其位移可能是零 D 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移大小可能大于路程2.氣球上升到100m的高空時(shí),從氣球上
15、落下一物體,物體又上升了10m后開(kāi)始下落,若取向上為正方向,則物體從離開(kāi)氣球開(kāi)始到落到地面時(shí)的位移為多少?通過(guò)的路程為多少?3.下列哪種情況下指的是位移( )A.機(jī)動(dòng)車(chē)?yán)锍瘫砩纤@示的千米數(shù)B.標(biāo)準(zhǔn)田徑嘗跑道的周長(zhǎng)是400mC.乘火車(chē)或飛機(jī)由北京到上海的直線距離約為1080kmD.計(jì)量跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)4.一質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng),各個(gè)時(shí)刻的位置坐標(biāo)如下表,則此質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后t/s012345x/m05-4-1-711.幾秒內(nèi)位移最大?2.幾秒內(nèi)路程最大?提示 注意初始時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)位移的起點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)。解析 位移最大時(shí),質(zhì)點(diǎn)距離原點(diǎn)的距離最大。由表中提供的數(shù)據(jù)可知,此質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后4
16、s內(nèi)位移最大,是7m。質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)在不斷變化,說(shuō)明它在不斷運(yùn)動(dòng),所以此質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后5s內(nèi)路程最大。點(diǎn)悟 有的同學(xué)可能會(huì)認(rèn)為該質(zhì)點(diǎn)在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后1s內(nèi)位移最大,而7s內(nèi)位移卻是最小,因?yàn)?s內(nèi)位移為5m,4s內(nèi)位移為7m,57。其實(shí),位移的大小要看其絕對(duì)值,正負(fù)號(hào)只能表示它的方向。7m表示位移大小為7m,負(fù)號(hào)表示位移方向沿x軸的負(fù)方向。5.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿兩個(gè)半徑為R的半圓弧由A經(jīng)B到達(dá)C,在此過(guò)程中,它的位移和路程分別為xABCA.4R,2R B.4R, -2R C.-4R, 2R D.-4R,-2R 3某人沿著半徑為 R的水平圓周跑道跑了1.75圈時(shí),他的CA路程和位移的大小均為3.5R B路程
17、和位移的大小均為RC路程為3.5R、位移的大小為R D路程為0.5R、位移的大小為R知識(shí)點(diǎn)三:矢量和標(biāo)量【閱讀】P13第三部分:矢量和標(biāo)量并完成下列問(wèn)題。1. 既有 大小 又有 方向 的物理量叫矢量。2. 只有 大小 沒(méi)有 方向 的物理量叫標(biāo)量。注意點(diǎn):矢量計(jì)算平行四邊形定則標(biāo)量計(jì)算算術(shù)加法法則在一條直線上遇到矢量問(wèn)題時(shí),可以規(guī)定一個(gè)正方向,凡是與正方向相同的用“+”來(lái)表示,與正方向相反的用“”來(lái)表示.【思考與交流】一位同學(xué)從操場(chǎng)中心A出發(fā),向北走了40 m,到達(dá)C點(diǎn),然后又向東走了30 m,到達(dá)B點(diǎn)用有向線段表明他第一次、第二次的位移和兩次行走的合位移(即代表他的位置變化的最后結(jié)果的位移)這
18、位同學(xué)由A到B的位移和路程的大小各是多少?知識(shí)點(diǎn)四、直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移【閱讀】P14直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移并完成下列問(wèn)題。1、如圖124所示,物體在時(shí)刻t1處于“位置”x1,在時(shí)刻t2運(yùn)動(dòng)到“位置”x2那么(x2 x1)就是物體的“位移”,記為x _ 可見(jiàn),要描述直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移,只需建立一維坐標(biāo)系,用_表示位置,用位置_表示物體位移2、觀察教材第14頁(yè)圖125,計(jì)算物體由A到B坐標(biāo)變化量x= 那么物體由B到A坐標(biāo)變化量x= 問(wèn):結(jié)果一樣嗎?為什么?【當(dāng)堂檢測(cè)】1、以下的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)指時(shí)間間隔的是 ( )A. 天津開(kāi)往德州的625次列車(chē)于13h35min從天津發(fā)車(chē) B. 某人用15s跑完l00
19、mC. 中央電視臺(tái)新聞聯(lián)播節(jié)目19h開(kāi)播 D. 1997年7月1日零時(shí)中國(guó)對(duì)香港恢復(fù)行使主權(quán)2、下列關(guān)于位移和路程關(guān)系的正確說(shuō)法是 ( )A、物體沿直線向某一方向運(yùn)動(dòng),通過(guò)的路程就是位移B、物體沿直線運(yùn)動(dòng),通過(guò)的路程等于位移的大小C、物體通過(guò)的路程不等,位移可能相同D、物體通過(guò)一段路程,位移不可能為零3、關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的位移和路程,下列說(shuō)法正確的是 ( )A.位移是矢量,位移的方向即質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向 B.路程是標(biāo)量,路程即位移的大小C.質(zhì)點(diǎn)做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),路程等于位移的大小 D.位移大小不會(huì)比路程大4、如圖所示,物體沿半徑為R的半圓弧線由A運(yùn)動(dòng)到C,則它的位移和路程分別為( )A、0,0 B、4R
20、, 由AC,4R C、4R ,由AC, D、,由AC,4R5、小球從3m高處落下,被地板彈回,在1m高處被接住.那么,小球通過(guò)的路程和位移的大小分別是( ) A、4m,3m B、3m,1m C、3m,2m D、4m,2m6、一輛汽車(chē)從A點(diǎn)出發(fā),向東行駛了40km,到達(dá)C點(diǎn),又向南行駛了30km到達(dá)B點(diǎn),此過(guò)程中它通過(guò)的路程多大?它的位移大小、方向如何?3 運(yùn)動(dòng)快慢的描述速度【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1理解物體運(yùn)動(dòng)的速度,了解比值定義法。知道速度的意義、公式、符號(hào)、單位、矢量性。 2.理解瞬時(shí)速度與平均速度的區(qū)別與聯(lián)系,體會(huì)極限思想。理解平均速度意義,會(huì)用公式計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的平均速度。3.知道速率,理解平均速度
21、與平均速率的區(qū)別與聯(lián)系?!緦?dǎo)學(xué)提綱】一、自主學(xué)習(xí):速度:(1)物理學(xué)中用 位移 與 發(fā)生這個(gè)位移所用的時(shí)間 的比值表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢,即速度。(2)表達(dá)式 ;(3)國(guó)際單位制中的單位 米每秒 ,符號(hào) m /s 或 ;常用單位 km/h ;其中1km/h= 1000/3600 m /s。(4)速度是 矢量 (“標(biāo)量”“矢量”)。大小數(shù)值上等于 單位時(shí)間內(nèi)物體位移的大小,方向就是物體 運(yùn)動(dòng) 的方向。物理意義:表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量2平均速度和瞬時(shí)速度 (1)平均速度:由公式 求得的速度,是物體在時(shí)間間隔t內(nèi)的 快慢程度,稱為 平均 速度;只能 粗略 (“粗略”“精確”)描述運(yùn)動(dòng)的快慢。平均速度是
22、矢量,它的方向由位移方向決定(2)瞬時(shí)速度:當(dāng)t 非常非常小 ( t 0)時(shí),可以認(rèn)為 表示的是物體在 時(shí)刻的速度,稱為 速度;可以 精準(zhǔn) “粗略”“精確”)描述運(yùn)動(dòng)的快慢。在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,瞬時(shí)速度保持不變,平均速度和瞬時(shí)速度 。直線運(yùn)動(dòng)可分為 直線運(yùn)動(dòng)和 直線運(yùn)動(dòng)。瞬時(shí)速度的大小叫做 ,簡(jiǎn)稱 ,是 “標(biāo)量”“矢量”)。汽車(chē)速度計(jì)顯示的是汽車(chē)的。 (“瞬時(shí)速度”“瞬時(shí)速率”)瞬時(shí)速度的大小叫瞬時(shí)速率,有時(shí)簡(jiǎn)稱速率名稱共同點(diǎn)區(qū)別聯(lián)系平均速度描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和方向,都是矢量粗略描述,對(duì)應(yīng)某段時(shí)間,方向與所對(duì)的時(shí)間內(nèi)位移方向相同勻速運(yùn)動(dòng)中,平均速度等于瞬時(shí)速度,瞬時(shí)速度是極短時(shí)間內(nèi)的平均速度瞬時(shí)速
23、度精確描述,對(duì)應(yīng)某一時(shí)刻,方向與質(zhì)點(diǎn)所在位置的運(yùn)動(dòng)方向一致二、合作探究1、比較這里的速度與初中所學(xué)的速度的區(qū)別與聯(lián)系。2、甲、乙兩位同學(xué)用不同的時(shí)間圍繞操場(chǎng)跑了一圈,都回到了出發(fā)點(diǎn),他們的平均速度相同嗎?怎樣比較他們運(yùn)動(dòng)的快慢?3、瞬時(shí)速率是瞬時(shí)速度的大小,平均速率是平均速度的大小嗎? 平均速度與平均速率的區(qū)別與聯(lián)系平均速率(1)定義:路程與所用時(shí)間的比值(2)定義式:(3)物理意思:僅粗略描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢2.瞬時(shí)速率(1)定義:瞬時(shí)速度的大小(2)定義式:(3)物理意思:精確描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢幾個(gè)比較1.速度和速率的比較速度速率意義描述運(yùn)動(dòng)的快慢和方向僅表示運(yùn)動(dòng)快慢定義位移與時(shí)間的比值路程
24、與時(shí)間的比值性質(zhì)矢量標(biāo)量關(guān)系在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,速度大小等于速率2.平均速度和瞬時(shí)速度的比較平均速度瞬時(shí)速度意義粗略描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和方向精確描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和方向定義位移與發(fā)生位移所對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值指物體經(jīng)過(guò)某一時(shí)刻(或位置)的速度公式性質(zhì)矢量,方向與位移方向相同矢量,方向:物體運(yùn)動(dòng)方向聯(lián)系勻速運(yùn)動(dòng)中,平均速度等于瞬時(shí)速度,瞬時(shí)速度是極短時(shí)間內(nèi)的平均速度3.平均速度和平均速率的比較平均速度平均速率意義粗略描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和方向粗略描述物運(yùn)動(dòng)快慢定義位移與發(fā)生位移所對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值路程與所用時(shí)間的比值性質(zhì)矢量,方向:物體位移的方向標(biāo)量關(guān)系對(duì)于單方向直線運(yùn)動(dòng),平均速度的大小和同一時(shí)間段的平均速率相等注
25、意:1.在談到平均速度或平均速率時(shí),都必須要指明是哪段時(shí)間2.對(duì)于往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng),平均速度大小小于同一時(shí)間段內(nèi)的平均速率兩潛艇相距一段距離,以相同速度v成單行縱隊(duì)航行,后艇的水聲定位器發(fā)出的信號(hào)到達(dá)前艇并被反射回來(lái),聲音在水中的傳播速度為v0,已知從發(fā)出信號(hào)到收到回聲的時(shí)間為t,則兩艇相距為多少?某人在O點(diǎn),與一平直公路AB相距h=50m。一 輛汽車(chē)以速度v1=10m/s沿公路駛來(lái)。當(dāng)人與車(chē)相距L200m時(shí),人開(kāi)始勻速跑動(dòng),如圖所示,求此人可以與汽車(chē)相遇的奔跑速度的最小值?3某中學(xué)正在舉行班級(jí)對(duì)抗賽,張明明同學(xué)是短跑運(yùn)動(dòng)員,在百米競(jìng)賽中,測(cè)得他在5 s末的速度為10.4 m/s,10
26、 s末到達(dá)終點(diǎn)的速度為10.2 m/s,則他在全程中的平均速度為 DA10.4 m/s B10.3 m/s C10.2 m/s D 10m/s4下面的幾個(gè)速度中表示平均速度的是BA子彈射出槍口的速度是800 m/s,以 790 m/s的速度擊中目標(biāo)B汽車(chē)從甲站行駛到乙站的速度是40 km/hC汽車(chē)通過(guò)站牌時(shí)的速度是72 km/hD小球第3 s末的速度是6 m/s課堂檢測(cè)1、下列關(guān)于速度的說(shuō)法正確的是( )A.速度是描述物體位置變化的物理量 B.速度方向就是物體運(yùn)動(dòng)方向C.位移方向和速度方向一定相同 D.勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度方向是可以改變的下列說(shuō)法正確的是( )A.平均速度不能描述物體運(yùn)動(dòng)快慢 B
27、. 子彈以速度v從槍口射出,v是平均速度C.瞬時(shí)速率指瞬時(shí)速度的大小 D. 火車(chē)以速度v經(jīng)過(guò)某一段路,v是瞬時(shí)速度 stO3、(1)在龜兔賽跑中,烏龜和兔子同時(shí)從起點(diǎn)出發(fā),當(dāng)兔子遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)烏龜時(shí),便驕傲地睡起了大覺(jué),當(dāng)它醒來(lái)后,發(fā)現(xiàn)烏龜已悄悄地爬到了終點(diǎn)。在龜兔賽跑的全程中,下列說(shuō)法正確的是( )A.烏龜?shù)乃俣仁冀K大于兔子的速度B.兔子的速度始終大于烏龜?shù)乃俣菴.烏龜?shù)钠骄俣却笥谕米拥钠骄俣菵.兔子的平均速度大于烏龜?shù)钠骄俣龋?)用初中學(xué)過(guò)的s-t圖像表述故事的大致情景4、如圖所示,是一小球從A點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)的頻閃照片,若頻閃照相機(jī)每隔0.2s閃拍一次。分析照片可知:小球從A點(diǎn)到F點(diǎn)是
28、作 (填“勻速”或“變速”)直線運(yùn)動(dòng);共運(yùn)動(dòng)了 cm的路程;小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)的平均速度為 m/s。1011ABCDE8967450123F1213cm5、一質(zhì)點(diǎn)沿直線Ox軸做變速運(yùn)動(dòng),它離開(kāi)O點(diǎn)距離x隨時(shí)間變化關(guān)系式為x=(5+2t3)m,則該質(zhì)點(diǎn)在t=0至t=2s的時(shí)間內(nèi)的平均速度為 ;在t=2s至t=3s時(shí)間內(nèi)的平均速度 ?!菊n后反思】 描述物體運(yùn)動(dòng)的方法圖象法 一.xt圖象(1)描繪圖象有一小球沿水平的長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)位移隨時(shí)間變化,如下表所示:運(yùn)動(dòng)時(shí)間t/s0123456小球位移X/m00.20.40.60.81.01.2以x為縱坐標(biāo),t為橫坐標(biāo),畫(huà)出物體的位移時(shí)間圖象(2)認(rèn)識(shí)圖
29、象直線運(yùn)動(dòng)的物體圖象是反映直線運(yùn)動(dòng)的物體位移隨時(shí)間變化的規(guī)律,橫軸表示時(shí)間,縱軸表示位移圖象可能是直線,也可能是曲線 (3)理解圖像 xOt表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)表示物體靜止表示物體反方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)OxtOXtt1(3)應(yīng)用圖象xOta.判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)(勻速、變速、靜止)b.判斷運(yùn)動(dòng)方向(正方向、負(fù)方向) c.比較運(yùn)動(dòng)快慢d.確定位移或時(shí)間等OXtt1x1t2問(wèn)題探究一做直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移時(shí)間圖象如圖,根據(jù)圖象判斷下列說(shuō)法正確的是( )Otxx1x2t1t2t3ABCA.物體在AB段做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小x2/t2B.物體在BC段做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為x2/(t3-t2)C.物體從出
30、發(fā)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中的平均速度大小為x2/t2D.物體在從O到t3時(shí)間內(nèi)的平均速度大小為x2/t2二Vt圖象(1)描繪圖象有一小球沿水平放置的長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)速度幾乎不變,可看作勻速直線運(yùn)動(dòng),現(xiàn)在用秒表記錄該物體在一些時(shí)刻的速度,如下表所示運(yùn)動(dòng)時(shí)間t/s01234小球速度v/(m/s)0.20.20.20.20.2Ox/(m/s)t/s0.21234以v為縱坐標(biāo),t為橫坐標(biāo),畫(huà)出物體的速度時(shí)間圖象(2)認(rèn)識(shí)圖象v圖象是反映物體速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,橫軸表示時(shí)間,縱軸表示速度勻速直線運(yùn)動(dòng)速度圖象是一條平行于時(shí)間軸的直線變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象隨時(shí)間而變化(3)理解圖象若圖象位于時(shí)間軸的上方,表示物
31、體運(yùn)動(dòng)方向與正方向相同,位于時(shí)間軸下方,表示物體運(yùn)動(dòng)方向與正方向相反. 速度圖線與t軸所圍成的“面積”的值等于物體的位移(4)應(yīng)用圖線a.確定某時(shí)刻的速度b.求位移x/mot/st0t2t1x0c.判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)(靜止、勻速、勻變速、非勻變速)d.判斷運(yùn)動(dòng)的方向(正方向、負(fù)方向)e.比較加速度的大小等例1:如圖所示位移圖象,表示三個(gè)物體都在做直線運(yùn)動(dòng),試分析三個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況:從0t0時(shí)刻三個(gè)物體發(fā)生的位移是否相同?經(jīng)過(guò)的路程是否相同?例2 一支長(zhǎng)120m的隊(duì)伍正在前進(jìn),某時(shí)刻通訊員從隊(duì)尾趕到隊(duì)前傳達(dá)命令后立即返回,當(dāng)通訊兵回到隊(duì)尾時(shí)隊(duì)伍已前進(jìn)了288m,整個(gè)過(guò)程中通訊員和隊(duì)伍的速率保持不變,求
32、: (1)通訊員通過(guò)的位移 (2)通訊員通過(guò)的總路程例3甲、乙兩小分隊(duì)進(jìn)行軍事演習(xí),指揮部通過(guò)現(xiàn)代通信設(shè)備,在屏幕上觀察到兩小分隊(duì)的具體行軍路線如圖所示,兩小分隊(duì)同時(shí)同地由O點(diǎn)出發(fā),最后同時(shí)到達(dá)A點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的是 ABA小分隊(duì)行軍路程s甲s乙B小分隊(duì)平均速度甲乙Cy-x圖象表示的是速率v-t圖象Dy-x圖象表示的是位移s-t圖象例4如圖所示為甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的v-t圖象。對(duì)于甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是AA質(zhì)點(diǎn)甲向所選定的正方向運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)乙與甲的運(yùn)動(dòng)方向相反B質(zhì)點(diǎn)甲、乙的速度相同C在相同的時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)甲、乙的位移相同D不管質(zhì)點(diǎn)甲、乙是否從同一地點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),它們之間的距離一定越來(lái)越大
33、問(wèn)題探究分析下表:(設(shè)所有物體都做直線運(yùn)動(dòng)) 初始速度v0 (m/s)經(jīng)過(guò)時(shí)間 t (s)末速度vt(m/s)1s內(nèi)速度增加量自行車(chē)下坡2311 公共汽車(chē)出站036 某艦艇出航02010 火車(chē)出站010020 飛機(jī)在天空飛行30010300 試根據(jù)上述數(shù)據(jù),推算出這些物體在1s內(nèi)速度的增加量,且根據(jù)上表數(shù)據(jù),你能說(shuō)明“速度快”“速度變化大”“速度變化得快”物理意義一樣嗎?速度改變快慢的描述加速度4實(shí)驗(yàn):用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)、原理和使用方法。2、會(huì)用紙帶求平均速度和瞬時(shí)速度。3、會(huì)用紙帶求得的數(shù)
34、據(jù)作v-t圖像?!緦?dǎo)學(xué)提綱】知識(shí)點(diǎn)一、 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)和原理閱讀P1920第一和第二小標(biāo)題的內(nèi)容回答:?jiǎn)栴}1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是 的儀器,它的打點(diǎn)周期是 。問(wèn)題2、我們使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有哪兩種 和 。(1) 計(jì)時(shí)器的頻率為: ,工作電壓為: 。(2)、 計(jì)時(shí)器的頻率為 ,工作電壓為 。 問(wèn)題3、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用時(shí),紙帶穿過(guò) 孔,并壓在 下。電火花計(jì)時(shí)器使用時(shí),紙帶穿過(guò) 孔并 。問(wèn)題4、你認(rèn)為兩種計(jì)時(shí)器哪種更準(zhǔn)確,為什么?知識(shí)點(diǎn)二、練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器閱讀P20“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”相關(guān)內(nèi)容。問(wèn)題1、固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后是接通電源再拉動(dòng)紙帶,還是先拉動(dòng)紙帶再接通電源?按照正確方法打出你的紙帶,關(guān)閉電源
35、。問(wèn)題2、取下紙帶如下,看看紙帶上的點(diǎn)跡,能不能猜測(cè)一下紙帶所代表的手的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)什么運(yùn)動(dòng)?你猜測(cè)的理由是什么? 問(wèn)題3、從某一個(gè)看得清的點(diǎn)作為0點(diǎn),開(kāi)始往后數(shù)n個(gè)點(diǎn).(取n=25)求出這段的時(shí)間間隔: = 。量出這段的位移: = 。求出這段的平均速度:v= 。知識(shí)點(diǎn)三、 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)瞬時(shí)速度問(wèn)題1、在紙帶上是如何求瞬時(shí)速度的?P20圖1.4-4和P21圖1.4-5的兩個(gè)圖中算出的速度哪個(gè)更接近E點(diǎn)的瞬時(shí)速度,為什么?問(wèn)題2、在你打的紙帶上從能看得清的某個(gè)點(diǎn)開(kāi)始作為起始點(diǎn)O,以后的點(diǎn)每隔0.1秒分別標(biāo)上1、2、3、4、5、6作為“計(jì)數(shù)點(diǎn)”測(cè)量包含這個(gè)點(diǎn)的一小段位移 ,記錄在下表中并完成下表。
36、表1 手拉紙帶在幾段時(shí)間內(nèi)的位移和平均速度位置012345/m/sv問(wèn)題3、把上表算得的v當(dāng)做0、1、2、3、4、5、各點(diǎn)的瞬時(shí)速度記錄在下表中。從表中看出速度是怎樣變化的?表2 手拉紙帶在幾個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度位置012345t/s0v/m/s知識(shí)點(diǎn)四 圖象表示速度問(wèn)題1、根據(jù)你在表2中算得的速度,在下列坐標(biāo)中做出v-t圖象。根據(jù)你做出的圖象回答手的速度是怎樣變化的? 【課堂小結(jié)】 二.實(shí)驗(yàn)原理及注意事項(xiàng)1、實(shí)驗(yàn)原理:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器,其工作電壓是46V,電源的頻率是50Hz,它每隔0.02s打一次點(diǎn)。 電火花計(jì)時(shí)器是利用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器,
37、使用220V交流電壓,當(dāng)頻率為50Hz時(shí),它每隔0.02s打一次點(diǎn),電火花計(jì)時(shí)器工作時(shí),紙帶運(yùn)動(dòng)所受到的阻力比較小,它比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)誤差小。2、注意事項(xiàng):1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是交流電源,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電壓是46V;電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電壓是220V。2.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點(diǎn),如遇到打出的是小橫線、重復(fù)點(diǎn)或點(diǎn)跡不清晰,應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫(xiě)紙片的高度,使之大一點(diǎn)。3.復(fù)寫(xiě)紙不要裝反,每打完一條紙帶,應(yīng)調(diào)整一下復(fù)寫(xiě)紙的位置,若點(diǎn)跡不夠清晰,應(yīng)考慮更換復(fù)寫(xiě)紙。4.紙帶應(yīng)捋平,減小摩擦,從而起到減小誤差的作用。5.使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定后再放開(kāi)紙帶。6.使用
38、電火花計(jì)時(shí)器時(shí),還應(yīng)注意把兩條白紙帶正確穿好,墨粉紙盤(pán)夾在兩紙帶之間;使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)讓紙帶通過(guò)限位孔,壓在復(fù)寫(xiě)紙下面。7.處理紙帶數(shù)據(jù)時(shí),密集點(diǎn)的位移差值測(cè)量起來(lái)誤差大,應(yīng)舍去;一般以五個(gè)點(diǎn)為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。8.描點(diǎn)作圖時(shí),應(yīng)把盡量多的點(diǎn)連在一條直線(或曲線)上不能連在線上的點(diǎn)應(yīng)分居在線的兩側(cè)。誤差過(guò)大的點(diǎn)可以舍去。9.打點(diǎn)器不能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作。每打完一條紙帶后,應(yīng)及時(shí)切斷電源。待裝好紙帶后,再次接通電源并實(shí)驗(yàn)。10.在實(shí)驗(yàn)室使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),先將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,然后接通電源。三.實(shí)驗(yàn)步驟1.把長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面2.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板沒(méi)有滑輪的一側(cè),并連好電
39、路3.把一條細(xì)繩栓在小車(chē)上,細(xì)繩跨過(guò)定滑輪,下邊吊著合適的鉤碼。4.把穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車(chē)后面 5.使小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通電源,放開(kāi)小車(chē),讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)6.斷開(kāi)電源,取出紙帶7.換上新的紙帶,再重做兩次4.測(cè)量并處理數(shù)據(jù)五.實(shí)驗(yàn)結(jié)論1、自由落體運(yùn)動(dòng)初始點(diǎn)的分析:看紙帶的前兩個(gè)點(diǎn)的距離是否接近2mm,接近2mm的紙帶才是由靜止開(kāi)始的自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)紙帶。 2、實(shí)驗(yàn)紙帶是否研究勻變速運(yùn)動(dòng)的分析:測(cè)量紙帶上相鄰各點(diǎn)的距離之差是否相等,若相等就是勻變速運(yùn)動(dòng),否則就不是;即勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶相鄰兩點(diǎn)的距離差滿足 s(n+1)- s(n)=aT*T3、計(jì)算勻變速運(yùn)動(dòng)中某點(diǎn)瞬時(shí)速度;由勻變速運(yùn)
40、動(dòng)物體在某段位移的平均速度等于物體在該段位移中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度;即 V(n)=s(n)+s(n+1)/2t s(n)指第N-1個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)到第N個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)的位移,s(n+1)指第N個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)到第N+1個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)的位移?s(n)+s(n+1)指第N-1個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)到第N+1個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)的位移.(即把要求的點(diǎn)包括在了他們中間即N處) ,t指發(fā)生兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)(N-1到N,N到N+1)之間的時(shí)間間隔.2T就是時(shí)間間隔總和4、計(jì)算勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度: (1)、理想紙帶的加速度計(jì)算:由于理想紙帶描述的相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離之差完全相等,即 有:S2-S1=S3-S2=S(n)-S(n-1)=S=aT*T;故其加速度 a=
41、S/(T*T) (2)、實(shí)際的實(shí)驗(yàn)紙帶加速度計(jì)算:由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在一定的誤差,導(dǎo)致各相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離之差不完全相等,為減小計(jì)算加速度時(shí)產(chǎn)生的偶然誤差,采用隔位分析法計(jì)算,可以減小運(yùn)算量,方法是,用S1,S2,S3.表示相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離,兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén),根據(jù)=aT*T有 S4-S1=(S4-S3)+(S3-S2)+(S2-S1)=3a1T*T 同理S5-S2=S6-S3=3a2T*T 求出a1=(S4-S1)/3T*T a2=(S5-S2)/3T*T a3=(S6-S3)/3T*T 再求平均值計(jì)算加速度 :a=(a1+a2+a3)/3例1某興趣小組的同學(xué)們?cè)谧觥坝么螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速
42、度”的實(shí)驗(yàn)中,讓重錘自由下落,打出的一條紙帶如圖所示,圖中直尺的單位為cm,點(diǎn)O為紙帶上記錄到的第一點(diǎn),點(diǎn)A、B、C、D依次表示點(diǎn)O以后連續(xù)的各點(diǎn)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔T=0.02 s打一個(gè)點(diǎn)。(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)G時(shí)重錘的速度可用表達(dá)式vG=_進(jìn)行計(jì)算,式中各量的意義是_(2)用上式計(jì)算出打下點(diǎn)G時(shí)重錘的速度為vG=_m/s解(1),F(xiàn)H表示F、H兩點(diǎn)間的距離(2)vG= 1.30 m/s1根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,我們可以從紙帶上直接得到的物理量是 ( C )A時(shí)間間隔 B平均速度 C位移 D瞬時(shí)速度2. 在“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”的實(shí)驗(yàn)中,下列操作正確的是 ( )A打點(diǎn)前,小車(chē)應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)
43、時(shí)器,要先接通電源,待計(jì)時(shí)器開(kāi)始打點(diǎn)再釋放小車(chē)B要舍去紙帶上密集點(diǎn),然后選取計(jì)數(shù)點(diǎn)。C打點(diǎn)頻率為50Hz,每四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.01S。D實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車(chē)速度盡量小些。課后練習(xí)與提高:3在練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)操作中有以下實(shí)驗(yàn)步驟,步驟順序排列正確的是 ( )把計(jì)時(shí)器上的電源插頭插在交流220 V電源插座上,按下脈沖輸出開(kāi)關(guān),用手水平的拉動(dòng)兩條紙帶,紙帶上就打下一列小點(diǎn)把電火花計(jì)時(shí)器固定在桌子上將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,檢查墨粉紙盤(pán)是否已經(jīng)正確的套在紙盤(pán)軸上,檢查兩條白紙帶是否已經(jīng)正確的穿好,墨粉紙盤(pán)是否已經(jīng)夾在兩條白紙帶之間用刻度尺測(cè)量紙帶通過(guò)的距離
44、x 取下紙帶數(shù)一下紙帶上共有多少個(gè)點(diǎn),記為N,則點(diǎn)子的間隔數(shù)為(N -1),紙帶的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為(N -1)0.02 s 計(jì)算紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度: v=x/t,把結(jié)果填入下表: A B. C. D. 4如圖1 -5所示是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)瞬時(shí)速度實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶的一部分,從0點(diǎn)開(kāi)始依照打點(diǎn)的先后依次標(biāo)為0、1、2、3、4、5、6,現(xiàn)在量得0、1間的距離x1=5.18 cm,1、2間的距離x2=4.40 cm,2、3間的距離x3=3.62 cm, 3、4間的距離x4=2.78 cm,4、5間的距離x5=2.00 cm,5、6間的距離x6=1.22 cm (f=50Hz) 根據(jù)上面記錄,計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
45、在打1、2、3、4、5點(diǎn)時(shí)的速度并填在下表中。根據(jù)(1)中表格,在圖1-6中畫(huà)出小車(chē)的速度時(shí)間圖象。并說(shuō)明小車(chē)速度變化特點(diǎn)。 【當(dāng)堂檢測(cè)】 1、如圖146所示,是一條利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打 出的紙帶,O、1、2、3、4、5、6是七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離如圖所示求出1、2、3、4、5等計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度 (2)畫(huà)出速度一時(shí)間圖線,【課后反思】5速度變化快慢的描述加速度 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1理解加速度的意義,知道加速度是表示速度變化快慢的物理量知道它的定義、公式、符號(hào)和單位,能用公式a=v/t進(jìn)行定量計(jì)算 2知道加速度與速度的區(qū)別和聯(lián)系,會(huì)根據(jù)加速度與速度的方向關(guān)系判
46、斷物體是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng) 3理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的含義,能從勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象理解加速度的意義學(xué)習(xí)重點(diǎn): 1加速度的概念建立和加速度與勻變速直線運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 2加速度是速度的變化率,它描述速度變化的快慢和方向?qū)W習(xí)難點(diǎn):1理解加速度的概念,樹(shù)立變化率的思想2區(qū)分速度、速度的變化量及速度的變化率3利用圖象來(lái)分析加速度的相關(guān)問(wèn)題【學(xué)習(xí)探究】實(shí)例:某競(jìng)賽用的跑車(chē)啟動(dòng)時(shí),4s內(nèi)速度達(dá)到108kmh;某高速列車(chē)啟動(dòng)時(shí), 120s內(nèi)速度達(dá)到108kmh;自行車(chē)4s內(nèi)速度達(dá)到6 ms;而100 m跑運(yùn)動(dòng)員起跑時(shí),0.2s內(nèi)速度達(dá)到12ms推算出這些物體啟動(dòng)時(shí),速度的增加量和1 s內(nèi)速度的增加量,并填入下
47、列表格:?jiǎn)?dòng)物體速度增加量(ms)經(jīng)歷的時(shí)間(s)1 s內(nèi)速度的增加量(ms)速度增加的快慢程度(最快、較快、較慢、最慢)A競(jìng)賽用跑車(chē)B高速列車(chē)C自行車(chē)D運(yùn)動(dòng)員問(wèn)題1:速度大,速度變化量(v)一定大嗎?速度變化一定快嗎?問(wèn)題2:速度變化量大,速度變化一定快嗎?知識(shí)點(diǎn)一:加速度不同的物體速度變化的快慢往往是不同的,為了描述物體運(yùn)動(dòng)中速度變化的快慢,人們引入了加速度的概念,再看下面的例子1、飛機(jī)的速度由0增加到300km/h,飛機(jī)速度的變化量是多少?發(fā)生這一變化用時(shí)30s,則物體的速度平均每秒增加多少?2、迫擊炮射擊時(shí),炮彈在炮筒中的速度在0.005s的時(shí)間內(nèi)就可以由0增加到250m/s,炮彈速度
48、的變化量與時(shí)間的比值是多少?閱讀教材p26并填空 (1)加速度定義:加速度等于速度的 跟發(fā)生這一改變所用 的比值,用a表示加速度。(2)公式:a= 。(3)物理意義:表示速度 的物理量。(4)單位:在國(guó)際單位制中,加速度的單位是 ,符號(hào)是 ,常用的單位還有cm/s2。怎樣求速度的變化v速度的變化v是矢量1)如果物體在一條直線上運(yùn)動(dòng),在求時(shí),可先選取正方向,表示出初速度v0,與末速度Vt,(其方向用正、負(fù)表示),代入V=VtV0計(jì)算出,若V為正值,說(shuō)明V的方向與正方向相同,若V為負(fù)值,說(shuō)明的方向與規(guī)定的正方向相反2)如果不在一條直線上,用矢量三角形法則注意:當(dāng)發(fā)生變化的時(shí)間間隔趨近于零時(shí),平均加速度就變?yōu)樗矔r(shí)加速度問(wèn)題1:做加速運(yùn)動(dòng)的火車(chē),在40s內(nèi)速度從10m/s增加到20m/s,求火車(chē)加速度?問(wèn)題2:汽車(chē)緊急剎車(chē)時(shí)做減速運(yùn)動(dòng),在2s內(nèi)速度從10m/s減小到零,求汽車(chē)的加速度? 知識(shí)點(diǎn)二:加速度的方向直線運(yùn)動(dòng)中根據(jù)下圖自我歸納:1、a與V1同向物體做_運(yùn)動(dòng). 2、 a與v1反向物體做_運(yùn)動(dòng).。3、加速度的方向和 的方向總相同,加速度是矢量,不但有大小,而且有方向,而負(fù)號(hào)只表示其 ,不表示其 注意:在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,加速度保持不變的運(yùn)動(dòng)叫做勻變速運(yùn)動(dòng),在這種運(yùn)動(dòng)中,平均加速度與瞬時(shí)加速度相等。問(wèn)題3:籃球以6m/s的速
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