廣東省惠州市惠東縣惠東中學(xué)必修一第二章物理 3.3 從自由落體到勻變速直線運(yùn)動(dòng)

3/3第三節(jié)從自由落體到勻變速直線運(yùn)動(dòng)3班級(jí)：姓名：組名〔別〕：評(píng)價(jià)等級(jí)：【學(xué)習(xí)目標(biāo)】會(huì)用⊿S=aT2判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng),并能用它處理紙帶的相關(guān)問(wèn)題?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】⊿S=aT2的推導(dǎo)及會(huì)用“逐差法〞求加速度.【使用說(shuō)明及學(xué)法指導(dǎo)】回憶勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律的公式,閱讀相關(guān)的輔導(dǎo)資料,然后10分鐘內(nèi)完成學(xué)案上的“問(wèn)題導(dǎo)學(xué)〞與“預(yù)習(xí)自測(cè)〞；2、本節(jié)內(nèi)容關(guān)鍵之處在于能運(yùn)用⊿S=aT2來(lái)解決紙帶的相關(guān)問(wèn)題。第Ⅰ局部【課前預(yù)習(xí)案】一、預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)【問(wèn)題導(dǎo)學(xué)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的根本公式怎樣？【預(yù)習(xí)自測(cè)】閱讀課本P39頁(yè)練習(xí)第5題：〔1〕做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在相鄰相等時(shí)間間隔T內(nèi)的位移差是,即S2-S1=S3-S2=……=Sn-S(n-1)=【我的疑獲】____________________________________________________二、講解總結(jié):第II局部【堂中探究案】一、合作探究【探究一】做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在相鄰相等時(shí)間間隔T內(nèi)的位移差是不變的,即S2-S1=S3-S2=……=Sn-S(n-1)=aT2證明過(guò)程：【例1】在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度〞的實(shí)驗(yàn)中,某次實(shí)驗(yàn)的紙帶如圖示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz,紙帶相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出.圖中畫出了三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),還標(biāo)出了這些計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,那么從打A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程對(duì)應(yīng)的時(shí)間是______s,物體運(yùn)動(dòng)的加速度為m/s2.【探究歸納】如果勻變速直線運(yùn)動(dòng)連續(xù)相鄰時(shí)間內(nèi)的位移時(shí),利用⊿S=aT2求加速度會(huì)很快捷,這里要注意時(shí)間間隔,同時(shí)還能用它來(lái)判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)?！揪?】一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在連續(xù)相等的兩個(gè)時(shí)間間隔內(nèi),通過(guò)的位移分別是24m和64m,如圖示,每一個(gè)時(shí)間間隔為4s,求：〔1〕質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度？〔2〕B點(diǎn)速度？〔3〕A點(diǎn)速度？【探究二】利用“逐差法〞求加速度:所謂逐差法,是對(duì)等間距測(cè)量的有序數(shù)據(jù)進(jìn)行逐項(xiàng)或相等間隔項(xiàng)相減得到結(jié)果,是物理實(shí)驗(yàn)中常用的一種數(shù)據(jù)處理方法,分逐項(xiàng)逐差和多項(xiàng)間隔逐差兩種。在驗(yàn)證小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),采用的是逐項(xiàng)逐差,即計(jì)算△s1=s2-s1,△s2=s3-s2,△s3=s4-s3,△s4=s5-s4,△s5=s6-s5.根據(jù)△s1、△s2、…、△s5是否根本相等來(lái)驗(yàn)證物體是否做勻變速運(yùn)動(dòng)。在具體計(jì)算加速度時(shí),應(yīng)采用多項(xiàng)間隔逐差.具體做法如下：紙帶上測(cè)得連續(xù)6個(gè)相同時(shí)間T內(nèi)的位移s1、s2、s3、s4、s5、s6,如圖示.SS1S2S3S4S5S6０123456即根據(jù)s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2〔T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔〕求出、、,再算出a1、a2、a3的平均值即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度.本式也可這樣理解：〔即大分兩段法,就是將測(cè)量得到的偶數(shù)組數(shù)據(jù)分成前后兩組,即取三段為一計(jì)數(shù)周期,周期為3T〕【注意】：逐差法中位移的個(gè)數(shù)應(yīng)為偶數(shù)個(gè)。如果不用此法,而用相鄰的各s值之差計(jì)算加速度再求平均值可得：在此種計(jì)算方法中只用了s6、s1兩段,誤差較大,故紙帶處理中采用逐差法〔大分兩段法〕計(jì)算加速度.如果位移的個(gè)數(shù)為奇數(shù)個(gè),那么舍去最短那段(這段測(cè)量相對(duì)誤差較大)或中間那段,一般舍去中間那段處理可能更方便,然后用偶數(shù)個(gè)的方法求之,具體過(guò)程在此略過(guò)。【例2】某同學(xué)用圖2示裝置測(cè)量加速度g,所用交流電頻率為50Hz．在所選紙帶上取某點(diǎn)為0號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn),然后每3個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),所以測(cè)量數(shù)據(jù)及其標(biāo)記符號(hào)如圖示．【方法A】由……,取平均值g=8.667m/s2；【方法B】由取平均值g=8.673m/s2．從數(shù)據(jù)處理方法看,在S1、S2、S3、S4、S5、S6中,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果起作用的,方法A中有__________；方法B中有__________．因此,選擇方法___________〔A或B〕更合理,這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的__________〔系統(tǒng)或偶然〕誤差．【探究歸納】要真正理解“逐差法〞求加速度的方法,不要機(jī)械的記結(jié)果,在使用這種方法處理紙帶問(wèn)題時(shí)數(shù)學(xué)運(yùn)算能力要求較高。所以通過(guò)這里的學(xué)習(xí)與練習(xí),能對(duì)自己應(yīng)用數(shù)學(xué)解決物理問(wèn)題能力的提高有很大的幫助,希望大家要有耐心,堅(jiān)持就是勝利！【練2】某物體牽引穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶運(yùn)動(dòng),計(jì)時(shí)器每隔T=0.02s打出一點(diǎn),從紙帶上已測(cè)得連續(xù)8個(gè)時(shí)間間隔T內(nèi)的位移,如圖示,AB=5.62cm,BC=5.23cm,CD=4.85cm,DE=4.47cm,EF=4.08cm,FG=3.70cm,GH=3.31cm,HI=2.92cm.①這是不是勻變速運(yùn)動(dòng)？根據(jù)何在？___________________________________②假設(shè)是勻變速直線運(yùn)動(dòng),那么物體的加速度a的大小為________________m/s2.③B點(diǎn)的速度υB=__________m/s,C點(diǎn)的速度υC=___________m/s.【練1】如圖示,某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)〞實(shí)驗(yàn)中,由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T=0.10s,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm,那么小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為______________________,加速度的大小是_______m/s2,打下點(diǎn)跡A時(shí),小車運(yùn)動(dòng)的速度的大小是_______m/s.〔計(jì)算結(jié)果保存兩位有效數(shù)字〕課堂小結(jié):第III局部【堂尾評(píng)價(jià)案】一、當(dāng)堂檢測(cè)與訓(xùn)練:01243s19cm1501243s19cm15cm物體的加速度a＝m/s2,物體經(jīng)第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度為V2＝m/s.x1x5x2x3x6x4AB13x1x5x2x3x6x4AB1306245相鄰兩記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是__________s物體的加速度大小a=__________m/s2,方向______________〔填A(yù)B或BA〕打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打記數(shù)點(diǎn)3時(shí),物體的速度大小v=__________m/s二、課后穩(wěn)固與提升3.以下圖是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶,其計(jì)數(shù)周期為T,運(yùn)動(dòng)加速度和打D點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度分別用a和vD表示,以下選項(xiàng)正確的選項(xiàng)是〔〕A.a=(s6+s5+s4-s1-s2-s3)/9T2,vD=(d4-d2)/2TB.a=(d6-2d3-d1)/9T2,vD=(d2+d3+d4+d5)/4TC.a=(d6+d5+d4-d1-d2-d3)/9T2,vD=s3/TD.a=(s6+s5+s4-s1-s2-s3)/3T3,vD=(d3+d4)/2T4．某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度,電源頻率f＝50Hz.在紙帶上打出的點(diǎn)中,選出零點(diǎn),每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．因保存不當(dāng),紙帶被污染．如圖示,A、B、C、D是依次排列的4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),僅能讀出其中3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到零點(diǎn)的距離：xA＝16.6mm、xB＝