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廣東省佛山市第三中學(xué)高中物理 第一章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用(習(xí)題)新人教版必修1一、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)目標(biāo)(1)進(jìn)一步熟悉勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式,并能正確運(yùn)用這些公式解決物理問題。(2)能夠熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的重要推論式解決物理問題。2、能力目標(biāo)(1)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用方程組、圖像等數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力;(2)通過一題多解培養(yǎng)發(fā)散思維3科學(xué)方法:(1)滲透物理思想方法的教育,如模型方法、等效方法等;(2)通過例題的分析,使學(xué)生形成解題思路,體會(huì)特殊解題技巧,即獲得解決物理問題的認(rèn)知策略二、重難點(diǎn)分析熟練掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的三個(gè)基本關(guān)系式及其重要推論式并加以應(yīng)用是重點(diǎn),能夠靈活運(yùn)用這些規(guī)律解決實(shí)際運(yùn)動(dòng)學(xué)問題是難點(diǎn)。三、教學(xué)方法復(fù)習(xí)提問、講練結(jié)合四、教具幻燈片,投影儀五、教學(xué)過程(一)復(fù)習(xí)提問師:請(qǐng)同學(xué)們寫出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的三個(gè)基本公式。生:速度公式:vt=v0+at, 位移公式:s=v0t+at2/2不含時(shí)間的推論式:vt2-v02=2as師:請(qǐng)同學(xué)們寫出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)重要推論式。教師引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出下面的幾個(gè)推論式:(1)任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔t內(nèi)的位移之差是一個(gè)恒量,即s2-s1=s3-s2=s=at2或 sn+k-sn=kat2(2)在一段時(shí)間t內(nèi),中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度v等于這段時(shí)間的平均速度,即v=v- ab=sab/t=(va+vb)/2式中sab為這段時(shí)間內(nèi)的位移,va、vb分別為這段時(shí)間初、末時(shí)刻的瞬時(shí)速度.(3)中間時(shí)刻瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度:(4)中間位移處的速度:(4)初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)有如下特征從運(yùn)動(dòng)開始計(jì)時(shí)起,在連續(xù)相等的各段時(shí)間內(nèi)通過的位移之比為s1:s2:s3:sn=1:3:5:(2n-1)(n=1、2、3)從運(yùn)動(dòng)開始計(jì)時(shí)起,時(shí)間t內(nèi),2t內(nèi),3t內(nèi)nt內(nèi)通過的位移之比為s:s:s:sn=12:22:32:n2從運(yùn)動(dòng)開始計(jì)時(shí)起,通過連續(xù)的等大位移所用的時(shí)間之比為以上結(jié)論可視情況留給同學(xué)們自己證明(二)例題選講(規(guī)律應(yīng)用)【例題1】火車緊急剎車后經(jīng)7s停止,設(shè)火車勻減速直線運(yùn)動(dòng),它在最后1s內(nèi)的位移是2m,則火車在剎車過程中通過的位移和開始剎車時(shí)的速度各是多少?分析:首先將火車視為質(zhì)點(diǎn),由題意畫出草圖:從題目已知條件分析,直接用勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式求解有一定困難大家能否用其它方法求解?(學(xué)生獨(dú)立解答后相互交流)解法一:用基本公式、平均速度質(zhì)點(diǎn)在第7s內(nèi)的平均速度為:則第6s末的速度:v6=4(m/s)求出加速度:a=(0-v6)/t= -4(m/s2)求初速度:0=v0+at,v0=at=47=28(m/s)解法二:逆向思維,用推論倒過來看,將勻減速的剎車過程看作初速度為0,末速度為28m/s,加速度大小為4m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的逆過程由推論:s1s7=172=149則7s內(nèi)的位移:s7=49s1=492=98(m)v0=28(m/s)解法三:逆向思維,用推論仍看作初速為0的逆過程,用另一推論:sss=135791113s=2(m)則總位移:s=2(1+3+5+7+9+11+13)=98(m)求v0同解法二解法四:圖像法作出質(zhì)點(diǎn)的速度-時(shí)間圖像質(zhì)點(diǎn)第7s內(nèi)的位移大小為陰影部分小三角形面積:小三角形與大三角形相似,有v6v0=17,v0=28(m/s)總位移為大三角形面積:小結(jié):1逆向思維在物理解題中很有用有些物理問題,若用常規(guī)的正向思維方法去思考,往往不易求解,若采用逆向思維去反面推敲,則可使問題得到簡明的解答;2熟悉推論并能靈活應(yīng)用它們,即能開拓解題的思路,又能簡化解題過程;3圖像法解題的特點(diǎn)是直觀,有些問題借助圖像只需簡單的計(jì)算就能求解;4一題多解能訓(xùn)練大家的發(fā)散思維,對(duì)能力有較高的要求這些方法在其它內(nèi)容上也有用,希望大家用心體會(huì)【例題2】甲、乙、丙三輛汽車以相同的速度同時(shí)經(jīng)過某一路標(biāo),從此時(shí)開始甲車一直做勻速直線運(yùn)動(dòng),乙車先加速后減速,丙車先減速后加速,它們經(jīng)過下個(gè)路標(biāo)時(shí)速度又相同則: a甲車先通過下一個(gè)路標(biāo)b乙車先通過下一個(gè)路標(biāo)c丙車先通過下一個(gè)路標(biāo)d條件不足,無法判斷點(diǎn)撥:直接分析難以得出答案,能否借助圖像來分析?(學(xué)生討論發(fā)言,有些學(xué)生可能會(huì)想到用圖像)解答:作出三輛汽車的速度-時(shí)間圖像:甲、乙、丙三輛汽車的路程相同,即速度圖線與t軸所圍的面積相等,則由圖像分析直接得出答案b根據(jù)學(xué)生分析情況適當(dāng)提示【例題3】在平直公路上有甲、乙兩輛車在同一地點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng),甲車以10m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),乙車從靜止開始以1.0m/s的加速度作勻加速直線運(yùn)動(dòng),問:(1)甲、乙兩車出發(fā)后何時(shí)再次相遇?(2)在再次相遇前兩車何時(shí)相距最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)距離是多少?要求用多種方法求解巡回指導(dǎo)適當(dāng)點(diǎn)撥學(xué)生分析與解答:解法一:函數(shù)求解出發(fā)后甲、乙的位移分別為s甲=vt=10t 兩車相遇: 解出相遇時(shí)間為:t=20s兩車相距:s=10t-0.5t2求函數(shù)極值:當(dāng)t=10s時(shí),s有最大值,smax=50m分析、歸納:s的變化當(dāng)v乙v甲時(shí),s增大當(dāng)v乙v甲時(shí),s減小當(dāng)v乙=v甲時(shí),s最大 根據(jù)學(xué)生分析情況適當(dāng)提示解法二:結(jié)論法求smax當(dāng)v乙=v甲時(shí),s最大,有:at=10,t=10/1=10(s)smax=s甲-s乙=10t-0.5t2=50(m)解法三:圖像法分別作出甲、乙的速度-時(shí)間圖像當(dāng)甲、乙兩車相遇時(shí),有s甲=s乙,由圖像可看出:當(dāng)甲圖線與時(shí)間軸所圍面積=乙圖線與時(shí)間軸所圍面積時(shí),有:t=20s,即兩車相遇的時(shí)間當(dāng)v乙=v甲時(shí),s最大由圖像可看出:smax即為陰影部分的三角形面積,六、小結(jié)1物理方法?2解決問題的策略?(即解題思路)3特殊解題技巧?學(xué)生小結(jié):1物理方法:模型方法,等效方法2解題思路:(1)由題意建立物理模型;(2)畫出草圖,建立物理圖景;(3)分析質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)性質(zhì);(4)由已知條件選定規(guī)律列方程;(5)統(tǒng)一單位制,求解方程;(6)檢驗(yàn)討論結(jié)果;(7)想想別的解題方法3特殊解題技巧:逆向思維;用推論;圖像法根據(jù)學(xué)生小結(jié)情況簡評(píng)附:同步練習(xí)一、選擇題1物體通過兩個(gè)連續(xù)相等位移的平均速度分別為v1=10m/s,v2=15m/s,則物體在這整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的平均速度是 a13.75m/sb12.5m/sc12m/sd11.75m/s2物體由a到b做勻變速直線運(yùn)動(dòng),在中間位置的速度為v1,在中間時(shí)刻的速度為v2,則v1、v2的關(guān)系為 a a當(dāng)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),v1v2b當(dāng)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),v1v2c當(dāng)物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),v1=v2d當(dāng)物體做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),v1v23一個(gè)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻速度大小為4m/s,1s后速度大小變?yōu)?0m/s,在這1s內(nèi)該物體的 a位移的大小可能小于4mb位移的大小可能大于10mc加速度的大小可能小于4m/s2d加速度的大小可能大于10m/s24某物體沿x軸運(yùn)動(dòng),它的x坐標(biāo)與時(shí)刻t的函數(shù)關(guān)系為:x=(4t+2t2)m,則它的初速度和加速度分別是 a0,4m/s2b4m/s,2m/s2c4m/s,0d4m/s,4m/s25如圖1-2-10表示甲、乙兩物體由同一地點(diǎn)出發(fā),向同一方向運(yùn)動(dòng)的速度圖線,其中t2=2t1,則 a在t1時(shí)刻,乙物在前,甲物在后b在t1時(shí)刻,甲、乙兩物體相遇c乙物的加速度大于甲物的加速度d在t2時(shí)刻,甲、乙兩物體相遇二、非選擇題6一物體以1m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)至停止,則物體在停止運(yùn)動(dòng)前4s內(nèi)的位移是_7汽車a
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