勻變速直線運動(2) 1對1教案 原創(chuàng)高質(zhì)量

1、個 性 化 教 案教師姓名尚飛學(xué)生姓名劉天行上課日期2012.7.12學(xué)科物理學(xué)生年級高二教材版本魯科版課題名稱勻變速直線運動（2）上課課時3課時上課時間15:4518:00教學(xué)目標(biāo)1、 復(fù)習(xí)上節(jié)課內(nèi)容2、 掌握追及及相遇問題的特點，能熟練解決追及及相遇問題3、 熟練掌握紙帶實驗教學(xué)重點追擊相遇問題，勻變速直線運動規(guī)律在實驗中的體現(xiàn)教學(xué)難點勻變速直線運動實驗中的公式推導(dǎo)教學(xué)過程知識點一：勻變速直線運動基礎(chǔ)知識框架圖知識點二：追及及相遇問題一、 追及問題1、追及問題中兩者速度大小與兩者距離變化的關(guān)系。 甲物體追趕前方的乙物體，若甲的速度大于乙的速度，則兩者之間的距離 。若甲的速度小于乙的速度，則

2、兩者之間的距離 。若一段時間內(nèi)兩者速度相等，則兩者之間的距離 。2、追及問題的特征及處理方法：“追及”主要條件是：兩個物體在追趕過程中處在同一位置，常見的情形有三種：1 初速度為零的勻加速運動的物體甲追趕同方向的勻速運動的物體乙，一定能追上，追上前有最大距離的條件：兩物體速度 ，即。 勻速運動的物體甲追趕同向勻加速運動的物體乙，存在一個能否追上的問題。 判斷方法是：假定速度相等，從位置關(guān)系判斷。若甲乙速度相等時，甲的位置在乙的后方，則追不上，此時兩者之間的距離最小。若甲乙速度相等時，甲的位置在乙的前方，則追上。若甲乙速度相等時，甲乙處于同一位置，則恰好追上，為臨界狀態(tài)。解決問題時要注意二者是否

3、同時出發(fā)，是否從同一地點出發(fā)。 勻減速運動的物體追趕同向的勻速運動的物體時，情形跟類似。3、分析追及問題的注意點： 要抓住一個條件，兩個關(guān)系：一個條件是兩物體的速度滿足的臨界條件，如兩物體距離最大、最小，恰好追上或恰好追不上等。兩個關(guān)系是時間關(guān)系和位移關(guān)系，通過畫草圖找兩物體的位移關(guān)系是解題的突破口。若被追趕的物體做勻減速運動，一定要注意追上前該物體是否已經(jīng)停止運動。仔細(xì)審題，充分挖掘題目中的隱含條件，同時注意圖象的應(yīng)用。二、相遇 同向運動的兩物體的相遇問題即追及問題，分析同上。 相向運動的物體，當(dāng)各自發(fā)生的位移絕對值的和等于開始時兩物體間的距離時即相遇。知識點三：紙帶實驗一、實驗?zāi)康?練習(xí)正

4、確使用打點計時器，學(xué)會利用打上點的紙帶研究物體的運動2掌握判斷物體是否做勻變速直線運動的方法(xaT2)3測定勻變速直線運動的加速度二、實驗原理1打點計時器(1)作用：計時儀器，每隔0.02 s打一次點(2)工作條件(3)紙帶上點的意義：表示和紙帶相連的物體在不同時刻的位置通過研究紙帶上各點之間的距離，可以判斷物體的運動情況可以利用紙帶上打出的點來確定計數(shù)點間的時間間隔2利用紙帶判斷物體運動狀態(tài)的方法(1)沿直線運動的物體在連續(xù)相等時間內(nèi)不同時刻的速度分別為v1、v2、v3、v4、，若v2v1v3v2v4v3，則說明物體在相等時間內(nèi)速度的增量相等，由此說明物體在做勻變速直線運動，即a.(2)沿

5、直線運動的物體在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移分別為x1，x2，x3，x4，若xx2x1x3x2x4x3，則說明物體在做勻變速直線運動，且xaT2.3速度、加速度的求解方法(1)“逐差法”求加速度：如圖1所示的紙帶，相鄰兩點的時間間隔為T，且滿足x6x5x5x4x4x3x3x2x2x1，即a1，a2，a3，然后取平均值，即，這樣可使所給數(shù)據(jù)全部得到利用，以提高準(zhǔn)確性圖1(2)“平均速度法”求速度：得到如圖2所示的紙帶，相鄰兩點的時間間隔為T，n點的瞬時速度為vn.即vn.圖2(3)“圖象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多個點的速度，畫出vt圖象，直線的斜率即加速度三、實驗器材電火花計時器(或電磁打點

6、計時器)，一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片四、實驗步驟1儀器安裝(1)把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路(2)把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點計時器，并把它的一端固定在小車的后面實驗裝置見圖3所示，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行圖32測量與記錄(1)把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，后放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點，換上新紙帶，重復(fù)三次(2)從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些比較密集的

7、點，從后邊便于測量的點開始確定計數(shù)點，為了計算方便和減小誤差，通常用連續(xù)打點五次的時間作為時間單位，即T0.1 s正確使用毫米刻度尺測量每相鄰兩計數(shù)點間的距離，并填入設(shè)計的表格中(3)利用某一段時間的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度求得各計數(shù)點的瞬時速度(4)增減所掛鉤碼數(shù)，再重復(fù)實驗兩次3數(shù)據(jù)處理及實驗結(jié)論(1)由實驗數(shù)據(jù)得出vt圖象圖4根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在平面直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點，如圖4 所示可以看到，對于每次實驗，描出的幾個點都大致落在一條直線上 作一條直線，使同一次實驗得到的各點盡量落到這條直線上，落不到直線上的點，應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實驗的vt圖象，它

8、是一條傾斜的直線圖5(2)由實驗得出的vt圖象進(jìn)一步得出小車運動的速度隨時間變化的規(guī)律，有兩條途徑進(jìn)行分析分析圖象的特點得出：小車運動的vt圖象是一條傾斜的直線如圖5所示，當(dāng)時間增加相同的值t時，速度也會增加相同的值v，由此得出結(jié)論：小車的速度隨時間均勻變化通過函數(shù)關(guān)系進(jìn)一步得出：既然小車的vt圖象是一條傾斜的直線，那么v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為vktb，顯然v與t成“線性關(guān)系”，小車的速度隨時間均勻變化五、注意事項1交流電源的電壓及頻率要符合要求2實驗前要檢查打點計時器打點的穩(wěn)定性和清晰程度，必要時要調(diào)節(jié)振針的高度和更換復(fù)寫紙3開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器4先接通電源，打點計時器工作

9、后，再放開小車，當(dāng)小車停止運動時及時斷開電源5要區(qū)別打點計時器打出的計時點與人為選取的計數(shù)點，一般在紙帶上每隔四個計時點取一個計數(shù)點，即時間間隔為T0.02×5 s0.1 s.6小車另一端掛的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，避免因速度過大而使紙帶上打的點太少，或者速度太小，使紙帶上的點過于密集7選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點跡清晰適當(dāng)舍棄開頭密集部分，適當(dāng)選取計數(shù)點，弄清楚相鄰計數(shù)點間所選的時間間隔T.8測x時不要分段測量，讀數(shù)時要注意有效數(shù)字的要求，計算a時要注意用逐差法，以減小誤差課堂練習(xí)知識點二、【針對訓(xùn)練】1、為了安全，在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離已知某高速公路的最高限速v12

10、0kmh假設(shè)前方車輛突然停止，后車司機(jī)從發(fā)現(xiàn)這一情況，經(jīng)操縱剎車，到汽車開始減速所經(jīng)歷的時間（即反應(yīng)時間）t0.50s剎車時汽車的加速度為a=4ms2該高速公路上汽車間的距離s至少應(yīng)為多少？(取重力加速度g=10ms2)2、客車以20m/s的速度行駛，突然發(fā)現(xiàn)同軌前方120m處有一列貨車正以6m/s的速度同向勻速前進(jìn)，于是客車緊急剎車，剎車引起的加速度大小為0.8m/s2，問兩車是否相撞？ABSV1V23、如圖,A、B兩物體相距S=7米,A正以V1=4米/秒的速度向右做勻速直線運動,而物體B此時速度V2=10米/秒,方向向右,做勻減速直線運動(不能返回),加速度大小a=2米/秒2,從圖示位置開

11、始計時,經(jīng)多少時間A追上B.4、某人在室內(nèi)以窗戶為背景攝影時，恰好把窗外從高處落下的一小石子攝在照片中。已知本次攝影的曝光時間是0.02s，量得照片中石子運動痕跡的長度為1.6cm，實際長度為100cm的窗框在照片中的長度是4.0cm，憑以上數(shù)據(jù)，你知道這個石子是從多高的地方落下的嗎？計算時，石子在照片中0.02s速度的變化比起它此時的瞬時速度來說可以忽略不計，因而可把這極短時間內(nèi)石子的運動當(dāng)成勻速運動來處理。（g取10m/s2） 5、下列貨車以28.8km/h的速度在鐵路上運行，由于調(diào)事故，在后面700m 處有一列快車以72m/h的速度在行駛，快車司機(jī)發(fā)覺后立即合上制動器，但快車要滑行200

12、0m才停下來：（1） 試判斷兩車會不會相撞，并說明理由。（2） 若不相撞，求兩車相距最近時的距離；若相撞，求快車剎車后經(jīng)多長時間與貨車相撞？知識點二、【能力訓(xùn)練】1甲乙兩個質(zhì)點同時同地向同一方向做直線運動，它們的vt圖象如圖所示，則（ ）A乙比甲運動的快 B2 s乙追上甲C甲的平均速度大于乙的平均速度 D乙追上甲時距出發(fā)點40 m遠(yuǎn)汽車A在紅綠燈前停住，綠燈亮起時起動，以0.4 m/s2的加速度做勻加速運動，經(jīng)過30 s后以該時刻的速度做勻速直線運動設(shè)在綠燈亮的同時，汽車B以8 m/s的速度從A車旁邊駛過，且一直以相同速度做勻速直線運動，運動方向與A車相同，則從綠燈亮?xí)r開始（ ）AA車在加速過

13、程中與B車相遇 BA、B相遇時速度相同C相遇時A車做勻速運動 D兩車不可能再次相遇3兩輛完全相同的汽車,沿水平直路一前一后勻速行駛,速度均為V0,若前車突然以恒定的加速度剎車,在它剛停住時,后車以前車剎車時的加速度開始剎車.已知前車在剎車過程中所行的距離為s,若要保證兩輛車在上述情況中不相撞,則兩車在勻速行駛時保持的距離至少應(yīng)為：（ ）As B2s C3s D4s4A與B兩個質(zhì)點向同一方向運動,A做初速為零的勻加速直線運動,B做勻速直線運動.開始計時時,A、B位于同一位置,則當(dāng)它們再次位于同位置時: （ ） A兩質(zhì)點速度相等 BA與B在這段時間內(nèi)的平均速度相等 CA的即時速度是B的2倍 DA與

14、B的位移相等5汽車甲沿平直公路以速度V做勻速直線運動，當(dāng)它經(jīng)過某處的另一輛靜止的汽車乙時，乙開始做初速度為零的勻加速直線運動去追甲。據(jù)上述條件（ ）A可求出乙追上甲時的速度；B可求出乙追上甲時乙所走過的路徑；C可求出乙追上甲所用的時間；D不能求出上述三者中的任何一個物理量。6經(jīng)檢測汽車A的制動性能：以標(biāo)準(zhǔn)速度20m/s在平直公路上行使時，制動后40s停下來。現(xiàn)A在平直公路上以20m/s的速度行使發(fā)現(xiàn)前方180m處有一貨車B以6m/s的速度同向勻速行使，司機(jī)立即制動，能否發(fā)生撞車事故？7甲乙兩車同時同向從同一地點出發(fā)，甲車以v1=16m/s的初速度，a1=-2m/s2的加速度作勻減速直線運動，乙

15、車以v2=4ms的速度，a2=1ms2的加速度作勻加速直線運動，求兩車再次相遇前兩車相距最大距離和再次相遇時兩車運動的時間。8一輛汽車在十字路口等候綠燈，當(dāng)綠燈亮?xí)r汽車以3m/s2的加速度開始行駛，恰在這時一輛自行車以6m/s的速度勻速駛來，從后邊超過汽車。試求：汽車從路口開動后，在追上自行車之前經(jīng)過多長時間兩車相距最遠(yuǎn)？此時距離是多少？9A、B兩車在一條水平直線上同向勻速行駛，B車在前，車速v2=10m/s，A車在后，車速72km/h，當(dāng)A、B相距100m時，A車用恒定的加速度a減速。求a為何值時，A車與B車相遇時不相撞。10 輛摩托車行駛的最大速度為30m/s?，F(xiàn)讓該摩托車從靜止出發(fā)，要在

16、4分鐘內(nèi)追上它前方相距1千米、正以25m/s的速度在平直公路上行駛的汽車，則該摩托車行駛時，至少應(yīng)具有多大的加速度？知識點三、【針對訓(xùn)練】 1據(jù)打點計時器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量是 ( )A時間間隔 B位移 C加速度 D平均速度2學(xué)生在練習(xí)使用打點計時器時，紙帶上打出的點不是圓點，而是一些短線，這可能是因為( )A打點計時器錯接在直流電源上 B電源電壓不穩(wěn)定C打點計時器使用的電壓太低 D振針到復(fù)寫紙的距離太小3接通電源與釋放紙帶（或物體），這兩個操作時刻的關(guān)系應(yīng)當(dāng)是 ( )A先接通電源，后釋放紙帶 B先釋放紙帶，后接通電源C釋放紙帶的同時接通電源 D先接通電源或先釋放紙帶都

17、可以4如圖2-1所示是幾個質(zhì)點的運動圖象，其中始終是加速運動的是 ( )vt0Avt0Cvt0Bvt0D圖2-1v0tAv0tBv0tCv0tD圖2-25一小球從斜面上由靜止開始加速滑下，進(jìn)入水平面后又做減速運動直至停止，圖2-2中哪個可以反映小球的這一全過程 ( )6A、B、C三物同時、同地、同向出發(fā)作直線運動，下圖是它們位移與時間的圖象，由圖2-3可知它們在相遇前這段時間內(nèi) ( ) A平均速度vA=vB=vC B平均速度vAvbvc圖2-4CA一直在B、C的前面 DA的速度一直比B、C要大7甲和乙兩個物體在同一直線上運動, 它們的vt圖像分別如圖2-4中的a和b所示. 在t1時刻 ( )圖

18、2-3x0tABCA它們的運動方向相同B它們的運動方向相反C甲的速度比乙的速度大D乙的速度比甲的速度大8在直線運動中，關(guān)于速度和加速度的說法，正確的是 ( )A物體的速度大，加速度就大 B物體速度的改變量大，加速度就大C物體的速度改變快，加速度就大 v/(m·s-1)5-50t/s24圖2-5D物體的速度為零時，加速度一定為零9如圖2-5是一物體做直線運動的速度圖象，令t=0時的位置為原點，若只研究前4s的運動情況，則下列說法正確的是 ( ) A物體始終沿正方向運動B物體先沿負(fù)方向運動，2s后開始沿正方向運動C在2s末物體的位移為負(fù)，2s后位移為正Dt=2s時，物體距原點最遠(yuǎn)10電磁

19、打點記時器是一種記時工具，關(guān)于它的使用以下說法正確的是 ( )A使用電壓為220V交流電 B使用電壓為220V直流電xx0/20tx0乙t1t2甲圖2-6C使用電壓為4V6V直流電 D使用電壓為4V6V交流電11如圖2-6表示甲、乙兩運動物體相對同一原點的位移-時間圖象。下面有關(guān)說法中正確的是 ( )A甲和乙都做勻變速直線運動B甲、乙運動的出發(fā)點相距x0C乙運動的速率大于甲運動的速率D乙比甲早出發(fā)t1的時間12在下列給出的器材中，本節(jié)實驗中所需的器材有 ( )打點計時器天平低壓交流電源低壓直流電源細(xì)繩和紙帶鉤碼和小車秒表一端有滑輪的長木板刻度尺A B C D知識點二、【能力訓(xùn)練】1在研究勻變速

20、直線運動的實驗中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點瞬時速度如下計數(shù)點序號123456計數(shù)點對應(yīng)的時刻（s）0.100.200.300.400.500.60通過計數(shù)點的速度（cms）44.062.081.0100.0110.0168.0為了計算加速度，合理的方法是 （ ） A根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度用公式算出加速度B根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出vt圖，量出其傾角，由公式A = tg求出加速度C根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出vt圖，由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點所對應(yīng)的速度、時間，用公式算出加速度D依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度2. 某同學(xué)在本節(jié)的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定

21、出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點，其相鄰點間的距離如圖2-7所示，每兩個相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.10 s.圖2-7(1)試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離，計算出打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度，并將各個速度值填入下式(要求保留三位有效數(shù)字)vB m/s, vC /s, v m/s， v m/s, v m/s.3在研究勻變速直線運動的實驗中，某同學(xué)操作以下實驗步驟，其中錯誤或遺漏的步驟有（遺漏步驟可編上序號G、H ） ( )A.拉住紙帶，將小車移至靠近打點計時器處放開紙帶，再接通電源B.將打點計時器固定在平板上，并接好電路C.把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊

22、著適當(dāng)重的鉤碼D.取下紙帶E.將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運動F. 將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔將以上步驟完善后寫出合理的步驟順序知識點三、【針對訓(xùn)練】1在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，下列操作合理的順序為A把一細(xì)線系在小車上，細(xì)繩繞過滑輪，下端掛合適的鉤碼，紙帶穿過打點計時器，固定在小車后面B換紙帶反復(fù)做三次，選擇一條比較理想的紙帶進(jìn)行測量分析C把小車?？吭诖螯c計時器處，接通電源，放開小車D把打點計時器固定在木板無滑輪的一端，接好電源E斷開電源，取下紙帶2電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，當(dāng)電源頻率為50 Hz時，振針每隔0.02

23、s在紙帶上打一個點現(xiàn)在用此打點計時器測定物體的速度，當(dāng)電源頻率低于50 Hz時，數(shù)據(jù)計算仍然是按照每隔0.02 s打一個點來處理的，則測出的速度數(shù)值與物體的實際速度相比，是偏大還是偏小?為什么? 3在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，木板如果與水平方向有夾角，那么對研究小車是否做勻變速直線運動有影響嗎? 4在圖211的方格中填出電磁打點計時器的相應(yīng)名稱：5根據(jù)打點計時器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量是 ( )A時間間隔 B平均速度 C位移 D瞬時速度6某同學(xué)將紙帶穿過限位孔，接通打點計時器的電源，拉動紙帶，但在紙帶上打不上點，其可能原因是 ( )A復(fù)寫紙放反 B使用了直流電源

24、C振針過短 D紙帶運動過快7小車拖動的紙帶經(jīng)過打點計時器后，在紙帶上留下的點中有6個連續(xù)清晰的點，測出這6個點間的距離為18 cm，則 ( )A小車運動的平均速度為0.03m/s B小車運動的平均速度為1.5m/sC小車運動的平均速度為1.8m/s D小車運動的平均速度為180m/s8某同學(xué)用手水平地拉動紙帶通過打點計時器后，紙帶上打下了一列點，他要根據(jù)這些點計算紙帶運動的平均速度，下列操作正確的是 ( )A他首先查清共有多少個點 B首先從第一個能看清的點數(shù)起，查清共有多少個點C分別測出每兩個相鄰清晰點間的距離，然后相加，把相加的結(jié)果作為所有能看清點間的長度，用來計算平均速度D分別測出每兩個相

25、鄰清晰點間的距離，用來計算各段的平均速度知識點三、【能力訓(xùn)練】1打點計時器打點的周期，決定于 ( )A交流電壓的高低 B. 交流電的頻率；C永久磁鐵的磁性強(qiáng)弱； D. 振針與復(fù)寫紙間的距離2. 在“練習(xí)使用打點計時器”的實驗中，下列操作正確的是 ( )A打點前，小車應(yīng)靠近打點計時器，要先接通電源，待計時器開始打點再釋放小車；B要舍去紙帶上密集點，然后選取計數(shù)點。C打點頻率為50Hz，每四個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點之間的時間間隔為0.01S。D實驗中應(yīng)使小車速度盡量小些。tv圖1-33. 一學(xué)生在練習(xí)使用電磁打點計時器時，紙帶上打出的不是圓點，而是一些短線，這可能是因為 ( )A打點計時器錯接在

26、直流電源上；B電源電壓不穩(wěn)定；C打點計時器使用的電壓頻率不穩(wěn)定；D振針到復(fù)寫紙片的距離太小圖14-104 某物體的v-t圖象如圖1-3所示，則該物體 ( )A做往復(fù)運動 B做勻速直線運動 C朝某一方向做直線運動 D以上說法均不正確5在練習(xí)使用打點計時器的實驗中，某同學(xué)操作中有以下實驗步驟，步驟順序排列正確的是 ( ) 把計時器上的電源插頭插在交流220 V電源插座上，按下脈沖輸出開關(guān)，用手水平的拉動兩條紙帶，紙帶上就打下一列小點 把電火花計時器固定在桌子上 . 將紙帶穿過打點計時器的限位孔，檢查墨粉紙盤是否已經(jīng)正確的套在紙盤軸上，檢查兩條白紙帶是否已經(jīng)正確的穿好，墨粉紙盤是否已經(jīng)夾在兩條白紙帶之間用刻