2022年第二章直线运动教案 .pdf
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1、学习必备欢迎下载第二章直线运动教学目标: 1、进一步理解和掌握本章的基本概念和基础知识。 2、能较灵活地运用本节知识解决实际问题第一课时运动的基本概念一机械运动1一个物体相对于别的物体而言位置发生了变化,叫做机械运动。这里“别的物体”是指作为标准的、作为参照的、认为不动的物体,叫参考系。2平动和转动是机械运动中两种最基本的形式。平动:物体上各点的运动情况完全相同。注意:平动不一定是直线运动。转动:物体绕着本身的一点转动。二质点用来代替物体的一个有质量的一个点。是一种理想化的模型,实际不存在。实际物体有时可以抽象为质点,这要视具体情况而定。做平动的物体,可以看作质点。如果物体有转动,但在我们所研
2、究的问题中,物体的形状、大小、各部分运动的差异所产生的影响很小,可以忽略不计,也可以把物体看作质点。三位移和路程1位移:由起点指向终点的有向线段。位移是矢量。其方向由物体运动的起点指向终点。位移是描述物体位置变化的物理量。2路程:物体运动轨迹的实际长度。路程是标量。3位移和路程的区别【例 1】 :如图, 一质点从 A点出发做半径为R的圆周运动, 它运动了 1 2 圈时的位移是 _,路程是 _,它运动了2 1/2 圈时的位移是 _,路程是 _,它运动了3 3/4 圈时的位移为 _,路程为 _。四几个速度概念1速度位移跟时间的比值。是一矢量。 V=s/t 。速度是描述物体运动快慢和运动方向的物理量
3、,其方向就是物体的运动方向。2速率速度的大小叫速率。是一标量。3瞬时速度物体某一时刻 ( 或经过某一位置时) 的速度。4平均速度变速运动的物体在某一段时间内的平均快慢程度。tsv精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页学习必备欢迎下载注意:平均速度不等于速度的平均值。5平均速率总路程除以总时间。注意:速率是速度的大小,但平均速率不是平均速度的大小。【例2】有甲乙丙三个物体同时从同一地点开始沿直线运动,它们同时到达目的地,其位移时间图像如下图示,则这段时间内:(1)它们的平均速度的大小关系为(2)它们的平均速率的大小关系为
4、五加速度1是描述速度变化快慢的物理量。是矢量,其方向与速度变化的方向相同,与合外力方向相同。 a= v t=(vt-v0) t 【例 3】做匀加速直线运动的物体的加速度为3m/s2,对于任意1s 来说,下列说法正确的是: A在这 1s 末的速度总是比这1s 初的速度大3m/s; B在这 1s 初的速度总是比前1s 末的速度大3m/s; C在这 1s 末的速度总是比这1s 初的速度大3 倍; D末速度总是比初速度大3m/s。【分析】此题中加速度3m/s2意义是:速度每秒钟增加3m/s。可知 A正确, C错。“这 1s 初”与“前1s 末”是同一时刻,B错。末速度比初速度大3m/s 的前提是时间为
5、1s。D错。【解答】 A正确。2加速度和速度的关系速度和加速度是两个描述物体运动的不同的物理量。速度描述物体运动的快慢,加速度描述物体速度变化快慢。它们之间没有必然联系。1有速度,不一定有加速度;有加速度,不一定有速度。2速度大,加速度不一定大;加速度大,速度不一定大。3加速度不是增加的速度。加速度是描述速度变化的。“变化”就包括“增加”或“减少”。或“方向改变”4加速度的方向不一定与速度方向相同。加速度的方向由合外力的方向决定,而不由速度方向决定。当物体作加速 . 运动时,加速度的方向与速度方向相同;当物体作减速运动时,加速度方向与速度方向相反。5速度变化大,加速度不一定大;加速度大,速度变
6、化不一定大。由 a=v/t知, a 的大小还与t 有关。由v=at 知, v 的大小还与t 有关。6物体有加速度,速度一定变化;物体速度变化,一定有加速度速度变化:速度的大小或方向之一发生变化,速度就发生了变化。v O t s t 甲乙丙精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 14 页学习必备欢迎下载【例 4】下列所描述的几种运动中,可能的是:A速度变化很大,加速度很小; B 速度方向为正,加速度方向为负;C速度变化越来越快,加速度越来越小;D速度越来越大,加速度越来越小。【分析】由 v=at 知, v 的大小除与a 有关外,还
7、与t 有关。只要t 足够大,尽管a很小,v 也可以很大。故A正确。矢量的正负只表示方向,a 与 v 的方向可能相同,也可能相反。故B正确。加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化越来越快,加速度一定越来越大。故C错误。只要加速度的方向与速度方向相同,不管加速度是增大还是减小,速度都要增大。故D正确。【解答】 A、B、D正确。练习1、一个质点做方向不变的直线运动,加速度方向始终与速度方向相同,但加速度的大小逐渐减小直至为0,则在此过程中:A、速度逐渐减小,当加速度减小至0 时,速度达到最小值;B、速度逐渐增大,当加速度减小至0 时,速度达到最大值;C、位移逐渐增大,当加速度减小至0 时,位移达
8、到最大值;D、位移逐渐减小,当加速度减小至0 时,位移达到最小值。解: B。练习 2、下列运动中可能的是A、物体速度增大,而加速度减小; B、物体的速度减小,而加速度增大;C、物体加速度不变,而速度变; D、物体的速度不变,而加速度变。解: A、B、C。练习 3、甲、乙两物体都做直线运动,甲物体前一半位移的平均速度是v1,后一半位移的平均速度是v2,全程平均速度是v;乙物体前一半时间的平均速度是v1,后一半时间的平均速度是v2,全程平均速度是v,则 v 和 v的大小关系是( 设 v1v2) :A、vv; D、无法确定。 【解答】 A正确解:设前一半位移为S 设前一半时间为t 则:第二课时匀变速
9、直线运动的规律及其应用教学目标: 1、进一步理解和掌握匀变速直线运动的规律。 2、掌握匀变速直线运动常见问题的解决方法。3、能较灵活地运用匀变速直线运动的规律解决实际问题。教学重点:物理过程的分析教学难点:物理规律的运用一匀速直线运动精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页学习必备欢迎下载物体在一条直线上运动,如果在任何相等的时间内的位移相等,这样的运动就叫匀速直线运动。特点:、速度的大小和方向都不变;、物体所受合外力为0。公式: v=s/t s=vt 【例5】 、一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右
10、运动。有一台发出细光束的激光器在小转台M上,到轨道的距离MN 为 d=10m ,如图所示。 转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描,扫描一周的时间为T=60s。光束转动方向如图中箭头所示。当光束与MN的夹角为45时,光束正好射到小车上。如果再经过t=2.5s光束又射到小车上,则小车的速度是多少?(结果保留二位数字)(00 全国 ) 解:在 t 时间内,光束转过的角度=3600 t/T=150如图所示,有两种可能。、光束照射小车时,小车正接近N点, t 内光束与MN的夹角从450变为 300,小车走过L1,速度应为v1=L1/ t 由图可知 L1=d(tg450-tg300) 得 v1=1.7m/
11、s 、光束照射小车时,小车正远离N点, t 时间内光束与MN的夹角从450变为 600,小车走过L2 v2=L2/ t L2=d(tg600-tg450) 得 v2=2.9m/s 练习 4、一列长 120m的士兵队伍,以某一恒定速度沿一条笔直的公路匀速行进,行进中,有一通讯员因有要事,迅速从排尾赶到排头,然后又立即按原来的速度大小返回排尾。此过程中队伍前进了288m ,求这位通讯员往返过程走过的路程和位移。(432m,288m) 练习5、一架飞机水平匀速地在某同学头顶上飞过,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方约与地面成600角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速
12、的多少倍。(33)二、匀变速直线运动在任何相等的时间内速度的变化量相等的直线运动。或:加速度不变的直线运动。即加速度的大小和方向都不变。三匀变速直线运动的基本规律速度公式:atvvt0位移公式: s = v0t + at2 2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页学习必备欢迎下载推论: vt2 vo2 = 2as 20tvvv其它推论1任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差是一常数S = S S = S S = S S = = Sn S2n-1 = aT22某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度 v平均
13、= (v0 + vt) 2 3物体经过某段位移中点的即时速度2220tsvvv对基本公式的理解【例 6】一列长 100m的列车以V=20m/s 的速度速度正常行驶,当通过1000m长的大桥时,列车必须以 10m/s 的速度运行, 在减速与加速的过程中加速度的大小均为0.5m/s2, 求列车因过桥而延误的时间。 【解析】 65s 练习 6、一质点做直线运动其位移与时间的关系为:s=9t-t2(m), 求第 5 秒内质点通过的路程与位移。 (0.5m,0m) 练习 7、光滑水平面上面的O点有一物体,初速度为0,先以加速度a1向右匀加速运动一段时间后,加速度突然反向,且大小为a2,经相同时间恰好又回
14、到O点,且速度大小为5m/s,则物体加速度改变时,其速度值为多大?以及a1:a2的值。(1:3,2.5m/s )练习 8、一物体由斜面顶端由静止开始匀加速下滑,最初的3 秒内的位移为s1,最后 3 秒内的位移为 s2,若 s2-s1=6 米, s1s2=37,求斜面的长度为多少?解析:设斜面长为s,加速度为a,沿斜面下滑的总时间为t 。则:斜面长:s = 21at2 ( 1) 前 3 秒内的位移:s1 = 21at12 ( 2)后 3 秒内的位移:s2 =s -21a (t-3)2(3) s2-s1=6 (4) s1s2 = 37 (5) (t-3)s 3s精选学习资料 - - - - - -
15、 - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页学习必备欢迎下载练习 9、有一质点在连续12s 内做匀加速直线运动,在第一个4s 内的位移为24m.要最后 4s 内的位移为56m ,求质点运动的加速度(1m/s2)【例7】一个小球从斜面顶端无初速下滑,接着又在水平面上匀减速运动,直至停止,它共运动了 10s,斜面长4m ,在水平面上运动的距离为6m 。求:、小球在运动过程中的最大速度。、小球在斜面和水平面上运动的加速度。解析:小球在斜面上和水平面上均做匀变速直线运动,始末速度均为0, 在斜面与水平面交接处速度最大。书小球在斜面和水平面上运动的时间分别为t1和 t2
16、。 s1=vmt1/2 s2=vmt2/2 即 s1+s2=vm(t1+t2)/2 得 vm=2m/s t1=4s t2=6s 得 a1=vm/t1=0.5m/s2 a2=vm/t2=0.33m/s2解( 1)(5)得: a=1m/s2t= 5s s=12 . 5m 【例 8】物块以v0=4 米/秒的速度滑上光滑的斜面,途经A、B 两点,已知在A 点时的速度是B点时的速度的2 倍,由 B 点再经 0.5 秒物块滑到斜面顶点C 速度变为零,A、 B 相距 0.75 米,求斜面的长度及物体由D 运动到 B 的时间?解析: 物块作匀减速直线运动。设 A 点速度为VA、B 点速度 VB,加速度为a,斜
17、面长为S。A到 B:vB2 vA2 =2asAB (1) vA = 2vB (2) B 到 C:0=vB + at0 .(3)解( 1) ( 2) (3)得: vB=1m/s a= 2m/s2 D 到 C0 v02=2as (4) s= 4m 从 D 运动到 B 的时间:D 到 B:vB =v0+ at1t1=1.5 秒D 到 C 再回到 B:t2 = t1+2t0=1.5+20.5=2.5(s) 练习 10、 一物块以一定的初速度从一光滑斜面底端a 点上滑,最高可滑至b 点, c 是 ab 中点,如图所示。已知物块从a至 c 需要的时间t0。问它从 c 经 b 再回到 c,需要的时间是多少?
18、D C 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页学习必备欢迎下载解析:类竖直上抛运动,利用对称性,可反过来考虑。物块由 c 到 a 的时间为t0。而 c 是 ab 中点,设一个b 到 c 的时间为t1,则: t1:t0=1:( 2-1) t1=( 2+1)t0 t=2t1=2( 2+1)t0 说明:此题介绍了用“逆推法”解题。在解决末速度为0 的匀减速直线运动时,可将其视为反方向的初速度为0 的匀加速直线运动,可以大大地简化解题过程。练习 11、汽车关闭油门后在水平路面上滑行10s 后静止。设汽车滑行时所受的阻力不变。关
19、闭油门后的第8s 内运动了2.5m。求汽车关闭油门时的速度多大?【解析】:用逆推法。第8s 内的位移对应于第3s 内的位移。第一 s 内的位移s1 为: s1:s3=1:5 s1=s3/5=0.5m 又 s1=at2/2 得 a=1m/s2 v0=at=1 10=10m/s 补兖练习: 将粉 A 轻放在正以2m/s 的恒定速度运动的足够长水平传送带上后,传送带上留下一条长度为4m,的划线。若使该传送带改做加速度大小为1.5m/s2的匀减速度运动直到速度为0,并且在传送带开始匀减速度运动时将另一粉笔头B 轻放在传送带上, 则粉笔头B 停止在传送带上的位置与划线起点间的距离是多?解析:粉笔头在传送
20、带上的划线长即为二者的相对位移,当传送带匀速运动时有t1=v0/a ( 1)s 1=v0t1-v0t1/2 (2) 解得:a=0.5 m/s2, 当传送带匀减速运动时,经时间t2二者速度相等,则有u=at2=v0-a1t2得 t2=1s u=0.5m/s 此过程划线长为:s2= (v0t2-a1t22/2)- at22/2=1m, 此后到传带停止运动历时t3,则 t3=u/a1=1/3s 此时粉笔头的速度为v V=u-at3=1/3m/s 这过程中划线长为s3=ut3-at32/s-ut3-a1t32/2=1/18m 传送带停止后粉笔头运动的位移为S4=v2/2a=1/9m 故L=s2-s3-
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