物理 第3章 匀变速直线运动的研究 第1节 匀变速直线运动的规律 鲁科版必修1.ppt
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1、第第3 3章匀变速直线运动的研究章匀变速直线运动的研究20172017年四省年四省(市市)高一新生教学指导意见高一新生教学指导意见内容与要求内容与要求教学建教学建议议及及说说明明(1)(1)通通过过实实验验,探探究究匀匀变变速速直直线线运运动动的特点的特点.(2)(2)能能用用公公式式、图图象象等等方方法法描描述匀述匀变变速直速直线线运运动动.(3)(3)理理解解匀匀变变速速直直线线运运动动的的规规律律,能能运运用用其其解解决决实实际际问问题题,体体会会科科学学思思维维中中的的抽抽象象方方法法和和物物理理问题问题研究中的极限方法研究中的极限方法.(4)(4)通通过过实实验验认认识识自自由由落落
2、体体运运动动规规律律,结结合合物物理理学学史史的的相相关关内内容容,认认识识实实验验对对物物理理学学发发展展的推的推动动作用作用.注注重重在在机机械械运运动动情情境境下下培培养养学学生生的的运运动动观观念念、运运动动模模型型及及过过程程模模型型建建构构等等物物理理核核心心素素养养.教教学学中中应应根根据据本本章章所所学学运运动动模模型型及及过过程程模模型型的的特特点点,联联系系日日常常生生活活经经验验,从从多多个个角角度度创创设设情情境境,提提出出与与物物理理学学有有关关的的问问题题引引导导学学生生讨讨论论,让让学学生生体体会会建建构构物物理理模模型型的的必必要要性性及及方方法法等等;让让学学
3、生生进进一一步步了了解解抽抽象象概概 念念,如如速速度度、加加速速度度、重重力力加加速速度度,了了解解测测量量这这些些物物理理量量的的方方法法,进进而而学学习习科科学学定定量量地地描描述述生生活活中中物物体体运运动动的的方方法法;通通过过探探究究匀匀变变速速直直线线运运动动的的实实验验,学学会会分分析析和和处处理理实实验验数数据的方法据的方法,提高科学探究能力提高科学探究能力.第第1 1节匀变速直线运动的规律节匀变速直线运动的规律教师备课参考教师备课参考|核心素养养成目标核心素养养成目标|物理观念物理观念1.1.认识匀变速直线运动的特点认识匀变速直线运动的特点.2.2.知道匀变速直线运动的规律
4、知道匀变速直线运动的规律,并能应用解决实际问题并能应用解决实际问题.3.3.认识匀变速直线运动的认识匀变速直线运动的v v-t t图象图象,掌握其物理意义并会应用掌握其物理意义并会应用.科学思维与科学探究科学思维与科学探究1.1.通过实验探究匀变速直线运动的规律通过实验探究匀变速直线运动的规律,体会实验在发现自然规律的作用体会实验在发现自然规律的作用,进一步进一步掌握科学抽象理想化模型的方法掌握科学抽象理想化模型的方法,让学生将生活实际与物理概念相联系让学生将生活实际与物理概念相联系.2.2.让学生体会用公式法和图象法研究匀变速直线运动让学生体会用公式法和图象法研究匀变速直线运动.科学态度与责
5、任科学态度与责任通过匀变速直线运动的研究通过匀变速直线运动的研究,体会物理规律与生活的联系体会物理规律与生活的联系.|教学重难点教学重难点|教学重点教学重点匀变速直线运动的速度、位移与时间的关系及速度位移公式的理解匀变速直线运动的速度、位移与时间的关系及速度位移公式的理解及应用及应用.教学难点教学难点匀变速直线运动匀变速直线运动v v-t t图象的物理意义及其应用图象的物理意义及其应用.感悟解题规律感悟解题规律探寻基本知识探寻基本知识测评学习效果测评学习效果探寻基本知识探寻基本知识树立物理观念树立物理观念知识点一知识点一 匀变速直线运动匀变速直线运动【情境导学情境导学】你坐在沿直线行驶的汽车中
6、你坐在沿直线行驶的汽车中,能看到能看到:汽车启动时汽车启动时,速度计的指针顺时针方向速度计的指针顺时针方向转动转动;刹车时刹车时,速度计的指针逆时针方向转动速度计的指针逆时针方向转动.那么那么,如何根据此现象判断汽车如何根据此现象判断汽车的运动是不是匀变速直线运动呢的运动是不是匀变速直线运动呢?如果汽车做的是匀减速直线运动如果汽车做的是匀减速直线运动,加速度如加速度如何变化何变化?答案答案:若速度计的指针随时间均匀变化若速度计的指针随时间均匀变化,则汽车做的是匀变速直线运动则汽车做的是匀变速直线运动;若若速度计的指针随时间变化不均匀速度计的指针随时间变化不均匀,则汽车做的不是匀变速直线运动则汽
7、车做的不是匀变速直线运动;加速度加速度不变不变.【知识梳理知识梳理】1.1.定义定义:物体物体 保持不变的直线运动保持不变的直线运动.2.2.特点特点:加速度恒定加速度恒定.3.3.分类分类(1)(1)匀加速直线运动匀加速直线运动:加速度与速度加速度与速度 的直线运动的直线运动.(2)(2)匀减速直线运动匀减速直线运动:加速度与速度加速度与速度 的直线运动的直线运动.【思考判断思考判断】1.1.匀变速直线运动的加速度不变匀变速直线运动的加速度不变.(.()2.2.速度逐渐增大的直线运动是匀加速直线运动速度逐渐增大的直线运动是匀加速直线运动.(.()3.3.匀变速直线运动的速度一定是均匀增大的匀
8、变速直线运动的速度一定是均匀增大的.(.()加速度加速度同向同向反向反向知识点二知识点二匀变速直线运动的速度变化规律匀变速直线运动的速度变化规律【情境导学情境导学】一个做直线运动的物体的一个做直线运动的物体的v v-t t图象如图所示图象如图所示.(1)(1)物体运动的速度变化有什么特点物体运动的速度变化有什么特点?(2)(2)物体运动的加速度有什么特点物体运动的加速度有什么特点?(3)(3)表示物体在做什么样的运动表示物体在做什么样的运动?(4)(4)在在t t1 1时刻物体的加速度为零吗时刻物体的加速度为零吗?答案答案:(1)(1)速度变化均匀速度变化均匀.(2)(2)加速度恒定不变加速度
9、恒定不变.(3)(3)匀变速直线运动匀变速直线运动.(4)(4)加速度不为零加速度不为零.【知识梳理知识梳理】1.1.速度公式速度公式v vt t=.当初速度为零时当初速度为零时,公式为公式为v vt t=.2.2.图象描述图象描述(v(v-t t图象图象)匀变速直线运动的匀变速直线运动的v v-t t图象是一条直线图象是一条直线,而且直线的而且直线的 就是匀变速直线就是匀变速直线运动的加速度运动的加速度,直线与时间轴围成的梯形的面积在数值上等于匀变速直线直线与时间轴围成的梯形的面积在数值上等于匀变速直线运动的运动的 ,如图所示如图所示.v v0 0+at+at斜率斜率atat位移位移【思考判
10、断思考判断】1.1.速度公式速度公式v=vv=v0 0+at+at既适用于匀加速直线运动既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动也适用于匀减速直线运动.(.()2.2.加速度为负时加速度为负时,末速度一定小于初速度末速度一定小于初速度.(.()3.3.加速度越大加速度越大,物体的末速度一定越大物体的末速度一定越大.(.()知识点三知识点三匀变速直线运动的位移变化规律匀变速直线运动的位移变化规律【情境导学情境导学】一列火车以一列火车以2 m/s2 m/s的初速度、的初速度、0.5 m/s0.5 m/s2 2的加速度做匀加速直线运动的加速度做匀加速直线运动,问问:(1)(1)火车在第火车在第
11、5 s5 s内的位移是多少内的位移是多少?(2)(2)火车在第火车在第2 2个个4 s4 s内的位移是多少内的位移是多少?答案答案:(1)(1)火车在第火车在第4 s4 s末的速度为末的速度为v v4 4=v=v0 0+at+at1 1=4 m/s=4 m/s火车在第火车在第5 s5 s末的速度为末的速度为v v5 5=v=v0 0+at+at2 2=4.5 m/s=4.5 m/s所以火车在第所以火车在第5 s5 s内的位移是内的位移是s s2 2=t=t3 3=4.25 m.=4.25 m.(2)(2)火车在第火车在第8 s8 s末的速度为末的速度为v v8 8=v=v0 0+at+at4
12、4=6 m/s=6 m/s火车在第火车在第2 2个个4 s4 s内的位移是内的位移是s s3 3=t=t5 5=20 m.=20 m.【知识梳理知识梳理】1.1.公式表示公式表示(1)(1)位移公式位移公式:s=:s=.(3)(3)速度位移公式速度位移公式:.2.2.图象描述图象描述(s(s-t t图象图象)对于匀变速直线运动对于匀变速直线运动,位移是时间的二次函数位移是时间的二次函数,其图象是一条二次函数的其图象是一条二次函数的曲线曲线(如图所示如图所示).).【思考判断思考判断】1.1.位移公式位移公式s=vs=v0 0t+att+at2 2仅适用于匀加速直线运动仅适用于匀加速直线运动.(
13、.()2.2.匀变速直线运动的加速度越大匀变速直线运动的加速度越大,相同时间内位移越大相同时间内位移越大.(.()3.3.直线运动的直线运动的s s-t t图象一定是直线图象一定是直线.(.()要点一要点一感悟解题规律感悟解题规律培养科学思维培养科学思维匀变速直线运动的速度及位移变化规律的应用匀变速直线运动的速度及位移变化规律的应用1.1.速度公式速度公式公式公式v vt t=v=v0 0+at+at是矢量式是矢量式,一般规定一般规定v v0 0方向为正方向方向为正方向,其他量如果和其他量如果和v v0 0方向相方向相同则取正同则取正,和和v v0 0方向相反则取负方向相反则取负.2.2.位移
14、公式位移公式公式公式s=vs=v0 0t+att+at2 2应用时注意的问题应用时注意的问题:因为因为v v0 0,a,s,a,s均为矢量均为矢量,使用公式时应使用公式时应先规定正方向先规定正方向,一般以一般以v v0 0的方向为正方向的方向为正方向.若若a a与与v v0 0同向同向,则则a a取正值取正值;若若a a与与v v0 0反向反向,则则a a取负值取负值.若位移计算结果为正值若位移计算结果为正值,说明这段时间内位移的方向为正说明这段时间内位移的方向为正;若位移计算结果为负值若位移计算结果为负值,说明这段时间内位移的方向为负说明这段时间内位移的方向为负.【典例典例1 1】(2016
15、(2016辽宁铁岭高一检测辽宁铁岭高一检测)一辆卡车初速度为一辆卡车初速度为v v0 0=10 m/s,=10 m/s,以以a=a=2 m/s2 m/s2 2的加速度行驶的加速度行驶,求求:(1)(1)卡车在卡车在3 s3 s末的速度大小末的速度大小v;v;(2)(2)卡车在卡车在6 s6 s内的位移内的位移;(3)(3)卡车在第卡车在第6 s6 s内的位移内的位移s s.思路探究思路探究“第第6 s6 s”是多长时间是多长时间?“第第6 s6 s内内”的位移是的位移是6 s6 s内的总位移内的总位移吗吗?答案答案:“第第6 s6 s内内”是指是指1 s1 s的时间的时间,其位移为第六个其位移
16、为第六个1 s1 s内的位移内的位移,不是不是6 s6 s内的总位移内的总位移.解析解析:(1)(1)卡车在卡车在3 s3 s末的速度为末的速度为v v3 3=v=v0 0+at+at3 3=(10+2=(10+23)m/s=16 m/s.3)m/s=16 m/s.规律方法规律方法 利用匀变速直线运动公式求解问题的技巧利用匀变速直线运动公式求解问题的技巧(1)(1)正确判断物体的运动性质正确判断物体的运动性质抓住一段运动过程抓住一段运动过程,寻找寻找s,vs,v0 0,v,vt t,a,t,a,t五个物理量中的已知量、相关量与待五个物理量中的已知量、相关量与待求量求量.(2)(2)解题的基本步
17、骤解题的基本步骤答案答案:(1)16 m/s(1)16 m/s(2)96 m(2)96 m(3)21 m(3)21 m(教师备用教师备用)例例1 1-1:1:以以15 m/s15 m/s速度行驶的列车开始加速下坡速度行驶的列车开始加速下坡,在坡路上的加速度等于在坡路上的加速度等于0.2 m/s0.2 m/s2 2,经过经过10 s10 s到达坡底到达坡底,求坡路的长度和列车到达坡底时的速度求坡路的长度和列车到达坡底时的速度.解析解析:坡的长度坡的长度s=vs=v0 0t+att+at2 2=(151510+10+0.20.210102 2)m=160 m.m=160 m.到达坡底的速度到达坡底
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