2.4匀变速直线运动规律教案-经典教学教辅文档.docx

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1、适用学科高中物理适用年级raFrJ适用区域人教版区域课不时长（分钟）2课时知识点匀变速直线运动规律Ii教学目标1、使先生掌握匀变速直线运动的规律，明白匀变速直线运动中位移、速度、加速度、工夫之间的关系，学会运用这几个量之间所对应的比例关系。2、知道匀变速直线运动的v-t图象特点，理解图象的物理意义.3、掌握匀变速直线运动的概念，知道匀变速直线运动v-t图象的特点.4、理解匀变速直线运动v-t图象的物理意义。会根据图象分析解决成绩。5、掌握匀变速直线运动的速度与工夫的关系公式，能进行有关的计算。教学重点1、匀变速直线运动两个基本公式II2、匀变速直线运动两个导出公式II3、匀变速直线运动的推论I

2、教学难点匀变速直线运动基本规律的推导过程教学过程一.导入运动的规律1.匀变速直线运动沿一条直线且加速度不变的运动.2.匀变速直线运动的基本规律(1)速度公式：v=Vq+at.位移公式：X=f+af2.乙(3)位移速度关系式：/-=2ax.二、匀变速直线运动的推论1 .三个推论做匀变速直线运动的物体在一段工夫内的平均速度等于这段工夫初、末时辰速度矢量和的生均值，还等于两头时辰的瞬时速度.平均速度公式：I=叶Z=OLZ2(2)连续相等的相邻工夫间隔7内的位移差相等.即XlXl=X3用=Xn-XnT=af.2A-22 .初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论(I)17末，2T末，37末，末的瞬时速

3、度之比为1OOv.V2丹%=123n.17内，27内，37内，”7内的位移之比为小：也：照：Xn=I2：22：32：n.(3)第1个T内，第2个7内，第3个7内，第个7内的位移之比为x:不:XHl:：M=I：3：5：(2-1).(4)从静止开始经过连续相等的位移所用工夫之比为。:22：:二=1：(2-1)：(3-2)：(2-乖):：(-7-1).三、自在落体运动和竖直上抛运动1 .自在落体运动（1）条件：物体只受重力，从静止开始着落.基本规律速度公式：V=gt.位移公式：x=g速度位移关系式：Egx.2 .竖直上抛运动运动特点：加速度为g,上升阶段做匀减速运动，降落阶段做自在落体运动.运动性质

4、：匀遮速直线运动.基本规律速度公式：V=Vq-gt；位移公式：x=va-gt.3 .伽利略对自在落体运动的研讨伽利略经过逻辑推理的方法颠覆了亚里士多德的“重的物体比轻的物体着落快”的结论.伽利略对自在落体运动的研讨方法和科学的推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一.他所用的研讨方法是逻辑推理一猜想与假设一实验验证一合理外推.这类方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来二、知识讲解（一跨点解读帆律及运用1.恰当选用公式标题中所触及的物理量（包括已知量、待求量和为解题设定的两头量）没有触及的物理量合适选用公式%、八a、tXV=vq+at%、a、t、xV11X=V0什5乙at2%

5、、八a、xt22VV=2ax%、八t、Xav+%x2t除工夫方外，X、%、入。均为矢量，所以需求确定正方向，普通以的方向为正方向.2.规范解题流程画过程表示图I-选用公式列方程-AI判断运动性质IfI拔取正方向解方程并加以讨论常用的几种物理思想方法自在落体和竖直上抛运动1 .自在落体运动为初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动.2 .竖直上抛运动的重要特性对称性工夫对称：物体上升过程中从/一。所用工夫加和降落过程中从/所用工夫均相等，同理加=M速度对称：物体上升过程经过力点的速度与降落过程经过力点的速度大小相等.多解性：当物体经过抛出点上方某个地位时，可能处于上升阶段，也可能处于降落阶段，构成

6、多解，在解决成绩时要留意这个特性.3 .竖直上抛运动的研讨方法分段法上升阶段：=g的匀减速直线运动降落阶段：自在落体运动初速度看向上，加速度g向下的匀变速直线运动，P=%全程gt,力=%-一Jg（向上方向为正方向）法若r0,物体上升，若XO,物体着落若力0,物体在抛出点上方，若h1T2T3T2T【答案】D【解析】根据在匀变速直线运动中，工夫中点的速度等于该过程中的平均速度求解计数点2的速度.解：根据某时辰的瞬时速度等于一段工夫内的平均速度得：2T2T故选:D0【点睛】：根据在匀变速直线运动中，工夫中点的速度等于该过程中的平均速度求解计数点2的速度檐由静止滴下，每隔0.2S滴下一滴，第1滴落下时

7、第6滴恰欲滴下，此时测得第1、2、3、4滴之间的距离依次为L62m、L26m、0.9n假定落下的雨滴的运动情况完全相反，则此时第2滴雨滴着落的速度和屋檐高度各为（假设雨滴着落过程中不考虑空气阻力）（）A.3.6m/s,4.5mB.7.2ms,4.5mC.3.6ms,4mD.8m/s,4m【答案】B【解析】6个雨滴的自在落体运动可以等效为1个雨滴在不同时辰的地位，如图：JTi2=1.62m,及3=1.26m,照=0.9m强手=7.2ms乙1由=0时相邻相反工夫内位移之比为1：3：5：7-rzXn9,4L可倚：1)-，/?4.5IIlonZo【点睛工6个雨滴的自在落体运动可以等效为1个雨滴在不同时

8、辰的地位是研讨变速运动常用的实验手腕.在暗室中，照相机的快门处于常开形状，频闪仪每隔必然工夫发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，因而胶片上记录了物体在几个闪光时辰的地位.如图1是小球自鄙人落时的频闪照片表示图，频闪仪每隔0.04s闪光一次.如果经过这幅照片测量自在落体加速度，可以采用哪几种方法？试一试.照片中的数字是小球落下的距离，单位是厘米.【答案】见解析【解析】方法一根据公式x=gx=19.6Cnl=O.196m.1=57=0.2scxO.1962z2,2g=4o2I%=上8m/s方法二根据公式x=gT x 19. 612. 5 g= =12.5-7. 1O. 04 10 2 ms2

9、= 10. 6ms2.V(VX方法三根据o=gZ和P=F-=I=%ZL219.6-7.1102/V=x.a4ms=1.56m/sv1.56/2-A=975m/s【点睛工频闪仪每隔必然工夫发出一次短暂的强烈闪光,课堂运用1、据报道，一儿童顽耍时不慎从45m高的阳台上无初速度掉下，在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现，该人员迅速由静止冲向儿童着落处的正下方楼底，预备接住儿童.已知管理人员到楼底的距离为18m,为确保能稳妥安全地接住儿童，管理人员将尽力节约工夫，但又必须保证接住儿童时没有程度方向的冲击.不计空气阻力，将儿童和管理人员都看成质点，设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动，g取10ms

10、2.管理人员最少用多大的平均速度跑到楼底？若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等，且最大速度不超过9m/s,求管理人员奔跑时加速度的大小需满足甚么条件？【答案】(1)6m/s(2)a9ms2【解析】（1）儿童着落过程，由运动学公式得：仁福记乙Ar管理人员奔跑的工夫tWtq,V=-对管理人员运动过程，由运动/学公式得：X=Tb联立各式并代入数据解得：T6ms.假设管理人员先匀加速接着匀减速奔跑到楼底，奔跑过程中的最大速度为外,由运动学公式得：T=牛乙解得：%=2=12ms/=9m/s故管理人员应先加速到=9m/s,再匀速，最初匀减速奔跑到楼底.设匀加速、匀速、匀减速过程的工夫

11、分别为力、fe3位移分别为X、生、不，加速度大小为a,由运动学公式得：1 212x=at,X3=-at3,x2=vmt29vm=aU=at3tlt2+to,X+x2+i=X联立各式并代入数据得a29ms22、一个做匀变速直线运动的质点，初速度为0.5m/s,第9s内的位移比第5S内的位移多4m,则该质点的加速度、9S末的速度和质点在9s内经过的位移分别是（）A. a=lm/s2,%=9m/s,沟=40.5mB. a=lm/s2,%=9m/s,=45mC. a=lm/s2,%=9.5m/s,照=45mD. a=0.8ms2,%=7.7m/s,照=36.9m【答案】C【解析】根据匀变速直线运动的规

12、律，质点在=8.5s时辰的速度比在Z=4.5S时辰的速度大4ms,所以加速度己=?=生等=1t4sms2,Vg=Vo+at=9.5ms,照=)(%+%)Z=45m,选项C正确3、随着机动车数量的添加，交通安全成绩日益凸显.分析交通遵法事例，将警示我们恪守交通法规，珍重生命.某路段机动车限速为15ms,一货车严重超载后的总质量为5.OX10kg,以15m/s的速度匀速行驶.发现红灯时司机刹车，货车即做匀减速直线运动，加速度大小为5m/s：已知货车正常装载后的刹车加速度大小为10ms2.求此货车在超载及正常装载情况下的刹车工夫之比.求此货车在超载及正常装载情况下的刹车距离分别是多大？若此货车不仅超

13、载而且以20m/s的速度超速行驶，则刹车距离又是多少？(设此情形下刹车加速度大小仍为5ms2)【答案】(1)2：1(2)22.5m11.25m(3)40m【解析】(1)此货车在超载及正常装载情况下刹车工夫之比U：t2y2g2(2)超载时，刹车距离X=QQvi-m=225mNalZXo2p-2正常装载时，刹车距离热=誉=KKm=11.25m明显，严重超载后的刹车距离是正常装载时刹车距离的两倍.v/2202货车在超载并超速的情况下的刹车距离X3=，=Km=40因而可知，超载超速会给交通安全带来极大的隐患J全国HI16）一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在工夫间隔t内位移为s,动能变为本来的9倍

14、.该质点的加速度为（）s3s4s8sA.7B.彳C.-TD.-7Lr乙C*t/C【答案】A【解析】动能变为本来的9倍，则质点的速度变为本来的3倍，即v=3%,由s=j（%+0方和a=得乃=*故A对。2、质点由/点出发沿直线4?运动，行程的第一部分是加速度大小为国的匀加速运动，接着做加速度大小为4的匀减速运动，到达8点时恰好速度减为零.若力8间总长度为s,则质点从A到8所用工夫1为（）Sa+aB2s功+出aa2jaxa22s0+在IaIa2ala2D2s囱+及【答案】B【解析】设第一阶段的末速度为r,则由题意可知:2a 2a2解得:2aazS句+ 42；而S=0+rr+0由此解得：t=K&+及s

15、,所以正确答案为B3、一个物体做末速度为零的匀减速直线运动，比较该物体在减速运动的倒数第3m、倒数第2m、最初Im内的运动，以下说法中正确的是()A.经历的工夫之比是1：2：3B.平均速度之比是3：2：1C平均速度之比是1：(2-l)：(3-2)D.平均速度之比是(m+/)：(2+l)：1【答案】D【解析】将末速度为零的匀减速直线运动看成是反方向初速度为O的匀加速直线运动(逆向思想)，从静止开始经过连续相等的三段位移所用工夫之比为力：t2：方3=1：(2-l)：(5/)，则倒数第3队倒数第2m、最初1田内经历的工夫之比为(54)：(2-D：b平均速度之比为正士后：黄：l=(3+2)：(2+1)

16、：b故只需选项D正确超小)加速直线运动的质点，在第一个3s内的平均速度比它在第一个5s内的平均速度小3ms则质点的加速度大小为()A.1ms2B.2ms2C.3ms2D.4m/s2【答案】C【解析】第1个3S内的平均速度即为1.5S时辰瞬时速度r1,第VVoV1个5s内的平均速度即为2.5S时辰瞬时速度r2,a=-=-3m/s一f2.51.5s=3/sC正确。2、某款小轿车对紧急制动功能的设计要求是：以20ms的速度行驶时，急刹车距离不得超过25m.在一次紧急制动功能测试中，该款小轿车以某一速度匀速行驶时实行紧急制动，测得制动工夫为1.5s,轿车在制动的最初1s内的位移为8.2m,试根据测试结

17、果进行计算来判断这辆轿车的紧急制动功能能否符合设计要求【答案】符合设计要求【解析】轿车在制动的最初IS内的位移为&2m.X82则Vo.5=V=ms=8.2m/s,LJLFb.5 Vo 8. 220m/s2= -23. 6 ms2.由VVq=2ax,汨 0-22可得 2X -23.6m8. 5 m25 m.故这辆轿车的紧急制动功能符合设计要求3、如图所示，木杆长5m,上端固定在某一点，由静止放开后让它自在落下（不计空气阻力），木杆经过悬点正下方20m处圆筒AB9圆筒47长为5m,取g=10ms2,求：（1）木杆经过圆筒的上端力所用的工夫。是多少？木杆经过圆筒4?所用的工夫友是多少？【答案】（1）

18、（2一4）s（乖y）S【解析】（1）木杆由静止开始做自在落体运动，木杆的下端到达圆筒上端/用时则经过圆筒上端/所用的工夫I=方上Zf一方下/=（2s木杆的上端离开圆筒下端8用时225l-0=N丁、FS=5S则木杆经过圆筒所用的工夫2=匕上6%下力=(53)s课堂小结油，速度V为纵轴，建立坐标系，在速度一工夫坐标系中描出v-t图线，用一根直线连接。可利用影像求加速度。2、物体在一条直线上运动，且加速度恒定的运动叫做匀变速直线运动，匀变速直线运动的v-t影像是一条倾斜的直线。3、匀变速直线运动的速度4、匀变速直线运动位移与匕=%+g与工夫关系1=引+ ；/工夫关系5、匀变速直线运动位移与v-v02

19、=2zx速度关系课后作业将一物体以11ms的速度竖直向上抛出，物体在井口处被人接住，在被人接住前1S内物体的位移是4%位移方向向上，不计空气阻力，g取10ms2,求：物体从抛出到被人接住所经历的工夫；此竖直井的深度【答案】(I)L2s(2)6m【解析】(1)被人接住前1s内物体的位移是4m,由于自在落体的物体第1s内的位移力】=Jgd=5m故而必然是在物体经过最高点后返回过程中被接住，设接住前IS时的初速度为r1,则h=ViL近解得=9m/sVq-V119t=rs=02sg10从抛出到被人接住所经历的工夫tf=力+1S=L2S(2)竖直井的深度为,贝J=%Jgt,2=111.2m-101.22

20、m=6m2、距地面高5m的程度直轨道上力、8两点相距2m,在夕点用细线悬挂一小球，离地高度为h,如图所示.小车一直以4m/s的速度沿轨道匀速运动，经过4点时将随车携带的小球由轨道高度自在卸下，小车运动至8点时细线被轧断，最初两球同时落地.不计空气阻力，取重力加速度的大小g=10m/s：可求得力等于()A.1.25mB.2.25mC.3.75mD.4.75m【答案】A【解析】小车上的小球自4点自在落地的工夫右=g小车从/到8的工夫为=小车运动至8点时细线被轧断，小球着落的工夫根据题意可得工夫关系为右=友+功，即解得力=L25m,选项A正确3、假设免费站的前、后都是平直大道，大假期间过站的车速要求

21、不超过匕=21.6km/h,事前小汽车未减速的车速均为Vo=108km/h,制动后小汽车的加速度的大小为国=4m/s：试问：(1)大假期间，驾驶员应在距免费站最少多远处开始制动？假设车过站后驾驶员立即使车以=6m/s?的加速度加速至本来的速度，则从减速开始至毕竟恢复到本来速度的过程中，汽车运动的工夫最少是多少？在(1)(2)成绩中，车因减速和加速过站而耽误的工夫最少为多少？【答案】(DlO8m(2)10s(3)4s【解析】(1)匕=2L6km/h=6ms,事前小汽车未减速的车速均为=108km/h=30ms,小汽车进入站台前做匀减速直线运动，设距免费站最少M处开始制动，则：vt2-vo2=-2

22、aixi即：62-302=2(-4)Jfi解得：Xl=IO8m.小汽车经过免费站经历匀减速和匀加速两个阶段，前后两段的位移分别为由和吊，工夫分别为力和贝II：减速阶段：Vt=Vo-aUVtVq630t=:-s=6sa4加速阶段：Vo=Vt+a2t2Vovt30-6t2,=7s-4sa20则汽车运动的工夫最少为：t=ti+t2=10s.在加速阶段：膜匕2=2功照3()26?=2X6及解得：E=72m则总位移X=Xl+x2=l8Om若不减速经过免费站，所需工夫一+%t-6sVo车因减速和加速过站而耽误的工夫最少为：t=tt,=4s国员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀速运动两个阶段.一次

23、比赛中，运动员用ILOOs跑完全程.已知运动员在加速阶段的第2s内经过的距离为7.5m,求运动员的加速度及加速阶段经过的距离【答案】5m/s210m【解析】根据题意，在第IS和第2s内运动员都做匀加速运动.v设运动员在匀加速阶段的a=一加速度为输在第IS和第2Sz内经过的位移分别为E和如由运动学规律得：XI=Ja友2为+尼=；a(210)2式中友=1s联立(1)(2)两式并代入已知条件，得a=5ms2设运动员做匀加速运动的工夫为3匀速运动工夫为t2,匀速运动的速度为匕跑完全程的工夫为t,全程的距离为X依题意及运动学规律，得t=力+t2V=atx=atx2+Vt2乙设加速阶段经过的距离为V,则x

24、=atx2乙联立式，并代入数据得：xf=10m。2、物体从静止开始做匀加速直线运动，测得它在第S内的位移为xm,则物体运动的加速度为()A.-4m/s2B.-2m/S2C.2一 12xms22x . 2 ms-【答案】D【解析】第S内位移为Xm,该秒内平均速度大小为Xms,与该秒内两头时辰瞬时速度相等，则（一0.5）s时瞬时速度大小也为Xms,即a（/?-0.5）=X所以ms2,选项D正确3、以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇妨碍物刹车后获得大小为4ms2的加速度，刹车后第三个2s内，汽车走过的位移为（）A.12.5mB.2mC.10mD.0【答案】D【解析】设汽车从刹车到停下的工夫

25、为b根据匀减速至零的运动等效为初速度为零的匀加速运动，则由=H得C=上=s=2.5a4s,所以刹车后第三个2s时汽车早已中止，即刹车后第三个2s内，汽车走过的位移为零，D正确一物体以5m/s的初速度在光滑斜面上向上运动，其加速度大小为2ms2,设斜面足够长，经过Z工夫物体位移的大小为4m,则工夫Z可能为（）5+41A.1sB.3sC.4sD.S乙【解析】当物体的位移为4m时，根据x=%t+9d得乙124=5Z解得ZI=IS,t2=4s当物体的位移为一4m时，根据x=%方+/得1 245121乙解得G=年区S,故A、C、D正确，B错误2、假设某无人机靶机以300m/s的速度匀速向某个目标飞来，在

26、无人机离目标尚有一段距离时从地面发射导弹，导弹以80m/s?的加速度做匀加速直线运动，以1200m/s的速度在目标地位击中该无人机，则导弹发射后击中无人机所需的工夫为（）A.3.75sB.15sC.30SD.45s【答案】B【解析】导弹由静止做匀加速直线运动，即府=0,d=80ms2,据公式p=%+aZ,有Z=上=1Eos=15s,即导弹发射后经15sa80击中无人机，选项B正确3、（多选）给滑块一初速度使它沿光滑斜面向上做匀减速运动，加速度大小为争当滑块速度大小减为费时，所用工夫可能是（）Von%厂3%n3%A.-B.-C.D.2ggg2g【答案】BC【解析】当滑块速度大小减为费时，其方向可能与初速度方向相反,也可能与初速度方向相反，因而要考虑两种情况，即或I/=一P代入公式-5T或餐与故B、C正确1对教学技能的反思：对基础知识的讲解能否透彻；对重点、难点能否把握精确；对先生的学习知识掌握知识的形状能否了解等2、对教学目标的反思：讲授的知识能否正确；言语能否规范简练；书写能否工整（班组课板书设计能否合理）；教具的运用能否得当，实验操作能否纯熟、规范等3、对教学方法和手腕的反思：能否注重了先生的参与认识；班组课能否因“班”施教，课后因“人”施教；教学方式、手腕能否多样化等