高三物理必修一第2章導(dǎo)學(xué)案 2.3《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系》(人教版)
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111 2.3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系 學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識(shí)與技能 1.知道勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系. 2.了解位移公式的推導(dǎo)方法,掌握位移公式x=vot+at2/2. 3.理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系及其應(yīng)用. 4.理解v- t圖象中圖線與 t軸所夾的面積表示物體在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移. 5.能推導(dǎo)并掌握位移與速度的關(guān)系式v2-v02=2ax. 6.會(huì)適當(dāng)?shù)剡x用公式對勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問題進(jìn)行簡單的分析和計(jì)算. 過程與方法 1.通過近似推導(dǎo)位移公式的過程,體驗(yàn)微元法的特點(diǎn)和技巧,能把瞬時(shí)速度的求法與此比較. 2.感悟一些數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用特點(diǎn). 情感態(tài)度與價(jià)值觀 1.經(jīng)歷微元法推導(dǎo)位移公式和公式法推導(dǎo)速度位移關(guān)系,培養(yǎng)自己動(dòng)手的能力,增加物理情感. 2.體驗(yàn)成功的快樂和方法的意義,增強(qiáng)科學(xué)能力的價(jià)值觀. 課前預(yù)習(xí) 1.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,其位移公式為___________,其 v- t 圖象為__________。在v- t圖象中某段時(shí)間內(nèi)位移的大小與____________相等。 2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v- t圖象是________________,其中圖象的斜率表示物體的__________,圖象與坐標(biāo)軸所圍面積是物體的______________。 3.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系的公式為__________________。 預(yù)習(xí)評價(jià) 1.一物體運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系x=6t-4t2(以s為單位),則( ) A.這個(gè)物體的初速度為12m/s B.這個(gè)物體的初速度為6m/s C.這個(gè)物體的加速度為8m/s2 D.這個(gè)物體的加速度為-8m/s2 2.根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式x=v0t+at2/2和x=vt,則做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在t秒內(nèi)的位移說法正確的是( ) A.加速度大的物體位移大 B.初速度大的物體位移大 C.末速度大的物體位移大 D.平均速度大的物體位移大 3.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v- t圖象如圖2-3-1所示,則( ) A.3 ~ 4 s 內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng) B.3 s 末質(zhì)點(diǎn)的速度為零,且運(yùn)動(dòng)方向改變 C.0 ~ 2 s 內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),4 ~ 6 s 內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小均為2 m/s2 D.6s 內(nèi)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生的位移為8 m 圖2-3-1 4.物體從靜止開始以2m/s2 的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),則前6s 的平均速度是_______,第6s 內(nèi)的平均速度是_________,第6 s 內(nèi)的位移是___________。 t/s v/(m/s) 2 4 0 5 -5 圖2-3-2 5.若一質(zhì)點(diǎn)從 t= 0 開始由原點(diǎn)出發(fā)沿直線運(yùn)動(dòng),其速度一時(shí)間圖象如圖2-3-2所示,則該物體質(zhì)點(diǎn)( ) A.t= 1 s 時(shí)離原點(diǎn)最遠(yuǎn) B.t= 2 s 時(shí)離原點(diǎn)最遠(yuǎn) C.t= 3 s 時(shí)回到原點(diǎn) D.t= 4 s 時(shí)回到原點(diǎn) 評價(jià)等級(jí):【 】 課程導(dǎo)學(xué) 1.勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體在時(shí)間t內(nèi)的位移對應(yīng)于v- t圖象中的什么?當(dāng)速度為正值和負(fù)值時(shí),位移有什么不同? 2.在v- t圖象中,如何求以初速度v0、加速度a做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在時(shí)間t內(nèi)的位移? 3.如何用一次函數(shù)和二次函數(shù)知識(shí)畫出勻變速直線運(yùn)動(dòng)x=v0t+at2/2的x-t圖象草圖? 4.如何解釋勻變速直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖象不是直線? 難點(diǎn)突破 例1. 一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直方向拋出,得到它的速度—時(shí)間圖象如圖2-3-3所示.試求出它在前2 s內(nèi)的位移,前4 s內(nèi)的位移. 圖2-3-3 例2.一質(zhì)點(diǎn)沿一直線運(yùn)動(dòng),t=0時(shí),位于坐標(biāo)原點(diǎn),圖2-3-4為質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象.由圖可知: 圖2-3-4 (1)該質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式是:x=_____________. (2)在時(shí)刻t=____________ s時(shí),質(zhì)點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn). (3)從t=0到t=20 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移是_________;通過的路程是______________ 例3.一輛汽車以1 m/s2的加速度行駛了12 s,駛過了180 m.汽車開始加速時(shí)的速度是多少? 例4.在平直公路上,一汽車的速度為15 m/s,從某時(shí)刻開始剎車,在阻力作用下,汽車以2 m/s2的加速度運(yùn)動(dòng),問剎車后10 s末車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)? 方法與技巧展示 自我小結(jié) 自主評價(jià) 1. 物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),它最初10s 內(nèi)通過的位移為80 m,那么它在5 s 末的速度等于____________,它經(jīng)過5 m 處時(shí)的速度等于____________。 2.汽車以 10m/s的速度行駛,剎車后獲得大小為 2m/s2的加速度,則剎車后 4s 內(nèi)通過的位移為_________m,剎車后 8s 通過的位移為___________m。 3.完全相同的三塊木塊并排固定在水平面上,一顆子彈以速度v水平射入,若子彈在木塊中做勻減速直線運(yùn)動(dòng),且穿過第三塊木塊后速度恰好為零,則子彈依次射入每塊木塊時(shí)的速度之比和穿過每塊木塊所用時(shí)間之比為( ) A.v 1: v 2: v 3=3:2:1 B. C. D. 4.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在時(shí)間 t 內(nèi)的位移為 s ,設(shè)這段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度為 v1 ,這段位移的中間位置的瞬時(shí)速度為 v2 ,則( ) A.無論是勻加速運(yùn)動(dòng)還是勻減速運(yùn)動(dòng),v1< v2 B.無論是勻加速運(yùn)動(dòng)還是勻減速運(yùn)動(dòng),v1> v2 C.無論是勻加速運(yùn)動(dòng)還是勻減速運(yùn)動(dòng),v1= v2 D.勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),v1< v2,勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),v1> v2 5.火車剎車后 7 s 停下來,設(shè)火車勻減速運(yùn)動(dòng)的最后 1 s 內(nèi)的位移是 2 m ,則剎車過程中的位移是多少米? 6.火車沿平直鐵軌勻加速前進(jìn),通過某一路標(biāo)時(shí)的速度為10.8km/h,1min后變成54 km/h,再經(jīng)一段時(shí)間,火車的速度達(dá)到64.8km/h.求所述過程中,火車的位移是多少? 7.一輛汽車以1m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過6s(汽車未停下)汽車行駛了102m.汽車開始減速時(shí)的速度是多少? 8.從車站開出的汽車,做勻加速直線運(yùn)動(dòng),走了12s時(shí),發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來,于是立即做勻減速運(yùn)動(dòng)至停車.汽車從開出到停止總共歷時(shí)20s,行進(jìn)了50m.求汽車的最大速度. 自主探究 梅爾敦定理與平均速度公式 1280年到1340年期間,英國牛津的梅爾敦學(xué)院的數(shù)學(xué)家曾仔細(xì)研究了隨時(shí)間變化的各種量.他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)重要的結(jié)論,這一結(jié)論后來被人們稱為“梅爾敦定理”. 將這一實(shí)事求是應(yīng)用于勻加速直線運(yùn)動(dòng),并用我們現(xiàn)在的語言來表述,就是:如果一個(gè)物體的速度是均勻增大的,那么,它在某段時(shí)間里的平均速度就等于初速度和末速度之和的一半,即 ,你能證明它嗎? 拓展閱讀 割圓術(shù) 分割和逼近的方法在物理學(xué)研究中有著廣泛的應(yīng)用.早在公元263年,魏晉時(shí)的數(shù)學(xué)家劉徽首創(chuàng)了“割圓術(shù)”——圓內(nèi)正多邊形的邊數(shù)越多,其周長和面積就越接近圓的周長和面積.他著有《九章算術(shù)》,在書中有很多創(chuàng)見,尤其是用割圓術(shù)來計(jì)算圓周率的想法,含有極限觀念,是他的一個(gè)大創(chuàng)造.他用這種方法計(jì)算了圓內(nèi)接正192邊形的周長,得到了圓周率的近似值π=157/50(=3.14);后來又計(jì)算了圓內(nèi)接正3 072邊形的周長,又得到了圓周率的近似值π=3 927/1 250(=3.141 6). “割圓術(shù)” 用正多邊形逐漸增加邊數(shù)的方法來計(jì)算圓周率,早在古希臘的數(shù)學(xué)家阿基米德首先采用,但是阿基米德是同時(shí)采用內(nèi)接和外切兩種計(jì)算,而劉徽只用內(nèi)接,因而較阿基米德的方法簡便得多. 111- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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