登陆注册
45088400000012

第12章 匀变速直线运动的规律

一、教学目标

1.匀变速直线运动的速度公式。

(1)知道如何推导出vt=v0+at。

(2)会应用公式进行分析和计算。

2.掌握匀变速直线运动中的平均速度式。

(1)会推导。

(2)会应用。

会推导匀变速直线运动的位移公式,并能熟练地应用。

理解并掌握匀变速直线运动的速度和位移公式中物理量的符号法则。

二、重点难点

匀变速直线运动的速度和位移公式及其符号法则是本节课的重点,而位移公式的推导和匀变速直线运动规律的应用是难点。

三、教学方法

师生讨论,以学生活动为主。

四、教学过程

(一)新课引入

上节课已经学习了在变速直线运动中用加速度a描述物体速度变化快慢,本节课将从加速度的定义式a=(vt-v0)/t出发,研究在变速直线运动中速度和位移随时间变化的规律。

(二)匀变速直线运动的速度

1.提问:根据a=(vt-v0)/t,质点的末速度vt怎样表达?

2学生推导。

Vt=v0+at

这是匀变速直线运动的速度公式,当物体的初速度v0和加速度a已知时,任意时刻t的瞬时速度vt可由该式计算得出。

速度公式表示出匀变速直线运动的速度vt是时间t的一次函数。

3.用图像表示vt与t的关系,显然是一条倾斜直线,直线的斜率等于物体的加速度,直线在纵轴上的截距等于初速度,这正是前面学习的匀变速直线运动的速度图像。

4例题一:教材第31页例题1(学生阅读)。

提问一:题目给出的是什么运动?已知条件是什么?求什么?

答:研究汽车刹车后的匀减速运动。

已知加速度的大小|a|=6m/s,运动时间t=2s,隐含条件:末速度vt=0.求汽车的初速度v0。

提问二:在运用公式vt=v0+at求v0之前,对加速度a的符号作了怎样的处理?原因何在?

答:汽车因作匀减速直线运动,设初速度方向为正,则加速度a为负。故a=-6m/s2。

提问三:在解答书写上,例题作了怎样的示范?书写步骤是怎样的?

步骤一:依题意,写出显性及隐性已知条件,标明单位及符号(正、负号)。

步骤二:依据公式(依vt=v0+at),进行文字运算(得v0=vt-at)。

步骤三:代入数据,得出结果(注意标明单位)。

步骤四:简答。

讨论:通过本题,有何启示?

(1)将题目交代的物理情景理想化为典型的运动模型是关键,本题交代的是汽车刹车,我们将它抽象为匀减速直线运动,从而可以应用速度公式求未知量。

(2)模型化以后的工作应该是分析题意,用字母表达出题目给出的已知条件,注意挖掘隐含条件(vt=0),弄清要求的物理量(v0)。

(3)速度公式vt=v0+at是矢量方程,在匀变速直线运动中演变为代数关系式,公式中的矢量vt,v0,a有方向,分别用正负号表达,如果是未知量,则设为正,由最终结果再确定方向,各物理量的正负以初速度v0的方向为正方向作为前提。

(4)公式vt=v0+at中有四个物理量,只要知道其中的任意三个,第四个量可求。不一定总是求vt,如上述例题求的就是v0。

(5)应特别注意解题时的书写格式。

(三)匀变速直线运动中的平均速度。

1.提问:下图是匀变速直线运动的速度图像。

已知初速度为v0,末速度为vt,经历时间为t,如果用某一匀速直线运动代替,使其在时间t内的位移与之相等,试在图中画出该匀速运动的速度图像,进而用v0和vt表示这一速度。

答案:v=(v0+vt)/2

2讲评:显然,上面的速度v就是匀变速直线运动中的平均速度,必须注意,它只适用于匀变速直线运动,用v-表示平均速度,则v-=(v0+vt)/2。

(四)匀变速直线运动的位移(学生推导)。

1.提问:由s=v-t,v-=(v0+vt)/2,vt=v0+at推导出匀变速直线运动的位移公式,要求用v0、a、t表示。

2.结果:s=v0t+(1/2)at2

这就是匀变速直线运动的位移公式,它表示出匀变速直线运动的位移与时间t的关系。

由匀变速直线运动的速度图像得到位移公式:如图所示,匀变速运动的位移大小为阴影总面积,其中矩形面积s1=v0t,三角形面积s2=(1/2)·at·t=(1/2)at2,因而总面积s=v0t+(1/2)at2,即匀变速直线运动的位移公式:s=v0t+(1/2)at2。

阅读课文:第32页例题(学生阅读)。

(1)例题讲述:(学生讲述)题目交待的情景,已知条件,待求物理量各是什么?

汽车由匀速运动改作匀加速运动,已知a=1m/s2,t=12s,s=180m,求初速度v0。

(2)解题步骤:写出已知条件后,依,s=v0t+(1/2)at2

文字运算得s=s/t-(1/2)at,代入数值,解得v0=9m/s。

结果说明:

可见其解题步骤与前一例题步骤一致。

(3)启示:与例题1的启示相同。

位移公式s=v0t+(1/2)at2涉及s、v0、a、t四个物理量,其中前三个是矢量。运用前应在理解题意的基础上,选定初速度vo为正方向,然后用正负号表示s、v0、a,依照原始公式先作文字运算,得到待求量的表达式,然后代入数据,求出结果,并对结果加以具体说明。

(五)课堂练习。

(1)汽车做匀加速运动,已知v0=18m/s,a=0.5m/s2,t=20s,求vt。

(2)火车做匀减速运动,已知v0=72km/h=20m/s,t=2min=60s,a=-0.1m/s2,求vt,整理已知条件时要统一单位。

(3)机车作匀加速运动,已知v0=36km/h=10m/s,a=0.2m/s2,vt=54km/h=15m/s,求t。

(4)钢球做匀加速运动,v0=0,t1=0.2s,s1=3cm=3×10-2m,t2=1s,s2=?若s3=1.5m求t3=?,解答本题时,应该运用s∝t2求解。

汽车做匀减速运动,已知v0=18m/s,t=3s,s=36m,求加速度a。解答结果加速度为负值,要说明负号的物理意义。

(5)骑车人做匀减速运动,已知v0=5m/s,a=-0.4m/s2,t=10s,求s。

(六)课堂小结。

匀变速运动的规律速度公式vt=v0+at平均速度v=(v0+vt)/2位移公式s=v0t(1/2)at2s=vt速度公式vt=v0+at

1.运用规律解题时的步骤。

(1)审查题意,构建模型;(2)设定方向,写出条件;(3)依据公式,文字运算;(4)代入数据,数字运算;(5)结果分析,完善答案。

课外作业:

教材第33页练习六:(1)~(6)

同类推荐
  • 校园聚焦

    校园聚焦

    我们中小学生必须要加强阅读量,以便提高自己的语文素养和写作能力,以便广开视野和见识,促进身心素质不断地健康成长。
  • 思想道德修养

    思想道德修养

    本书是清华大学政治学系思想道德修养课组的教师教学经验的结晶。以帮助学生的全面素质发展为出发点,以专题的方式集中讲解大学生思想道德修养法官难免应该掌握和理解的主要问题。它避免了同类教材中存在的内容重复、互相裹挟的弊病,比较精练而全面地体现了教育部颁发的教学大纲的要求。这是出现于21世纪初的带有新鲜气息的一本适合大学生阅读和学习的教材。
  • 蒙台梭利教育羊皮卷

    蒙台梭利教育羊皮卷

    本书内容包括:新生儿的秘密——人类生命成长的特殊规律、儿童的敏感期——抓住儿童心智发展的最佳时机、感官教育——完善孩子的心理感觉、日常生活教育——增强孩子的自主生存能力、语言教育——书写能力与阅读理解能力的培养、数学教育——数字敏感度与逻辑思维能力的培养、科学膳食——充足的营养让孩子更健康等。
  • 语文新课标课外读物——秘密花园

    语文新课标课外读物——秘密花园

    现代中、小学生不能只局限于校园和课本,应该广开视野,广长见识,广泛了解博大的世界和社会,不断增加丰富的现代社会知识和世界信息,才有所精神准备,才能迅速地长大,将来才能够自由地翱翔于世界蓝天。否则,我们将永远是妈妈怀抱中的乖宝宝,将永远是温室里面的豆芽菜,那么,我们将怎样走向社会、走向世界呢?
  • 北京市中考试题精粹(语文)

    北京市中考试题精粹(语文)

    考虑到中考本身的延续性和继承性,近年中考真题成为研究当地命题导向的最直接途径,因此本书收录了2009—2011年北京市中考真题。做三年真题,寻命题导向,得应试技巧!经过细致分析研究,编写组精心选编了北京市2010、2011年各区优秀中考模拟试题,以供读者进行强行强化训练。这些试题知识覆盖面全,类型齐全,难易适度。试题、答案翔实准确。试题均依据中考正式样张或模拟考试原卷编写,不使用网上试题。
热门推荐
  • Abraham Lincoln

    Abraham Lincoln

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 盛世美景不如你

    盛世美景不如你

    对于她而言,擎胤天就是全部,她可以为了他去做任何事情,可是,擎胤天一开始就是利用她,利用她去帮另一个女子报仇,擎胤天一直给她的都是冷脸对待,她觉得,帮他报了仇,她就该走了,她也不再做他棋子,她也该,恢复她自己身份,她也该,自由了。直到遇见另一个人,她才发现,原来也有人能对她很好很好。
  • 枪神纪之星光之约

    枪神纪之星光之约

    故事中的我,是一个学生,运气超差的学生,有一天晚上却不知被哪个挨千刀的给传送到枪神纪来,变成了刀锋,原身体变成了审判,在这混乱的情况下,又坠入了爱河,一段刀锋和审判的成长历程就开始了。新人初做,请多点评,你们的意见就是我前进的动力。
  • 妖祖传

    妖祖传

    一个普通高中生因为意外忽然来到了妖怪的世界,不过这好像与想象的有些不同,妖界依然是文明的,并不是想象中野蛮与杀戮,好不容易融入这个世界,忽然的一场人祸却让她身负血海深仇,开始满满冒险之旅,开启流浪的篇章!
  • 青春是谁的否否式

    青春是谁的否否式

    程乐瑶似乎是王家的一颗棋子。从小,她就被告知轩辕奕是她的未婚夫。只是,这个上一辈的求而不得,为什么要让她来承担?她绝不做养尊处优,被人主宰的白天鹅,所以她逃了。只是有一天,她发现,王家女这个身份,是命运烙下的痣,她不甘心。某天企图爬床的小纯白兔子来了。白莲花式的女神来了。浪荡不羁的却有着共同命运的小鲜肉来了。然而,谁能告诉她,眼前的这个男人是怎么一回事?喂,程乐瑶,我告诉你,你的青春绝对不是否否式。
  • 辰龙肃汪马

    辰龙肃汪马

    她,一个因为小时候而选择复仇的恶魔。而他因为家境也有属于他的责任,他们之间会有怎样的故事那?
  • 穿越的神助攻

    穿越的神助攻

    多个故事的结局(自己脑补)不要说我二,脑补一号为柯南哟!
  • 凤临天下之王妃有毒

    凤临天下之王妃有毒

    她,曾是举国闻名的第一美人,却因怀了野种,而被乱棍打死。腹中胎儿与她一并丧命于荒野中。她,本是人人敬重的一国之后,却因毁容,而被打入冷宫。被最致爱的人凌迟而死。当风云涌,天生异象,下血雨之时,她成了她,从此天下不再太平……这个世界,她要主宰,那些人,她要他们都跪在她脚下臣服!(本文纯属虚构,请勿模仿。)
  • 缘起缘落情深不负

    缘起缘落情深不负

    终究是月亮照耀了冰河才使脱了缰的野马有了心中的明月,遇见你是我此生最大的幸运,你的一颦一笑牵动着我的心,因为秦淮河的一轮明月,才使山河大地有了生机(1v1,超甜宠文)
  • 魔法世界的阿庞

    魔法世界的阿庞

    一个在魔法世界里无法使用魔法的废柴高中生阿庞,在小摊上买了一块石头后,开启了他在魔法世界的冒险.....。阿庞为什么不能使用魔法呢?这块晶石究竟有怎样的故事呢?想要知道答案,就点开看看吧。