匀变速直线运动教案.doc

个性化教学辅导教案
教学
目标
知识点：1掌握匀变速直线运动的规律
2，掌握匀变速直线运动的导出规律
3打点计时器的相关问题
4．掌握自由落体运动规律
考点：匀变速直线运动的图像是重点，打点计时器求加速度，灵活运用匀变速直线运动的规律。
能力：熟练掌握匀变速运动有关的知识，灵活的加以运用和拓展。
方法：教师讲解—学生掌握—学生提问---学生练习
难点
重点
难点在于速度、时间以及位移这三者物理量之间的关系图像。
课
堂
教
学
过
程

课前
检查
作业完成情况：优□ 良□ 中□ 差□ 建议___________________________
过
程
【自主学习】
一、匀变速直线运动
定义：在相等的时间内速度的变化相等的直线运动叫做匀变速直线运动．
特点：加速度大小、方向都不变．
对比，匀变速曲线运动。
二、匀变速直线运动的规律

说明：（1）以上公式只适用于匀变速直线运动．
（2）四个公式中只有两个是独立的，即由任意两式可推出另外两式．四个公式中有五个物理量，而两个独立方程只能解出两个未知量，所以解题时需要三个已知条件，才能有解．
（3）式中v0、vt、a、x均为矢量，方程式为矢量方程，应用时要规定正方向，凡与正方向相同者取正值，相反者取负值；所求矢量为正值者，表示与正方向相同，为负值者表示与正方向相反．通常将v0的方向规定为正方向，以v0的位置做初始位置．
（4）以上各式给出了匀变速直线运动的普遍规律．一切匀变速直线运动的差异就在于它们各自的v0、a不完全相同，例如a＝0时，匀速直线运动；以v0的方向为正方向； a＞0时，匀加速直线运动；a＜0时，匀减速直线运动；a＝g、v0=0时，自由落体应动；a＝g、v0≠0时，抛体运动．
（5）对匀减速直线运动，有最长的运动时间t=v0/a，对应有最大位移x=v02/2a，若t＞v0/a，一般不能直接代入公式求位移。
三、匀变速直线运动的重要推论
(1)任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差是一个恒量，

(2)在一段时间t内，中间时刻的瞬时速度v等于这段时间的平均速度，

(3)中间位移处的速度：

三、初速度为零的匀加速直线运动（设T为等分时间间隔）：
⑴、1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为

⑵、1T内、2T内、3T内……位移的比为

⑶、第一个T内，第二个T内，第三个T内……位移的比为

⑷、从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比

四、打点计时器问题主要求两个物理量，中间某一点速度的求法，加速度的求法。
1.纸带的初步处理
舍弃最开始点子太密的部分，每隔四个点取一个计数点，相邻，两个计数点之间的时间为0.02*5=0.1S,这样可以给数据计算带来方便。
2.处理纸带数据的两个公式：
做匀速直线运动的物体，在某段时间内的平均速度等于这这段时间的中间时刻的瞬时速度，还等于这段时间的初、末时刻的速度的算术平均值。
注意，中间时刻与中间位置的区别。
物体做加速度为a的匀变速直线运动在相邻的相等时间间隔内，设时间间隔为T，的位移之差相等，且等于aT^2.

【重点精析】1、基本公式中的v0、vt、a、x都是矢量，在直线运动中，若规定正方向，它们都可用带正、负号的代数值表示，把矢量运算转化为代数运算.通常情况下取初速度方向为正方向凡是与初速度同向的物理量取正值，凡是与初速度v0反向的物理量取负值。
2、对物体做末速度为零的匀减速直线运动，常逆向思维将其视为初速度为零、加速度大小相同的匀加速直线运动，解题时方便实用。
3、注意联系实际，切忌硬套公式，例如刹车问题应首先判断车是否已经停下来。
4.匀变速直线运动的求解方法:
1、基本公式法：是指速度公式和位移公式，它们均是矢量式，使用时应注意方向性.一般以v0的方向为正方向，其余与正方向相同者取正，反之取负。
2、中间时刻速度法　
利用“任一时间t内中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度”，适用于任何一个匀变速直线运动，有些题目应用它可以避免常规解法中用位移公式列出的含有t2的复杂式子，从而简化解题过程，提高解题速度。
3、比例法
对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的五大重要特征的比例关系，用比例法求解。
4、逆向思维法
把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法。一般用于末态已知的情况。
5、图象法
应用v-t图象，可把复杂的问题转变为较为简单的数学问题解决，尤其是用图象定性分析，可避开繁杂的计算，快速找出答案。
6、巧用推论Δx＝xn＋1－xn＝aT2解题
匀变速直线运动中，在连续相等的时间T内的位移之差为一恒量，即xn＋1－xn＝aT2，对一般的匀变速直线运动问题，若出现相等的时间间隔，应优先考虑用Δx＝aT2求解。
【典型例题】
【例1】 一个做匀加速直线运动的物体，在头4s内经过的位移为24m，在第二个4s内经过的位移是60m.求这个物体的加速度和初速度各是多少？

【例2】 物体以一定的初速度从A点冲上固定的光滑的斜面，到达斜面最高点C时速度恰好为零，如图所示.已知物体运动到斜面长度3/4处的B点时，所用时间为t，求物体从B运动到C所用的时间。
【例3】 汽车初速度v0＝20m/s，刹车后做匀减速直线运动，加速度大小为a＝5m/s2，求：
(1)开始刹车后6s末汽车的速度；
(2)10s末汽车的位置。
【例4】   利用打点计时器测定匀加速直线运动的小车的加速度，如图所示，给出了该次实验中，从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，测得：

(1) 在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为： 

(2) 作出速度—时间图象，并由图象求出小车的加速度a______.

变形题：如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的试验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为0.10s
则打A点时瞬时速度的大小为________cm/s,小车的加速度为________。

一质点从静止开始以1的加速度做匀加速直线运动，经过5s后做匀速运动，最后2s的时间使质点匀减速到静止，则质点匀速运动时速度多大？减速运动时的加速度是怎样的？ 
【例5】如下图所示为一质点运动的位移随时间变化的图像，图像是一条抛物线，方程为-+，下列说法正确的是（    ） 
A. 质点做匀减速运动，最大位移是80 m；
B.质点的初速度是20m/s； 
C 质点的加速度大小是5；
D. t=4s时，质点的速度为零。

【针对练习】
1．下列关于速度和加速度的说法中，正确的是(　　)
A．加速度与速度没有直接的联系，速度很大时，加速度可大可小也可负
B．当加速度与速度方向相同且又减小时，物体却做加速运动
C．物体的速度变化量越大，加速度越大
D．物体的速度变化越快，加速度越大
2一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去，开出一段时间之后，司机发现一乘客未上车，便紧急刹车做匀减速运动．从启运到停止一共经历t＝10s，前进了15m，在此过程中，汽车的最大速度为(　　)
A．1.5m/s B．3m/s
C．4m/s D．无法确定
3 在t＝0的时刻，从地面附近的空中某点释放一小球，它自由下落，落地后反弹，且每次反弹都能到达最初的出发点，取竖直向上为正方向．设小球与地面的碰撞时间和小球在空中所受空气阻力都忽略不计，则小球的速度v随时间t变化的关系可表示为图中的哪个（ ）

4 (贵州清华实验中学09－10学年高一上学期期中)甲乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动，它们的v－t图象如右图所示，则前4s内(　　)
A．乙比甲运动得快
B．2s末乙追上甲
C．甲的平均速度大于乙的平均速度
D．乙追上甲时距出发点40m远
5 如图所示，光滑斜面上的四段距离相等，质点从O点由静止开始下滑，做匀加速直线运动，先后通过a、b、c、d…，下列说法正确的是(　　)
A．质点由O到达各点的时间之比ta∶tb∶tc∶td＝1∶∶∶2
B．质点通过各点的速率之比va∶vb∶vc∶vd＝1∶∶∶2
C．在斜面上运动的平均速度＝vb
D．在斜面上运动的平均速度＝vd/2
6．频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段．在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置．右图是小球自由下落时的频闪照片，频闪仪每隔0.04s闪光一次．通过这幅照片测量自由落体运动的加速度是________．

7 (湖南师大附中09－10学年高一上学期期中)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点，每两个相邻的测量点之间还有四个点没标出，其部分相邻点间的距离如图所示，完成下列问题．

(1)关于打点计时器的时间间隔，下列是四位同学各自发表的看法，其中正确的是________．
A．电源电压越高，每打两个点的时间间隔就越短
B．纸带速度越大，每打两个点的时间间隔就越短
C．打点计时器连续打两个点的时间间隔由电源的频率决定
D．如果将交流电源改为直流电源，打点计时器连续打两个点的时间间隔保持不变
(2)计算出打下点4时小车的瞬时速度为________，求出小车的加速度为________．(要求计算结果保留三位有效数字)
8一隧道限速36km/h.一列火车长100m，以72km/h的速度行驶，驶至距隧道50m处开始做匀减速运动，以不高于限速的速度匀速通过隧道．若隧道长200m.求：
(1)火车做匀减速运动的最小加速度；
(2)火车全部通过隧道的最短时间．(如图所示)

9 竖直升空的火箭，其速度图象如图所示，由图可知（  ）
A． 火箭上升到最高点所用时间是40s
B．火箭前40s上升，以后下降 
C．火箭的加速度始终是20m/s2
  D．火箭离地最大的高度是48000m

10 某物体沿直线运动的v－t图像如图所示，由图可以看出物体（   ） 
A.沿直线向一个方向运动  B.沿直线做往复运动   C.加速度不变   D.做匀变速直线运动
11  汽车先以a1=0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，在20s末改做匀速直线运动，当匀速运动持续10s后，因遇到障碍汽车便紧急刹车，已知刹车的加速度为a2=－2m/s2,求： 
（1）汽车匀速运动时的速度大小； 
（2）汽车刹车后的6s内所通过的位移； 
（3）在坐标图上画出该汽车运动全过程的速度一时间图象。
12 一辆巡逻车最快能在10 s内由静止匀加速到最大速度=mv50 m/s，并能保持这个速度匀速行驶，问该巡逻车在平直的高速公路上由静止追上前方2000 m处正以v=35 m/s的速度匀速行驶的汽车，至少需要多少时间？ 
13 已知一汽车在平直公路上以速度v0 匀速行驶， 
（1） 司机突然发现在前方x=90m的地方有路障，开始紧急刹车，已知刹车的加速度是a1=-5m/s2，汽车刚好在路障前面停下，求汽车原来的速度v0是多少？ 
（2） 若汽车的刹车加速度是a2=-3m/s2，初速度不变，为使汽车不撞上路障，司机必须提早多少米发现路障
14 如图所示为在直线上运动的汽车s--t图线，则下列答案正确的是（   ） 
 A．汽车在4小时内的位移为120千米。 
 B．汽车在第2小时至第5小时的平均速度为－40千米/小时。  
C．汽车在第1小时末的的瞬时速度为60千米/小时。 
 D．汽车在第5小时末回到原出发点，其瞬时速度为－120千米/小时。 
 E．汽车在开始运动后10小时内的平均速率为48千米/小时，平均速率为零。  
F．汽车在第4.5小时末的位置距出发点60千米。

15 图所示为一物体沿直线运动的vt-图线，则  （1）0～20秒物体的位移为 多少，所行的路程为多少 。  
（2）0～20秒物体的平均速率为多少，平均速度为 多少。
 （3）2秒末的加速度为 多少 。
 （4）2秒末的速度为 多少。
 （5）在第 几秒末，物体开始转向运动。