2 4勻變速直線運動規律教案 教學

2023-01-28 08:48:04 字數 4007 閱讀 6712

基礎知識回顧

一、勻變速直線運動的規律

1.勻變速直線運動

沿一條直線且加速度不變的運動.

2.勻變速直線運動的基本規律

(1)速度公式:v=v0+at.

(2)位移公式:x=v0t+at2.

(3)位移速度關係式:v2-v=2ax.

二、勻變速直線運動的推論

1.三個推論

(1)做勻變速直線運動的物體在一段時間內的平均速度等於這段時間初、末時刻速度向量和的平均值,還等於中間時刻的瞬時速度.

平均速度公式:==.

(2)連續相等的相鄰時間間隔t內的位移差相等.

即x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=at2.

(3)位移中點速度=.

2.初速度為零的勻加速直線運動的四個重要推論

(1)1t末,2t末,3t末,…,nt末的瞬時速度之比為v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.

(2)1t內,2t內,3t內,…,nt內的位移之比為x1∶x2∶x3∶…∶xn=12∶22∶32∶…∶n2.

(3)第1個t內,第2個t內,第3個t內,…,第n個t內的位移之比為xⅰ∶xⅱ∶xⅲ∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1).

(4)從靜止開始通過連續相等的位移所用時間之比為t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶(2-)∶…∶(-).

三、自由落體運動和豎直上拋運動

1.自由落體運動

(1)條件:物體只受重力,從靜止開始下落.

(2)基本規律

①速度公式:v=gt.

②位移公式:x=gt2.

③速度位移關係式:v2=2gx.

2.豎直上拋運動

(1)運動特點:加速度為g,上公升階段做勻減速運動,下降階段做自由落體運動.

(2)運動性質:勻減速直線運動.

(3)基本規律

①速度公式:v=v0-gt;

②位移公式:x=v0t-gt2.

3.伽利略對自由落體運動的研究

(1)伽利略通過邏輯推理的方法推翻了亞里斯多德的「重的物體比輕的物體下落快」的結論.

(2)伽利略對自由落體運動的研究方法和科學的推理方法,是人類思想史上最偉大的成就之一.他所用的研究方法是邏輯推理―→猜想與假設―→實驗驗證―→合理外推.這種方法的核心是把實驗和邏輯推理(包括數學演算)和諧地結合起來

勻變速直線運動規律及應用

1.恰當選用公式

除時間t外,x、v0、v、a均為向量,所以需要確定正方向,一般以v0的方向為正方向.

2.規範解題流程

―→―→―→―→

常用的幾種物理思想方法

自由落體和豎直上拋運動

1.自由落體運動為初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動.

2.豎直上拋運動的重要特性

(1)對稱性

①時間對稱:物體上公升過程中從a→c所用時間tac和下降過程中從c→a所用時間tca相等,同理tab=tba.

②速度對稱:物體上公升過程經過a點的速度與下降過程經過a點的速度大小相等.

(2)多解性:當物體經過拋出點上方某個位置時,可能處於上公升階段,也可能處於下降階段,造成多解,在解決問題時要注意這個特性.

3.豎直上拋運動的研究方法

1.用圖象分析運動學問題能很好地反映出物體的運動規律,且直觀、形象,這是圖象法的優勢,一些物理量的關係能通過圖象很明顯地反映出來.

2.將末速度為零的勻減速直線運動通過逆向思維轉化為初速度為零的勻加速直線運動.

3.多運動過程的轉折點的速度是聯絡兩個運動過程的紐帶,因此,轉折點速度的求解往往是解題的關鍵

將「平均速度」等效為「中間時刻的瞬時速度」

做勻變速直線運動的物體在某段時間內的平均速度等於它在這段時間t內的中間時刻的瞬時速度,在解題中,我們可以充分利用這一關係,進行等效處理,以達到簡化解題的目的.

將「勻減速至零的運動」等效為「初速度為零的勻加速運動」

加速度大小相等的勻加速運動與勻減速運動,在相應的物理量上表現出一定的對稱性,即加速運動可等效為逆向的減速運動,反之亦然.。

將「勻減速運動至零又反向加速」等效為「豎直上拋運動」

如果物體先做勻減速直線運動,減速為零後又反向做勻加速直線運動,且全過程加速度大小、方向均不變,故求解時可對全過程列式,但必須注意x、v、a等向量的正負號及物理意義.

2023年底以來,共享單車風靡全國各大城市,如圖所示,單車的車鎖內整合了嵌入式晶元、gps模組和sim卡等,便於監控單車在路上的具體位置。使用者僅需用手機上的客戶端軟體(app)掃瞄***,即可自動開鎖,騎行時手機app上能實時了解單車的位置;騎行結束關鎖後app就顯示計時、計價、里程等資訊。此外,單車能夠在騎行過程中為車內電池充電,滿足定位和自動開鎖等過程中的用電。

根據以上資訊,下列說法正確是( )

a. 單車和手機之間是利用聲波傳遞資訊的

b. 單車某個時刻的準確位置資訊是借助通訊衛星定位確定的

c. 單車是利用電磁感應原理實現充電的

d. 由手機app上的顯示資訊,可求出騎行的平均速度

【答案】bc

【解析】a、單車和手機之間沒有電路連線,是利用電磁波傳遞資訊的,a錯誤;

b、單車某個時刻的準確位置資訊是借助通訊衛星定位器確定的,b正確;

c、單車在運動過程中通過電磁感應將機械能轉化為電能,從而實現充電,c正確;

d、手機app上的顯示資訊表示路程,而平均速度為位移與時間的比值,只知道路程不知道位移,無法求得平均速度,d錯誤;

故選bc.

【點睛】:平均速度為位移與時間的比值,只知道路程不知道位移,無法求得平均速度

一物體做勻減速直線運動,初速度為10m/s,加速度大小為1m/s2,則物體在停止運動前ls內的平均速度為( )

a.5.5 m/s b.5 m/s c.1 m/s d.0.5 m/s

【答案】d

【解析】物體做勻減速直線運動,相當以大小相同的加速度沿相反方向做勻加速運動,根據位移公式可求出物體在停止運動前ls內的位移大小,即可求出平均速度.

解:物體做勻減速直線運動,相當以大小相同的加速度沿相反方向做勻加速運動,則得,物體在停止運動前ls內的位移大小為

x==m=0.5m

則物體在停止運動前ls內的平均速度為 ==

故選d。

【點睛】:物體做勻減速直線運動,相當以大小相同的加速度沿相反方向做勻加速運動

在研究勻加速直線運動的實驗時,得到如圖所示的一條紙帶,0、1、2、3為相鄰的計數點,1、2、3點到0點的距離分別為x1、x2和x3,相鄰計數點的時間間隔為t,則在計數點2所代表的時刻,紙帶運動的瞬時速度計算式為( )

a. b. c. d.

【答案】d

【解析】根據在勻變速直線運動中,時間中點的速度等於該過程中的平均速度求解計數點2的速度.

解:根據某時刻的瞬時速度等於一段時間內的平均速度得:

v2=.

故選:d。

【點睛】:根據在勻變速直線運動中,時間中點的速度等於該過程中的平均速度求解計數點2的速度

雨滴自屋簷由靜止滴下,每隔0.2 s滴下一滴,第1滴落下時第6滴恰欲滴下,此時測得第1、2、3、4滴之間的距離依次為1.62 m、1.

26 m、0.9 m.假定落下的雨滴的運動情況完全相同,則此時第2滴雨滴下落的速度和屋簷高度各為(假設雨滴下落過程中不考慮空氣阻力)(  )

a.3.6 m/s,4.5 m b.7.2 m/s,4.5 m c.3.6 m/s,4 m d.8 m/s,4 m

【答案】b

【解析】6個雨滴的自由落體運動可以等效為1個雨滴在不同時刻的位置,如圖:

x12=1.62 m,x23=1.26 m,x34=0.9 m

v2==7.2 m/s

由v0=0時相鄰相同時間內位移之比為1∶3∶5∶7…

可得:=,h=4.5 m。

【點睛】:6個雨滴的自由落體運動可以等效為1個雨滴在不同時刻的位置

頻閃攝影是研究變速運動常用的實驗手段.在暗室中,照相機的快門處於常開狀態,頻閃儀每隔一定時間發出一次短暫的強烈閃光,照亮運動的物體,於是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置.如圖1是小球自由下落時的頻閃**示意圖,頻閃儀每隔0.

04 s閃光一次.如果通過這幅**測量自由落體加速度,可以採用哪幾種方法?試一試.

勻變速直線運動規律總結

1 勻變速直線運動的速度和時間關係 1 勻變速直線運動的基本概念 1 定義 物體沿直線運動,且加速度恆定的運動 2 特點 速度均勻變化 3 速度 時間影象 一條傾斜的直線 4 勻變速直線運動包括兩種情況 1 勻加速直線運動 2 勻減速直線運動 2 勻變速直線運動的速度與時間關係 設乙個物體做勻變速直...

勻變速直線運動的規律

1 定義 在任意相等的時間內速度的變化量相等的直線運動。2 特點 軌跡是直線,加速度a恆定。當a與v0方向相同時,物體做勻加速直線運動 反之,物體做勻減速直線運動。1 基本規律 速度時間關係 位移時間關係 2 重要推論 速度位移關係 平均速度 做勻變速直線運動的物體在連續相等的時間間隔的位移之差 x...

2 6勻變速直線運動規律

2.6 勻變速直線運動的規律 一 教學目標 1 勻變速直線運動的速度公式 1 知道如何推導出vt v0 at 2 會應用公式進行分析和計算 2 掌握勻變速直線運動中的平均速度公式 1 會推導 2 會應用 會推導勻變速直線運動的位移公式,並能熟練地應用 理解並掌握勻變速直線運動的速度和位移公式中物理量...