必修一物理教案第第九周Word文档下载推荐.docx
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若物体做匀减速运动,则经时间物体运动到C点右侧,vt/2<vx/2,故在匀变速直线运动中,vt/2<vx/2
【说明】匀变速直线运动的公式较多,每一问题都可以用多种方法求解,解题时要注意分析题目条件和运动过程的特点,选择合适的公式和简便的方法求解.
[例2]特快列车甲以速率v1行驶,司机突然发现在正前方距甲车s处有列车乙正以速率v2(v2<v1)向同一方向运动.为使甲、乙两车不相撞,司机立即使甲车以加速度a做匀减速运动,而乙车仍做原来的匀速运动.求a的大小应满足的条件.
【解析】开始刹车时甲车速度大于乙车速度,两车之间的距离不断减小;
当甲车速度减小到小于乙车速度时,两车之间的距离将不断增大;
因此,当甲车速度减小到与乙车速度相等时,若两车不发生碰撞,则以后也不会相碰.所以不相互碰撞的速度临界条件是:
v1-at=v2①
不相互碰撞的位移临界条件是
s1≤s2+s②
即v1t-at2≤v2t+s③
由①③可解得a≥
【说明】
(1)分析两车运动的物理过程,寻找不相撞的临界条件,是解决此类问题的关键.
(2)利用不等式解决物理问题是一种十分有效的方法,在解决临界问题时经常用到.
[例3]一船夫驾船沿河道逆水航行,起航时不慎将心爱的酒葫芦落于水中,被水冲走,发现时已航行半小时.船夫马上调转船头去追,问船夫追上酒葫芦尚需多少时间?
【解析】此题涉及到船逆水航行、顺水航行两种情况,并且有三个不同速度:
u——水速、(v-u)——船逆水航速、(v+u)——船顺水航速.虽然都是匀速直线运动但求解并不很容易.该题如果变换参考系,把参考系在顺水漂流的葫芦上,则极易看到,船先是以船速离去,半小时后又原速率返回.
取葫芦为参考系,设船远离速度为v,则s=vt1,式中s为船相对葫芦的距离,t1为远离所用时间.
设船返回并追上葫芦所需时间为t2,由于船相对葫芦的速度仍然是v,故
s=vt2易得t1=t2.
【说明】由于物体的运动是绝对的,而运动的描述是相对的,所以当问题在某参考系中不易求知,变换另一个参考系进行研究常可使问题得以简化,其作用在此题中可见一斑.
[例4]跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面224m高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动.一段时间后,立即打开降落伞,以12.5m/s2的平均加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5m/s(g取10m/s2).
(1)求运动员展开伞时,离地面高度至少为多少?
着地时相当于从多高处自由落下?
(2)求运动员在空中的最短时间是多少?
【解析】
(1)设运动员做自由落体运动的高度为h时速度为v,此时打开伞开始匀减速运动,落地时速度刚好为5m/s,这种情况运动员在空中运动时间最短,则有
v2=2gh①
vt2-v2=2a(H-h)②
由①②两式解得h=125m,v=50m/s
为使运动员安全着地,他展开伞时的高度至少为H-h=224m-125m=99m.
他以5m/s的速度着地时,相当于从h′高处自由落下,由vt2=2gh′
得h′=m=1.25m
(2)他在空中自由下落的时间为
t1=s=5s
他减速运动的时间为
t2=m/s=3.6s
他在空中的最短时间为
t=t1+t2=8.6s
(五)课堂练习
1.几个做匀变速直线运动的物体,在ts内位移最大的是
A.加速度最大的物体B.初速度最大的物体
C.末速度最大的物体D.平均速度最大的物体
2.若某物体做初速度为零的匀加速直线运动,则
A.第4s内的平均速度大于4s内的平均速度
B.4s内的平均速度等于2s末的瞬时速度
C.第4s内的速度变化量大于第3s内的速度变化量
D.第4s内与前4s内的位移之比是7∶16
3.一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为l时,速度为v,当它的速度是v/2时,它沿斜面下滑的距离是
A.l/2B.lC.lD.l
4.A、B、C三点在同一直线上,某物体自A点从静止开始做匀加速直线运动,经过B点的速度为v.到C点的速度为2v,则AB与BC两段距离大小之比是
A.1∶4B.1∶3
C.1∶2D.1∶1
5.一辆汽车做匀速直线运动,在5s内通过相距50m的A、B两根电线杆,若汽车经过B杆后改做匀加速直线运动,到达下一根电线杆时速度达到15m/s,若B、C两杆相距也是50m,则此汽车的加速度是______m/s2.
6.物体做匀变速直线运动,它的初速度是1m/s,在第1s内的平均速度是15m/s,它在第6s内的平均速度是______m/s.
7.一物体做匀变速直线运动,在第3s内的位移是15m,第8s内的位移是5m,则物体的初速度为______,加速度为______.
8.一滑块由静止从斜面顶端匀加速下滑,第5s末的速度是6m/s,求:
(1)第4s末的速度;
(2)前7s内的位移;
(3)第3s内的位移.
参考答案
1.D2.ABD3.C4.B
5.1.25(提示:
vB=vC2-vB2=2as)
6.6.5(提示:
(t=1s),故a=1m/s2,=aΔt,Δt=5s)
7.20m/s;
-2m/s2(提示:
利用平均速度求解)
8.解:
(1)由v=at得a=v/t==1.2m/s2
所以v4=at4=1.2×
4m/s=4.8m/s
(2)前7s内的位移
s1=at2=×
1.2×
72m=29.4m
(3)第3秒内的位移:
s2=at32-at22=a(t32-t22)=×
(9-4)m=3m
★课余作业
复习本章内容。
第九周第(2、3)课时课型:
新授课
重力基本相互作用
教学目标:
知识与技能
1.了解力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,认识力能使物体发生形变或使物体运
动状态发生改变.
2.知道力的三要素,会画力的图示和力的示意图.
3.知道重力的方向以及重力的大小与物体质量的关系.
4.知道物体重心的含义.
5.知道重力产生的原因及其定义.
6.了解四种基本相互作用.
过程与方法
1.知道人类认识力的作用是从力的作用产生的效果开始的.
2.能通过探究活动体验力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个因素有关.
3.能通过多个实验现象归纳得出力的作用是相互的.
4.自己动手,找不规则薄板重心的实验锻炼自己的动手能力.
5.通过“重心”概念的引入渗透“等效代换”的物理学方法.
情感态度与价值观
1.通过实例激发学生对科学的求知欲、激励探索与创新的意识.
2.通过实验,培养学生的团结协作精神.
3.通过本节课的学习,培养全面观察分析问题的能力.
教学重点、难点:
教学重点
1.力的概念、图示以及力的作用效果.
2.重力的概念及重心的理解.
教学难点
1.力的概念.
2.重心的概念和位置.
教学方法:
探究、讲授、讨论、练习
课时安排:
新授课(2课时)
教学过程:
[新课导入]
[多媒体投影]
播放“运动员踢球、守门员接球、运动员用头顶球、人推物体(但没有推动)、火箭发射、压缩海绵”等录像资料.
学生观察讨论,引发学生的兴趣
师:
通过以上的观看,大家可以总结出这几个物体的共同点吗?
生1:
这几个物体都在运动.
生2:
不对,有的在运动,有的静止,比如说人推物体时并没有推动物体.
生3:
海绵的情况和那几个物体有所不同,那几个物体都是从运动到静止或者从静止到运动,形状都没有发生变化,但是海绵形状变化比较明显.
刚才这位同学观察得很仔细,除了海绵之外的其他物体形状好像没有发生变化,或者说它们的变化从图中观察不出来.是不是真的没有发生变化呢?
其他几个物体从运动到静止或从静止到运动,而海绵的形状发生了变化,这些都是什么原因造成的呢?
生:
是因为物体受到了力的作用.
[新课教学]
一、力和力的图示
[演示实验]
演示用手压锯条、拉橡皮条等等,提出问题.
类似这些你还能举出哪些生活实例?
类似这样的例子很多,比如小树在大风的作用下的弯曲,直尺在力的作用下的弯曲,绳子在力的作用下的扭转,弹簧对压缩它的物体的力的作用.
所有这些现象说明了什么?
要使物体形状发生变化,要对它施加力的作用.
物体形状或体积的变化称为形变,从刚才几个例子我们可以得到什么样的结论?
力是使物体产生形变的原因.
这是力的作用效果之一,除了这样一种作用效果之外,力还有什么样的作用效果呢?
试举例说明.
生1:
用力推箱子,可以发现箱子开始运动了,说明是力使物体从静止变为运动了.可见力可以使物体从静止变为运动.
生2:
汽车停下来,首先要刹车,可见要使物体从运动变为静止,需要力的作用。
生3:
飞行在空中的足球,当一个运动员用头顶一下,发现足球的运动方向发生了变化,可见运动方向的变化需要力的作用.
师:
刚才几个同学举例非常好,物体速度的变化称为物体运动状态的变化,那么我们能不能把上述几位同学的话总结成一句话呢?
生:
力是物体运动状态发生变化的原因.
结合上面的分析,再加上我们初中所学的知识,大家给力下一个定义.
力是物体间的相互作用,力是物体运动状态变化的原因,力是物体发生形变的原因.
当我们向东拉一个物体和向南拉一个物体时,同样大小的力产生的作用效果一样吗?
不一样.
所以力是既有大小又有方向的物理量,这样的物理量叫什么?
以前我们所学的哪几个物理量和力具有相同的情况?
这样既有大小又有方向的物理量称为矢量,我们在以前的学习中位移、速度、加速度都是矢量.
物理量都有自己的单位,力的单位是什么呢?
力的单位是牛顿,简称牛,符号是N.
要想测量力的大小,我们可以用什么工具呢?
可以用测力计(弹簧秤).
要具体描述作用在物体上的一个力,我们可以采用什么样的方法?
可以用力的图示的方法.
要想画力的图示,需要了解哪几个问题?
力的三要素:
大小、方向和作用点.
下面我们就进行一下力的图示的练习.
(多媒体投影例题)
[参考例题]
如图3—1—1所示,绳对物体竖直向上的拉力大小为150N,用力的图示法表示拉力.
解析:
画力的图示要严格按照以下步骤进行:
(1)选定标度.
(2)从作用点沿力的方向画一线段,线段长短按选定的标度和力的大小画.线段上加刻度,如图甲所示从O点竖直向上画一段3倍于标度的线段;
(3)在线段终点上加箭头表示力的方向.为了简便也可以照图乙那样不画物体,而用质点来表示物体,画出力F的图示.
学生活动:
做例题中物体受力的图示,教师巡回指导,帮助水平较差的学生,把做得