直线运动教案.docx

1、直线运动教案二、直线运动 教学目标1知识方面：使学生对匀速直线运动、匀变速直线运动的主要概念、规律有进一步的认识2能力方面：（1）培养学生运用方程组、图像等数学工具解决物理问题的能力；（2）通过一题多解培养发散思维3科学方法：（1）渗透物理思想方法的教育，如模型方法、等效方法等；（2）通过例题的分析，使学生形成解题思路，体会特殊解题技巧，即获得解决物理问题的认知策略教学重点、难点分析通过复习应使学生熟练掌握匀变速直线运动的规律，形成解题思路从高考试题看，把直线运动作为一个孤立的知识点单独进行考查的命题并不多，更多的是作为综合试题中一个知识点而加以体现对能力的培养是本课时的重点，也是难点高考将审

2、题、画草图、建立物理图景作为一种能力考查，学生往往忽视对物理过程的分析，以及一些特殊解题技巧，因此，能力的形成不是一蹴而就的通过例题分析，使学生积极参与分析解题的思维过程，让他们亲自参与讨论、交流，在这过程中思维能力得到锻炼，同时获得解决问题的认知策略教学过程设计教师活动一、引入力学中，只研究物体运动的描述及运动的规律叫运动学这一章，我们复习直线运动板书：直线运动二、复习基本概念本章的特点是概念多、公式多，还涉及到很多重要的物理研究方法，请大家总结：1描述运动的基本概念有哪些？学生活动学生总结并做笔记：（独立总结后，讨论并交流）一、描述运动的基本概念1机械运动：一个物体相对于另一个物体位置的改

3、变叫机械运动，简称运动包括平动、转动、振动等运动形式2参照物：为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体叫参照物通常以地球为参照物3质点：用来代替物体的有质量的点，是一个理想模型4时间和时刻：时刻指某一瞬时，时间是两时刻间的间隔5位移和路程：位移描述物体位置的变化，是从物体初位置指向末位置的矢量；路程是物体运动轨迹的长度，是标量6速度和加速度：速度是描述物体运动快慢的物理量，有平均速度、瞬时速度，是矢量；加速度是描述速度变化快慢的物理量，是矢量2涉及哪几种物理研究方法？二、物理方法1模型方法突出主要因素，忽略次要因素的研究方法，是一种理想化方法如：研究一个物体运动时，如果物体的形状和大小属于次要

4、因素，为使问题简化，忽略了次要因素，就用一个有质量的点来代替物体，叫质点巡回指导：学生没有想到的，教师适当点拨2等效方法（学生可能想不到）小结并点评：1位移、速度、加速度是本章的重要概念，对速度、加速度两个物理量要从引入原因、定义方法、定义表达、单位、标矢量、物理意义等方面全面理解2模型方法实际物理现象和过程一般都十分复杂，涉及到众多的因素，采用模型方法，能够排除非本质因素的干扰，突出反映事物的本质特征，从而使物理现象或过程得到简化如；质点3等效方法对于一些复杂的物理问题，我们往往从事物的等同效果出发，将其转化为简单的、易于研究的物理问题，这种方法称为等效代替的方法如引入平均速度，就可把变速直

5、线运动等效为匀速直线运动，从而把复杂的变速运动转化为简单的匀速运动来处理这是物理学中两种重要的研究方法大家应注意体会学生反馈练习（交换判题后讨论）；1下面关于质点的说法正确的是： A地球很大，不能看作质点B原子核很小，可以看作质点C研究地球公转时可把地球看作质点D研究地球自转时可把地球看作质点2一小球从4m高处落下，被地面弹回，在1m高处被接住，则小球的路程和位移大小分别为： A5m，5mB4m，1m C4m，3mD5m，3m3百米运动员起跑后，6s末的速度为9.3m/s，10s末到达终点时的速度为15.5m/s，他跑全程的平均速度为： A12.2m/sB11.8m/sC10m/sD10.2m

6、/s4关于速度、加速度正确的说法是： A物体有加速度，速度就增加B加速度增大，速度一定增大C物体速度很大，加速度可能为零D物体加速度值减小，速度可能增大巡回指导学生自由发言：1物体能否看作质点，不是根据物体大小研究地球公转时，由于地球直径远远小于地球和太阳之间的距离，地球上各点相对于太阳的运动，差别极小，可以认为相同，即地球的大小形状可以忽略不计，而把地球看作质点；但研究地球公转时，地球的大小形状不能忽略，当然不能把地球看作质点2求平均速度应用定义式v=s/t，而v=（v1+v2）/2只适用于匀变速直线运动3速度、加速度是两个概念不同的物理量，加速度等于速度对时间的变化率，即a=v/t，所以，

7、加速度的大小与速度大小无关，它们之间并无必然联系A若物体作减速运动，有加速度，而速度在减小，此时加速度表示速度减小的快慢；同理B也不对；C物体匀速运动时，就可能速度很大，而加速度为0；D当物体作加速运动时，加速度减小，表示速度增加得越来越慢，但仍在增大根据学生答题、发言情况简评给出正确答案；1C 2D 3C 4C D三、复习基本规律本章我们学习了匀速直线运动和匀变速直线运动，请大家总结：1这两种运动的特点、规律；学生总结并做笔记：（自己总结后可以相互交流）三、基本规律1匀速直线运动：定义：在任意相等的时间里位移相等的直线运动特点：a=0，v=恒量规律：位移公式：s=vt图像：速度图像位移图像2

8、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特点：a=恒量规律：速度公式：vt=v0+at图像：速度图像斜率=a，面积=s2涉及哪几种物理研究方法？（有的学生能总结出以下推论）1匀变速：任意两个连续相等的时间T内的位移之差为一恒量：即As=s2-s1=s3-s2=aT2=恒量2v0=0匀加速：A在时间t、2t、3t内位移之比为s1s2s3sn=12232n2B第一个t内、第二个t内、位移之比为ssssN=135（2n-1）C通过连续相等的位移所用时间之比为巡回指导小结并补充分析，明确要求：1物理方法：实际的直线运动通常都很复杂，一般我们都将其等效为匀速直线运动和匀变速直线运动处

9、理，匀速直线运动和匀变速直线运动实际上是一种理想模型，这里用到了模型方法和等效的方法另外，物理规律的表达除了用公式外，有的规律还用图像表达，优点是能形象、直观地反映物理量之间的函数关系，这也是物理中常用的一种方法2认知策略：对图像的要求可概括记为：“一轴二线三斜率四面积”3匀变速直线运动规律是本章重点，通过复习，要求大家达到熟练掌握四、典型例题分析例题1火车紧急刹车后经7s停止，设火车作的是匀减速直线运动，它在最后1s内的位移是2m，则火车在刹车过程中通过的位移和开始刹车时的速度各是多少？分析：首先将火车视为质点，由题意画出草图：从题目已知条件分析，直接用匀变速直线运动基本公式求解有一定困难大

10、家能否用其它方法求解？（学生独立解答后相互交流）解法一：用基本公式、平均速度质点在第7s内的平均速度为：则第6s末的速度：v6=4（m/s）求出加速度：a=（0-v6）/t=4/1=-4（m/s2）求初速度：0=v0-at，v0=at=47=28（m/s）解法二：逆向思维，用推论倒过来看，将匀减速的刹车过程看作初速度为0，末速度为28m/s，加速度大小为4m/s2的匀加速直线运动的逆过程由推论：s1s7=172=149则7s内的位移：s7=49s1=492=98（m）v0=28（m/s）解法三：逆向思维，用推论仍看作初速为0的逆过程，用另一推论：sss=135791113s=2（m）则总位移：

11、s=2（1+3+5+7+9+11+13）=98（m）求v0同解法二解法四：图像法作出质点的速度-时间图像质点第7s内的位移大小为阴影部分小三角形面积：小三角形与大三角形相似，有v6v0=17，v0=28（m/s）总位移为大三角形面积：小结：1逆向思维在物理解题中很有用有些物理问题，若用常规的正向思维方法去思考，往往不易求解，若采用逆向思维去反面推敲，则可使问题得到简明的解答；2熟悉推论并能灵活应用它们，即能开拓解题的思路，又能简化解题过程；3图像法解题的特点是直观，有些问题借助图像只需简单的计算就能求解；4一题多解能训练大家的发散思维，对能力有较高的要求这些方法在其它内容上也有用，希望大家用心

12、体会例题2甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度同时经过某一路标，从此时开始甲车一直做匀速直线运动，乙车先加速后减速，丙车先减速后加速，它们经过下个路标时速度又相同则： A甲车先通过下一个路标B乙车先通过下一个路标C丙车先通过下一个路标D条件不足，无法判断点拨：直接分析难以得出答案，能否借助图像来分析？（学生讨论发言，有些学生可能会想到用图像）解答：作出三辆汽车的速度-时间图像：甲、乙、丙三辆汽车的路程相同，即速度图线与t轴所围的面积相等，则由图像分析直接得出答案B根据学生分析情况适当提示例题3（1999年高考题）一跳水运动员从离水面10m高的平台上向上跃起，举双臂直体离开台面，此时其重心位于从手到脚

13、全长的中点，跃起后重心升高0.45m达到最高点，落水时身体竖直，手先入水（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计），从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是_s（计算时，可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点g取10m/s2，结果保留二位数字）分析：首先，要将跳水这一实际问题转化为理想化的物理模型，将运动员看成一个质点，则运动员的跳水过程就抽象为质点的竖直上抛运动作出示意图：巡回指导适当点拨学生解答：解法一：分段求解上升阶段：初速度为v0，a=-g的匀减速直线运动由题意知质点上升的最大高度为：h=0.45m可求出质点上抛的初速度下落阶段：为自由落体运动，即初速度为0，a=g的匀

14、加速直线运动完成空中动作的时间是：t1+t2=0.3+1.45=1.75s解法二：整段求解先求出上抛的初速度：v0=3m/s（方法同上）将竖直上抛运动的全过程看作统一的匀减速直线运动，设向上的初速度方向为正，加速度a=-g，从离开跳台到跃入水中，质点位移为-10m求出：t=1.75s（舍去负值）通过计算，我们体会到跳水运动真可谓是瞬间的体育艺术，在短短的1.75s内要完成多个转体和翻滚等高难度动作，充分展示优美舒展的姿势确实非常不易例题4在平直公路上有甲、乙两辆车在同一地点向同一方向运动，甲车以10m/s的速度做匀速直线运动，乙车从静止开始以1.0m/s的加速度作匀加速直线运动，问：（1）甲、

15、乙两车出发后何时再次相遇？（2）在再次相遇前两车何时相距最远？最远距离是多少？要求用多种方法求解巡回指导适当点拨学生分析与解答：解法一：函数求解出发后甲、乙的位移分别为s甲=vt=10t 两车相遇：s甲=s乙 解出相遇时间为：t=20s两车相距：s=s甲-s乙=10t-0.5t2求函数极值：当t=10s时，s有最大值，smax=50m微机模拟物理过程（几何画板）：观察：s的变化现象：当v乙v甲时，s增大当v乙v甲时，s减小当v乙=v甲时，s最大 根据学生分析情况适当提示解法二：实验方法求smax当v乙=v甲时，s最大，有：at=10，t=10/1=10（s）smax=s甲-s乙=10t-0.5

16、t2=50（m）解法三：图像法分别作出甲、乙的速度-时间图像当甲、乙两车相遇时，有s甲=s乙，由图像可看出：当甲图线与时间轴所围面积=乙图线与时间轴所围面积时，有：t=20s，即两车相遇的时间当v乙=v甲时，s最大由图像可看出：smax即为阴影部分的三角形面积，例题5球A从高H处自由下落，与此同时，在球A下方的地面上，B球以初速度v0竖直上抛，不计阻力，设v0=40m/s，g=10m/s2试问：（1）若要在B球上升时两球相遇，或要在B球下落时两球相遇，则H的取值范围各是多少？（2）若要两球在空中相遇，则H的取值范围又是多少？示意图：图1-2-9分析：若H很小，可能在B球上升时相遇；若H较大，可

17、能在B球下落时相遇，但若H很大，就可能出现B球已落回原地，而A球仍在空中，即两球没有相遇所以，要使两球在空中相遇H要在一定的范围内微机模拟（几何画板）：v0=40m/s设定H取不同的值，观察两球在什么位置相遇、或不相遇：H=100m时，在B球上升时相遇H=200m时，在B球下落时相遇H=400m时，不相遇再改变几次H的值进行观察微机模拟：H不变，改变v0当v0取不同的值，观察两球在什么位置相遇或不相遇请同学们课后解答学生解答：（1）算出B球上升到最高点的时间：t1=v0/g=40/10=4（s）则B球在最高点处两球相遇时：B球在落地前瞬间两球相遇时：所以：要在B球上升时两球相遇，则0H160m

18、要在B球下落时两球相遇，则160mH320m（2）由上可知，若要两球在空中相遇，则0H320m题目变形：若H是定值，而v0不确定，试问：（1）若要在B球上升时两球相遇，或要在B球下落时两球相遇，v0应满足什么条件？（2）若要两球在空中相遇，v0应满足什么条件？五、小结1物理方法？2解决问题的策略？（即解题思路）3特殊解题技巧？学生小结：1物理方法：模型方法，等效方法2解题思路：（1）由题意建立物理模型；（2）画出草图，建立物理图景；（3）分析质点运动性质；（4）由已知条件选定规律列方程；（5）统一单位制，求解方程；（6）检验讨论结果；（7）想想别的解题方法3特殊解题技巧：逆向思维；用推论；图像

19、法根据学生小结情况简评同步练习一、选择题1加速度不变的运动 A一定是直线运动B可能是直线运动也可能是曲线运动C可能是匀速圆周运动D若初速度为零，一定是直线运动2物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10m/s，v2=15m/s，则物体在这整个运动过程中的平均速度是 A13.75m/sB12.5m/sC12m/sD11.75m/s3物体由A到B做匀变速直线运动，在中间位置的速度为v1，在中间时刻的速度为v2，则v1、v2的关系为 A当物体做匀加速运动时，v1v2B当物体做匀加速运动时，v1v2C当物体做匀速运动时，v1=v2D当物体做匀减速运动时，v1v24一个物体做匀变速直线运动，某时

20、刻速度大小为4m/s，1s后速度大小变为10m/s，在这1s内该物体的 A位移的大小可能小于4mB位移的大小可能大于10mC加速度的大小可能小于4m/s2D加速度的大小可能大于10m/s25某物体沿x轴运动，它的x坐标与时刻t的函数关系为：x=（4t+2t2）m，则它的初速度和加速度分别是 A0，4m/s2B4m/s，2m/s2C4m/s，0D4m/s，4m/s26如图1-2-10表示甲、乙两物体由同一地点出发，向同一方向运动的速度图线，其中t2=2t1，则 A在t1时刻，乙物在前，甲物在后B在t1时刻，甲、乙两物体相遇C乙物的加速度大于甲物的加速度D在t2时刻，甲、乙两物体相遇二、非选择题7

21、一物体做自由落体运动，落地时速度是30m/s，g取10m/s2，则它开始下落时的高度是_，它在前2s内的平均速度是_，它在最后1s内下落的高度是_8一物体以1m/s2的加速度做匀减速直线运动至停止，则物体在停止运动前4s内的位移是_9在15m高的塔上以4m/s的速度竖直上抛一个石子，则石子经过2s后离地面的高度是_10高h的电梯正在以加速度a竖直向上做匀加速运动，忽然，天花板上的螺钉脱落，则螺钉从脱落到落到地板上所用的时间是_11物体做自由落体运动，试推导出以下公式：（1）中间时刻的速度与物体初速、末速的关系；（2）位移中点的速度与物体的初速、末速的关系12从一定高度的气球上自由下落两个物体，

22、第一个物体下落1s后，第二个物体开始下落两个物体用长93.1m的柔软细绳连接在一起，问：第二个物体下落多长时间绳被拉直？13气球以4m/s的速度匀速竖直上升，气球下面挂一重物在升到12m高处时，系重物的绳子断了，从这时刻算起，重物落到地面的时间为多少？14每隔相等时间用同一速度竖直上抛5个小球，空气阻力不计，当第一个小球达最大高度时，第5个小球正被抛出，且第一、第二个小球相距0.2m，试求抛出小球的初速度15汽车A在红绿灯前停止，绿灯亮时A开动，以a=0.4m/s2的加速度做匀加速运动，经t0=30s后以该时刻的速度做匀速直线运动在绿灯亮的同时，汽车B以v=8m/s的速度从A车旁边驶过，之后B车一直以相同的速度做匀速运动问：从绿灯亮时开始计时，经多长时间后两车再次相遇？参考答案：1BD 2C 3ACD 4AD5D 6CD 745m 10m/s 25m88m 93m129s 132s148m/s 提示：逆过程是自由落体1545s