物理必修一第二章34节-学生.doc

教案星级 ★★★★ ★★★★ ★★★★ 授课日期及时段 2014-7-15 8：00-10：00 教学内容 “适者生存”是自然界中基本的法则之一，猎豹要生存必须获得足够的食物，猎豹的食物来源中，羚羊是不可缺少的.假设羚羊从静止开始奔跑，经50 m能加速到最大速度25 m/s，并能维持较长的时间；猎豹从静止开始奔跑，经60 m能加速到最大速度30 m/s，以后只能维持这个速度4.0 s.设猎豹在某次寻找食物时，距离羚羊30 m时开始攻击，羚羊在猎豹开始攻击后1.0 s才开始逃跑，假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速直线运动，且均沿同一直线奔跑，猎豹能否成功捕获羚羊？ 一、匀速直线运动的位移 位移随时间增加而成正比增加，即 S =vt 取运动的初始时刻物体的位置为坐标原点，这样，物体在时刻t的位移等于这时的坐标x，从开始到t时刻的时间间隔为t. . 1.作出匀速直线运动的物体的速度—时间图象. 2.由图象可看出匀速直线运动的v-t图象是一条平行于t轴的直线. 3.探究发现，从0——t时间内，图线与t轴所夹图形为矩形，其面积为v-t. 4.结论：对于匀速直线运动，物体的位移对应着v-t图象中一块矩形的面积，如下图 二、匀变速直线运动的位移 把每一小段Δt内的运动看作匀速运动，则各矩形面积等于各段匀速直线运动的位移，从图2-3-2看出，矩形面积之和小于匀变速直线运动在该段时间内的位移. 图2-3-2 图2-3-3 图2-3-4 2.时间段Δt越小，各匀速直线运动位移和与匀变速直线运动位移之间的差值就越小.如图2-3-3. 3.当Δt→0时，各矩形面积之和趋近于v-t图象下面的面积. 4.如果把整个运动过程划分得非常非常细，很多很小矩形的面积之和就能准确代表物体的位移了，位移的大小等于如图2-3-4所示的梯形的面积. 根据结论利用课本图2.3-2（丁图）能否推导出匀变速直线运动的位移与时间的关系式？ S面积=（OC+AB）·OA 所以x=（v0+v）t 又v=v0+at 解得x=v0t+at2. 三、匀变速直线运动的平均速度 某段匀变速直线运动的平均速度等于该段运动的初速度和末速度的平均值。即： 【例题】 1．做匀速直线运动的物体，其位移公式为___________，其 v-t 图象为__________。在 v-t 图象中某段时间内位移的大小与____________相等。 【变式训练】 1．匀变速直线运动的 v-t 图象是________________，其中图象的斜率表示物体的__________，图象与坐标轴所围面积是物体的______________。 2．匀变速直线运动的平均速度公式：____________。 小结： 一 匀变速直线运动位移公式 匀变速直线运 v-t关系为：v=v0+at x-t关系为：x=v0t+at2 公式： 1．三个方程中有两个是独立方程，其中任意两个公式可以推导出第三式。 2．三式中共有五个物理量，已知任意三个可解出另外两个，称作“知三解二”。 3．Vo、a在三式中都出现，而t、Vt、s两次出现。 4．已知的三个量中有Vo、a时，另外两个量可以各用一个公式解出，无需联立方程． 5．已知的三个量中有Vo、a中的一个时，两个未知量中有一个可以用一个公式解出，另一个可以根据解出的量用一个公式解出。 6．已知的三个量中没有Vo、a时，可以任选两个公式联立求解Vo、a。 7．不能死套公式，要具体问题具体分析(如刹车问题)。 问题：若一质点初速度为v0=0，则以上两式变式如何？ v=at x=at2 1．公式： 2．说明： （1）根据速度-时间图象也可以推导出位移公式。匀变速直线运动的速度时间-图象与时间轴所围成的面积在数值上等于位移的大小。运用几何求面积的方法可推导出位移公式。 （2）物理意义： （3）由数学知识可知：s是t的 二次函数，它的函数图象是一条抛物线。应用位移公式时，一般取V0方向为正方向，在匀加速直线运动中a＞0，在匀减速直线运动中a＜0。 拓展： 一质点做初速度v0=0的匀加速直线运动. （1）1 s末、2 s末、3 s末……n s末的速度之比为多少？ （2）1 s内、2 s内、3 s内……n s内的位移之比为多少？ （3）第1 s内、第2 s内、第3 s内……第n s内的位移之比为多少？ （4）第1个x，第2个x，第3个x……第n个x