高一物理必修一牛顿第一第三定律教案

学生姓名年级高一学科物理教师姓名王洪建知识点：匀变速直线运动的规律授课时间：2013-11-28一、考点知识梳理一、匀变速直线运动的基本规律1．匀变速直线运动(1)定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动．(2)分类：匀加速直线运动：a与v方向相同；匀减速直线运动：a与v方向相反2．匀变速直线运动的规律(1)匀变速直线运动的速度与时间的关系v＝v0＋at．(2)匀变速直线运动的位移与时间的关系x＝v0t＋12at2．(3)匀变速直线运动的位移与速度的关系v2－v20＝2ax．二、匀变速直线运动的推论1．平均速度公式：v＝vt/2＝v0＋v2＝xt．2．位移差公式：匀变速直线运动在相邻相等的时间间隔里的位移之差是个恒量，即Δx＝aT2．3．初速度为零的匀加速直线运动比例式：(1)物体在1T末、2T末、3T末、…的瞬时速度之比为：v1∶v2∶v3∶…＝1∶2∶3∶…(2)物体在第Ⅰ个T内、第Ⅱ个T内、第Ⅲ个T内、…第n个T内的位移之比：xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)(3)物体在1T内、2T内、3T内，…的位移之比：x1∶x2∶x3∶…＝12∶22∶32∶…．(4)物体通过连续相等的位移所用时间之比：t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n－n－1)三、运动图象1．对x－t图象的理解(1)物理意义：反映了做直线运动的物体位移随时间变化的规律．(2)图线斜率的意义①图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的大小．②图线上某点切线的斜率正负表示物体加速度的方向．2．对v－t图象的理解(1)物理意义：反映了做直线运动的物体速度随时间变化的规律．(2)图线斜率的意义①图线上某点切线的斜率大小表示物体运动的加速度的大小．②图线上某点切线的斜率正负表示加速度的方向．(3)图线与坐标轴围成的“面积”的意义①图线与坐标轴围成的“面积”表示该段时间内物体的位移．②若此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正；若此面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负．二、规律方法探究要点一匀变速直线运动基本规律的应用1．匀变速直线运动涉及的基本物理量有初速度v0，加速度a，运动时间t，位移x和末速度v．三个基本公式中分别含有四个物理量：速度公式中没有位移x，位移公式中没有末速度v，而位移—速度公式中不含时间t，根据题目的已知和未知，选择适当的公式是运用这些基本规律的技巧．2．求解匀变速直线运动问题的一般解题步骤：(1)首先确定研究对象，并判定物体的运动性质．(2)分析物体的运动过程，要养成画物体运动示意(草)图的习惯．(3)如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，各段交接处的速度往往是联系各段的纽带．(4)运用基本公式或推论等知识进行求解．例1．一辆汽车在笔直的公路上以72km/h的速度行驶，司机看见红色交通信号灯便踩下制动器，此后汽车开始减速，设汽车做匀减速运动的加速度为5m/s2．(1)开始制动后2s时，汽车的速度为多大？(2)前2s内汽车行驶了多少距离？(3)从开始制动到完全停止，汽车行驶了多少距离？例2．发射卫星一般用多级火箭，第一级火箭点火后，使卫星向上匀加速直线运动的加速度为50m/s2，燃烧30s后第一级火箭脱离，又经过10s后第二级火箭启动，卫星的加速度为80m/s2，经过90s后，卫星速度为8600m/s．求在第一级火箭脱离后的10s内，卫星做什么运动，加速度是多少？(设此过程为匀变速直线运动)跟踪训练1．[多选]一辆汽车沿着一条平直的公路行驶，公路旁边有与公路平行的一行电线杆，相邻电线杆间的间隔均为50m，取汽车驶过某一根电线杆的时刻为零时刻，此电线杆作为第1根电线杆，此时刻汽车行驶的速度大小为v1＝5m/s，假设汽车的运动为匀加速直线运动，10s末汽车恰好经过第3根电线杆，则下列说法中正确的是()A．汽车运动的加速度大小为1m/s2B．汽车继续行驶，经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25m/sC．汽车在第3根至第7根电线杆间运动所需的时间为20sD．汽车在第3根至第7根电线杆间的平均速度为20m/s跟踪训练2．飞机着陆后以6m/s2的加速度做匀减速直线运动，其着陆速度为60m/s，求：(1)它着陆后12s内滑行的位移x；(2)整个减速过程的平均速度(用两种方法求解)；(3)静止前4s内飞机滑行的位移x′．要点二匀变速直线运动推论的应用1．平均速度法：定义式v＝xt对任何性质的运动都适用，而v＝12(v0＋v)只适用于匀变速直线运动2．中间时刻速度法：利用“任一时间段t中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度”即vt/2＝v，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直线运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的比例关系，用比例法求解4．推论法：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问题，应优先考虑用Δx＝aT2求解例3．物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面，到达斜面最高点C时速度恰为零，如图所示．已知物体第一次运动到斜面长度3/4处的B点时，所用时间为t，求物体从B滑到C所用的时间．例4．一个做匀加速直线运动的物体，在前4s内经过的位移为24m，在第二个4s内经过的位移是60m．求这个物体运动的加速度和初速度各是多少？跟踪训练3．从斜面上某一位置，每隔0.1s释放一个小球，在连续释放几个小球后，对在斜面上滚动的小球拍下照片，如图所示，测得xAB＝15cm，xBC＝20cm，求：(1)小球的加速度；(2)拍摄时B球的速度；(3)拍摄时xCD的大小；(4)A球上方滚动的小球还有几个．跟踪训练4．一列火车由静止开始做匀加速直线运动，一个人站在第1节车厢前端的站台前观察，第1节车厢通过他历时2s，全部车厢通过他历时8s，忽略车厢之间的距离，车厢长度相等，求：(1)这列火车共有多少节车厢？(2)第9节车厢通过他所用时间为多少？物理思想方法思维转化法在运动学问题的解题过程中，若按正常解法求解有困难时，往往可以通过变换思维方式，使解答过程简单明了．在直线运动问题中常见的思维转化方法有：(1)将“多个物体的运动”转化为“一个物体的运动”(2)将“非同一地点出发”转化为“同一地点出发”(3)将末速度为零的匀减速直线运动通过逆向思维转化为初速度为零的匀加速直线运动例5．某同学站在一平房边观察从屋檐边滴下的水滴，发现屋檐的滴水是等时的，且第5滴正欲滴下时，第1滴刚好到达地面；第2滴和第3滴水刚好位于窗户的下沿和上沿，他测得窗户上、下沿的高度差为1m，由此求屋檐离地面的高度．跟踪训练5．一个光滑斜坡的倾角为30°，坡长1.6m，从坡顶端由静止每隔0.15s释放一个小球，问坡上最多有多少个小球？(g＝10m/s2)跟踪训练6．[多选]如图所示，在水平面上固定着三个完全相同的木块，一子弹以水平初速度v射入木块，若子弹在木块中做匀减速运动，当穿透第三个木块时速度恰好为0，则子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用时间比分别为（）A．123::3:2:1vvvB．123::3:2:1vvvC．123::1:2:3tttD．123::(32):(21):1ttt要点三运动图象的分析与运用运动学图象主要有x－t图象和v－t图象，运用运动学图象解题可总结为六看：一看“轴”，二看“线”，三看“斜率”，四看“面积”，五看“截距”，六看“特殊点”．1．一看“轴”：先要看清两轴所代表的物理量，即图象是描述哪两个物理量之间的关系．2．二看“线”：图象表示研究对象的变化过程和规律．在v－t图象和x－t图象中倾斜的直线分别表示物体的速度和位移随时间变化的运动情况，.3．三看“斜率”：x－t图象中斜率表示运动物体的速度大小和方向．v－t图象中斜率表示运动物体的加速度大小和方向．4．四看“面积”：即图线和坐标轴所围的面积，也往往代表一个物理量，这要看两物理量的乘积有无意义．例如v和t的乘积vt＝x有意义，所以v－t图线与横轴所围“面积”表示位移，x－t图象与横轴所围面积无意义．5．五看“截距”：截距一般表示物理过程的初始情况，例如t＝0时的位移或速度．6．六看“特殊点”：例如交点、拐点(转折点)等．例如x－t图象的交点表示两质点相遇，但v－t图象的交点只表示速度相等．例6．如图所示的位移－时间和速度－时间图象中，给出的四条图线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况．下列描述正确的是()A．图线1表示物体做曲线运动B．x－t图象中t1时刻v1v2C．v－t图象中0至t3时间内3物体和4物体的平均速度大小相等D．图线2和图线4中，t2、t4时刻都表示物体反向运动例7．[多选]在反恐演习中，中国特种兵进行了飞行跳伞表演．某伞兵从静止的直升飞机上跳下，在t0时刻打开降落伞，在3t0时刻以速度v2着地．伞兵运动的速度随时间变化的规律如图所示．下列结论正确的是()A．在0～t0时间内加速度不变，在t0～3t0时间内加速度减小B．降落伞打开后，降落伞和伞兵所受的阻力越来越小C．在t0～3t0的时间内，平均速度vv1＋v22D．若第一个伞兵在空中打开降落伞时第二个伞兵立即跳下，则他们在空中的距离先增大后减小跟踪训练7．[多选]如图所示，汽车以10m/s的速度匀速驶向路口，当行驶至距路口停车线20m处时，绿灯还有3s熄灭．而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，则汽车运动的速度(v)－时间(t)图象可能是()跟踪训练8．如图为两个物体A和B在同一直线上沿同一方向同时做匀加速运动的v－t图线．已知在第3s末两个物体在途中相遇，则两个物体出发点的关系是()A．从同一地点出发B．A在B前3m处C．B在A前3m处D．B在A前5m处课堂分组训练A组匀变速直线运动的基本规律的应用1．(2011天津)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝5t＋t2(各物理量均采用国际单位制)，则该质点()A．第1s内的位移是5mB．前2s内的平均速度是6m/sC．任意相邻的1s内位移差都是1mD．任意1s内的速度增量都是2m/s2．一个做匀变速直线运动的质点，初速度为0.5m/s，在第9s内的位移比第5s内的位移多4m，则该质点的加速度、9s末的速度和质点在9s内通过的位移分别是()A．a＝1m/s2，v9＝9m/s，x9＝40.5mB．a＝1m/s2，v9＝9m/s，x9＝45mC．a＝1m/s2，v9＝9．5m/s，x9＝45mD．a＝0.8m/s2，v9＝7.7m/s，x9＝36.9m3．为了最大限度地减少道路交通事故，全国开始了“集中整治酒后驾驶违法行为”专项行动．这是因为一般驾驶员酒后的反应时间比正常时慢了0.1～0.5s，易发生交通事故．图示是《驾驶员守则》中的安全距离图示(如图所示)和部分安全距离表格．请根据该图表回答下列问题(结果保留两位有效数字)：(1)请根据表格中的数据计算驾驶员的反应时间．(2)如果驾驶员的反应时间相同，请计算出表格中A的数据．车速v(km/h)反应距离s(m)刹车距离x(m)停车距离L(m)40101020601522.537.580A4060(3)如果路面情况相同，车在刹车后所受阻力恒定，取g＝10m/s2，请计算出刹车后汽车所受阻力与车重的比值．(4)假设在同样的路面上，一名饮了少量酒的驾驶员驾车以72km/h速度行驶，在距离一学校门前50m处发现有一队学生在斑马线上横过马路，他的反应时间比正常时慢了0.2s，会发生交通事故吗？B组运动图象的识别和应用4．(2010天津)质点做直线运动的v－t图象如图所示，规定向右为正方向，则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为()A．0.25m/s向右B．0.25m/s向左C．1m/s向右D．1m/s向左5．[多选]某人骑自行车在平直道路上行进，如图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v－t图象．某同学为了简化