内容正文:
第1讲 直线运动导学提纲
课程标准:
1、经历质点模型的建构过程,了解质点的含义。知道将物体抽象为质点的条件,能将特定实际情境中的物体抽象成质点。体会建构物理模型的思维方式,认识物理模型在探索自然规律中的作用。
2理解位移、速度和加速度。通过实验,探究匀变速运动的特点,能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动,理解匀变速直线运动的规律,能运用其解决实际问题,体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法。
3、通过实验,认识自由落体运动规律。结合物理学史的相关内容,认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用。
命题趋势:
物体的直线运动是高中物理的核心知识之一,也是高考的必考考点,考题可以单独匀变速直线运动,也可以与牛顿运动定律相结合考,当然也会考综合性强甚至涉及多个物体运动的复杂问题,未来的命题趋势变化不会很大,可能会更注重联系生产生活实际,让考题更具应用性和创新性。
备考策略:
重视对基本概念与基本规律的理解,匀变速直线运动的规律重在理解各物理量之间的关系,理解公式的来龙去脉方能对公式运用自如,对运动图像应理解其物理含义,尤其是截距、斜率和图线与横轴围成的图形的面积。
学习目标:
1、知道参考系的概念,理解质点的概念,知道时间和时刻的含义以及它们的区别。
2、知道位移的概念,知道位移和路程的区别,理解速度的概念,理解平均速度,知道瞬时速度的概念。
3、知道速度和速率以及它们的区别理解加速度的概念,知道加速度是矢量。
4、熟练掌握匀变速直线运动的规律。
5、能熟练地应用匀变速直线运动规律解题。
基础感知(思\议):
一、研读课本(必修一第1章和第2章),绘制知识网络树状图(本单元).
二、(思\议)
1、什么情况下可将物体看成质点?
2、什么是机械运动?如何理解参考系?
3、位置、位移和路程有什么区别?
4、时间和时刻有什么区别?
5、标量和矢量有什么区别?
6、如何区分速度与速率、平均速度与平均速率、平均速度与瞬时速度?
7、速度、速度变化量、加速度有什么区别和联系?
思考:速率是瞬时速度的大小,平均速率是平均速度的大小吗?
8、匀变速直线运动规律有哪些?
9、自由落体运动、竖直上抛运动的规律有哪些?
10、如何判断物体的运动或静止?
11、如何理解汽车的“刹车”问题?
深化认知:
1、(利用相对运动法求解)2022年3月19日,2022赛季F1揭幕战巴林站某一长直的赛道上,一辆F1赛车前方 200 m处有一安全车正以10 m/s 的速度匀速前进,这时赛车从静止出发以2 m/s2的加速度追赶。
(1)求赛车出发3 s末的瞬时速度大小;
(2)求赛车何时追上安全车及追上之前与安全车的最远距离;
(3)当赛车刚追上安全车时,赛车手立即刹车,使赛车以4 m/s2的加速度做匀减速直线运动,则两车再经过多长时间第二次相遇?(设赛车可以从安全车旁经过而不相碰)
2、试根据匀加速直线运动中速度公式vt=v0+at(由加速度的定义可得),推导出位移随时间变化的公式.
3、证明:做匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间内的位移之差为恒量,即Δx=x2-x1=aT 2
请发散思维,提出发现和积累的问题
部分参考答案:
深化认知:
1、(1)赛车在3 s末的速度v1=a1t1=2×3 m/s=6 m/s
(2)设经t2时间追上安全车,由位移关系得v0t2+200=
解得t2=20 s
此时赛车的速度v=a1t2=2×20 m/s=40 m/s
当两车速度相等时,两车相距最远。
由v0=a1t3得两车速度相等时,需要的时间
两车最远相距Δs=v0t3+200 - =(10×5+200-×2×52)m=225 m
(3)设再经t4时间两车第二次相遇,由位移关系得vt4-=v0t4
解得t4=15 s
由于赛车停下来的时间
所以t4=15 s不合实际,所以两车第二次相遇再经时间t5,应满足
解得t5=20 s
2、解:可作出匀加速直线运动的v-t图象如图甲所示,图象斜率表示加速度a.
把时间t等分成n小段,每段时间为Δt,若将Δt时间内的速度近似看成不变:则v-t图象变为图乙所示.由匀速直线运动的规律可得:Δs=vt ·Δt,即图乙所示的运动在t时间内的位移等于图象中的图线与轴所围成的面积.
当上述等分的小段时间Δt→0时,图象乙即变为图象甲.故匀加速直线运动的位移也为v-t图象中的图线与轴所围成的面积。
s=·t=v0t+at2.
3、证明:如图所示,设物体做匀变速直线运动,经过A点的速度为vA,经过B点的速度为vB,物体加速度为a,A→B、B→C的时间间隔均为T
根据位移时间关系有x1=vAT+aT2 ;
x2=vBT+aT2
并且 vB=vA+aT
解方程组可得:Δx=x2-x1=aT2;问题得证。
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