内容正文:
情境引入
从高处释放纸片与纸锥,下落运动的路径有何不同?
纸片:
曲线运动
纸锥:
直线运动
变速直线运动
匀速直线运动
类似的释放或斜抛粉笔头;运动员的直线跑与弯道跑;物体运动的路径都有所不同。
物体运动
曲线运动
直线运动
变速直线运动
匀速直线运动
按路径曲直分
按速度是否改变分
三、直线运动
1.知道机械运动的初步分类。
2.通过实验,进一步掌握测量速度的技能,认识匀速直线运动及其特点,知道匀速直线运动是一种物理模型。
3.了解变速直线运动的定义及其判断方法。
4.能用(平均)速度公式进行简单计算。
学习目标
自主学习
匀速直线运动
定义:
速度不变的直线运动。
匀速直线运动是一种最简单的运动。
匀速直线运动是一种理想的物理模型。
实例:
在日常生活中,匀速直线运动并不常见,但有一些运动可以近似看成匀速直线运动。例如,沿直线滑冰停止用力后的一段滑行(图5-24),站在商场自动扶梯上人的运动(图5-25),等等。
公式:
v=
s
t
学生实验
研究气泡的运动速度
通过测量物体运动的速度,可以研究它的运动特点。
目的:
实验与记录
1.在长约120cm的玻璃管中注水近满,上端留一小段空气柱,用橡皮塞塞住管口。
2.先将玻璃管右端抬高,使气泡处在右端;再把右端放到桌面上,观察气泡的运动情况,如图5-26所示。
3.测量气泡从点O运动到20cm、40cm、60cm和80cm处所用的时间,并填入表1。
气泡上升开始渐快,后平稳上升。
设计:
⑴距气泡一段距离标0刻线;
⑵间隔20cm标刻度。
从O点开始的路程s/cm 0 20 40 60 80
从O点开始计时的时间t/s
表1
研究气泡平稳上升的运动情况。
利于测量时间。
利于测量时间。
2.5
5.0
7.5
9.9
0
⑶可以改变玻璃管角度,或管中液体。
区间s′/cm 0~20 20~40 40~60 60~80
通过各区间的时间t′/s
通过各区间的速度v/m·s-1
2.5
数据处理
2.5
2.5
2.4
0.08
0.08
0.08
0.08
1.根据表1填写表2。
2.根据表1画出气泡运动的s-t图像。
s/cm
t/s
40
O
20
60
80
10
2
4
6
8
实验表明:做匀速直线运动的物体,在相等的时间内通过的路程相等,路程与时间成正比。
交流与小结
1.根据气泡通过各区间的速度,你能得出什么结论?
2.对你画出的s-t图像进行分析:气泡运动一段距离后,其通过的路程与所用的时间有什么关系?
速度大小相等
路程与时间成正比
特点:
分析苹果下落运动特点:
变速直线运动
⑴定义:
⑵特点:
⑶计算:
在相等时间内通过的路程不相等。
速度是变化的。
用速度公式求得的速度,只能粗略反映运动的快慢。这个速度称为平均速度.
求平均速度必须说明哪一段时间或路程.
寓言龟兔赛跑的故事说明: 的全程平均速度大.
中途停留仍计时.兔子睡觉前 的平均速度大.
自主学习
v =
s
t
在相等时间内通过的路程 。
不相等
苹果下落速度越来越 。
大
速度变化的直线运动叫作变速直线运动。
在“活动5.3”中测得的纸锥下落的速度就是平均速度。
龟
兔
例题 如图5-29所示,南京长江大桥是长江上第一座由我国自行设计和建造的双层式铁路、公路两用桥梁。铁路桥全长6.77km,设一辆全长为400m的高速列车通过铁路桥,所用时间为2min。请问:该高速列车运行的速度是多少?高速列车以该速度从上桥开始行驶到扬州,全程为95km,需要多长时间?
“高速列车通过铁路桥”是指从车头驶上桥到车尾离开桥,运行的距离s1为桥长s加上车长l,
即 s1=6.77 km + 0.4 km = 7.17 km。
高速列车从上桥开始行驶到扬州的路程为s2=95km,此路程比高速列车的长度要长得多,
不考虑高速列车长度。
自主学习
分析
思考:
列车全部在桥行驶距离?
乘客通过桥的路程?
s在桥=s桥-s车
s乘客=s桥
解答 高速列车通过铁路桥运行的路程
s1=s+l=6.77 km +0.4 km = 7.17 km
在桥上运动的时间
t1=2 min=h
则高速列车运行的速度
高速列车以该速度从上桥开始行驶到扬州,需要的时间
反思 物理公式不仅反映了各物理量之间的数量关系,而且反映了它们之间的单位关系,我们可以通过单位运算来检验解题过程。
因速度不变,
…需要的时间
一题多解:
总结
物理计算要会分析题目,掌握解题格式,规范解题,从例题入手多练。
1.匀速直线运动:⑴定义:是 的直线运动;⑵公式: ;
⑶特点:在相等时间内通过的路程 ;s与t成 比;速度大小 ;速度与路程、时间 ;⑷实例:略。
2.研究气泡运动规律的设计方案:⑴距气泡一段距离标0刻线,目的是
;⑵刻线间距略大些, ; ⑶研究s与t的关系方法 ,根据s-t关系图像,是过原点的一条倾斜直线,说明s与t成 。
3.变速直线运动:⑴定义:是 的直线运动;⑵公式: ;
⑶特点:在相等的时间内通过的路程 ,速度是 的;⑷在粗略研究时,用 表示物体运动快慢的大致情况,要指明哪一段路程或时间的.
知识梳理
速度变化
不相等
平均速度
速度不变
v=
s
t
相等
相等
正
无关
研究气泡平稳上升的运动情况
利于测量时间
表格法
图像法
正比
v =
s
t
变化
实践与练习
1.物体运动快慢通常用速度来描述,为什么运动会竞速项目的成绩可以用时间来描述?
物体运动快慢可以用相同路程比时间来比较。
比如百米赛跑,男子110米栏,50米自由泳等。运动员通过相同路程所用时间越短,说明运动员的速度越大,成绩越好。
2.从地球表面向月球表面发射的一束激光,经2.56s后被反射回地球。已知光在真空中传播的速度为3×108m/s,从地球表面到月球表面的距离为多少米?
v =3×108m/s
从地球表面到月球表面的距离为
解
根据v=—得,
s
t
s=vt =3×108m/s×1.28s=3.84×108m
3.“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”,这是唐朝诗人李白的名句。试根据诗中的描述,估算他所乘船的平均速度。
对“一日”的理解有两种:①古时认为12h;②现人认为24h。故有两解。
分析
解
s=500km
⑴ t=12h,
⑵ t=24h,
则船的速度为
则船的速度为
4.下表是某高速列车从上海到南京的运行时刻表。
根据列车运行时刻表回答下列问题。
(1)列车由上海驶往南京的平均速度是多大?
(2)列车从苏州到无锡和从常州到南京,它在哪一路段的平均速度较大?
站 名 上 海 苏 州 无 锡 常 州 南 京
到站时间 10:25 10:42 10:58 11:40
发车时间 10:00 10:27 10:44 11:00
里程/km 0 84 126 165 301
180.6km/h
168km/h
204km/h
从常州到南京平均速度大
时刻表问题
提升练习
1.如图是一骑车者与一跑步者的路程随时间变化图线。根据图线回答下列问题:
⑴骑车者比跑步者迟_____s出发。
⑵骑车者追上跑步者所用的时间为______s。
⑶骑车者速度 ;跑步者速度 。
5
7.5
13.3m/s
8m/s
图像问题
2.甲、乙通过的路程之比是3:1,所用的时间之比是2:3,则甲乙的平均速度之比是 。
比值问题
9:2
3.一列火车长200m,以36km/h的速度匀速通过一座大桥用时100s,求:
⑴大桥的长度。⑵火车全部在桥上运行的时间。
解:
过桥问题
大桥的长度
⑵
火车全部在桥上运行的路程为
火车全部在桥上运行的时间
⑴
v=36km/h=10m/s
t1=100/s
4.某中学生百米赛跑听到枪声计时14.71s,实际成绩是多少?他的速度为多大?
解:
声音通过100m的时间为
该学生的实际成绩是
他的速度为
5.某同学散步时脉搏每分钟跳动80次,平均每走3步通过2m距离,他测得走完某段路程正好45步,脉搏跳动40次,求:(1)这段路程多长?(2)他散步的平均速度多大?
解:
(1)这段路程为
(2)他散步的时间为
平均速度为
3.某司机驾车前行,突然发现前方80m处有障碍物。司机从发现险情到踩刹车制动需要的反应时间为0.75s,这段时间内汽车保持原速前行了15m。汽车制动后还要继续向前滑行30m才能停下。
⑴汽车制动前的速度是多少?
⑵若司机酒后驾车,反应时间是平时的4倍.请通过计算判断汽车是否撞上障碍物。
解:
汽车会撞上障碍物。
⑴汽车制动前的速度
⑵若司机酒后驾车,反应时间是
这段时间车行驶路程为
则车行驶总路程为
$