高一物理： 第二章《勻變速運動的研究章綜合》復(fù)習(xí)教案 新人教版必修1

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111第二章勻變速運動的研究章末復(fù)習(xí)一、 教材分析勻變速直線運動規(guī)律是高中物理課程中運動學(xué)的重要組成部分，是學(xué)生在高中階段學(xué)習(xí)運動學(xué)的基礎(chǔ)。除了知識和能力目標(biāo)外，本節(jié)課的教學(xué)過程中還應(yīng)重視引導(dǎo)學(xué)生通過數(shù)據(jù)分析認(rèn)識勻變直線運動的特點，學(xué)習(xí)運用數(shù)學(xué)方法探究并描述勻變速直線運動的規(guī)律，體會數(shù)學(xué)在研究物理問題中的重要性，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力。二、 教學(xué)目標(biāo)1、通過對觀測數(shù)據(jù)的分析，知道勻變速直線運動的物體在相等的時間內(nèi)速度的變化相等（即加速度保持不變）。2、能根據(jù)加速度的概念，推導(dǎo)出勻變速直線運動的速度公式。3、從數(shù)值運算中的算術(shù)平均值運算條件出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生初步理解勻變速直線運動的平均速度公式。4、能根據(jù)平均速度的概念，推導(dǎo)出勻變速直線運動的位移公式。5、會運用公式和圖象等方法研究勻變速直線運動，了解微積分的思想。6、會運用勻變速直線運動規(guī)律解決簡單的實際問題。7、領(lǐng)略運動的藝術(shù)美，保持對運動世界的好奇心和探究欲三、 教學(xué)重點探究勻變速直線運動的變化規(guī)律；四、 教學(xué)難點用勻變速直線運動的v-t圖象求一段時間內(nèi)的位移。五、 教學(xué)過程一、知識點總結(jié)推論中間時刻速度： 中間位置速度：勻變速直線運動的判別式：初速度為零的勻加速運動的幾個比例式1、1T末、2T末、3T末瞬時速度之比為 =2、第一個T內(nèi)，第二個T內(nèi)，第三個T內(nèi)位移之比 xI xII xIII xN=3、1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)位移之比 x1 x2 x3 xn=4、 通過連續(xù)相同的位移所用時間之比 t1 t2 t3 tn=規(guī)律二、方法指導(dǎo)1要養(yǎng)成畫物體運動示意圖或利用vt圖象的習(xí)慣特別是較復(fù)雜的運動，畫圖或利用vt圖象可使運動過程直觀物理情景清晰，便于分析研究 2要注意分析研究對象的運動過程，弄清整個運動過程按運動性質(zhì)的轉(zhuǎn)換可分為哪幾個運動階段，各個階段遵循什么規(guī)律，各個階段間存在什么聯(lián)系 3由于本章公式較多，且各公式間有相互聯(lián)系，因此，本章的題目可一題多解解題時要思路開闊，聯(lián)想比較篩選最簡捷的解題方案解題時除采用常規(guī)的公式解析法外，對稱法、比例法、極值法、逆向轉(zhuǎn)換法（如將一勻減速直線運動視為反向的勻加速直線運動等）等也是本章解題中常用的方法 一、公式解析法 例1 一質(zhì)點以5ms的初速度沿足夠長的斜面向上運動，加速度恒定為a1ms2，試求質(zhì)點通過4.5m位移時的速度多大？ 解析 由題意知v05ms2，a1ms2，x4.5m 由公式2ax得 2ax252（1）4.516（ms） vt4ms 本題有兩個解vt14ms，vt24ms，都不能刪去，它們都有明顯的物理意義，即沿斜面往上運動第一次經(jīng)過4.5m處，速度vt14ms，運動到最遠(yuǎn)點再折回，第二次經(jīng)過4.5m處，速度vt24ms（負(fù)號說明方向與vt1相反），究其原因是斜面足夠長，倘若斜面有限長，如L10m，那該刪去vt2 答案 第一次速度方向向上大小為4ms 第二次速度方向向下為4ms易錯提示 應(yīng)用公式時要選擇正方向，求解結(jié)果是否合理要結(jié)合具體情景進(jìn)行分析，并注意矢量的正負(fù)號表示方向而不是大小 學(xué)后反思 我們研究的勻變速直線運動，涉及位移x、初速度v0、未速度vt、時間t和加速度a等五個物理量除t以外都是矢量在研究具體問題時，我們要結(jié)合問題所描述的物理情境，靈活應(yīng)用勻變速直線運動公式，并對結(jié)果的合理性，科學(xué)性進(jìn)行探究，這是一種基本的能力要求 例2 一列火車從車站開出，在平直軌道上做勻加速直線運動，已知這列火車的長度為L，當(dāng)火車頭經(jīng)過某路標(biāo)時的速度為v1，而車尾經(jīng)過這路標(biāo)時的速度為v2，求： （1）列車中點經(jīng)過路標(biāo)時的速度v是多大？ （2）整列火車通過此路標(biāo)所用的時間t是多大？ （3）列車的加速度a是多大？ 解析 在研究列車的運動時，列車是一個整體在某一時刻各部分速度都是相同的為研究問題方便，使問題清晰簡明，可以任選列車的某一點（如中點）作為研究對象，代表整列火車的運動狀態(tài) 畫出車頭、中點及車尾經(jīng)過路標(biāo)時列車的三種情況，如圖261所示，由題意得 （1）2a，由以上兩式得v （2）t （3）由2aL得a 答案 （2）（3） 方法技巧 畫好圖是幫助我們分析物理情景建立物理模型的有效方法 二、逆向思維法 例3 四塊相同的木塊豎直地緊挨著固定在地面上，一顆子彈水平地從第一塊射入，剛好從第四塊穿出，設(shè)子彈在整個運動過程中一直做勻減速直線運動，則子彈穿過這四塊木塊所用的時間之比為_ 解析 由于子彈剛好從第四塊穿出，則子彈的末速度vt0，又由于子彈的運動為勻減速，子彈穿透四塊厚度相同的木塊時，每穿過一塊木塊位移均等于木塊的厚度，即子彈四次位移相同設(shè)子彈從靜止開始以減速運動的加速度反向做勻加速直線運動，則此運動為從靜止開始的勻加速直線運動，則物體連續(xù)通過相等位移所用時間比為1（）（）（），故子彈穿越四塊木塊的時間比為（）（）（）1 答案 （）（）（）1 學(xué)后反思 本題所給條件較少，用常規(guī)解法較難解決，但若仔細(xì)挖掘隱含條件“剛好”，則得t0，采用逆向思維可巧解本題讓子彈以勻減速運動的加速度，從靜止開始反向作勻加速，根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動中，物體通過相等位移所用時間比，即t1t2tn1（）（）（），即得所求時間比 例4 運行著的汽車制動后做勻減速滑行，經(jīng)3.5s停止試問它在制動后的1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)通過的位移之比為多少？ 解析 畫出汽車運動的示意圖，汽車從O制動，1s末到A，2s末到B，3s末到C（圖262（a），停在D 這個運動的逆過程可看成初速為零的勻加速運動，加速度值等于汽車做勻減速運動時的加速度（如圖262（b） 將3.5s等分為7個0.5s那么，逆過程從D起的連續(xù)7個0.5s內(nèi)的位移之比為135791113 由圖262（b）中xCBxBAxAD81624 汽車從O起1s內(nèi)，2s內(nèi)，3s內(nèi)的位移即圖262（a）中的xOA、xOB、xOC xOAxOBxOC244048356 答案 356方法技巧 用v00的勻加速直線運動逆向代換末速度為零的勻減速直線運動常可簡化解題過程 總結(jié)歸納 本題若從運動的基本公式入手通過代數(shù)變換求解，不夠簡潔，現(xiàn)提供的巧解中用了兩個要點：運動在空間、時間上的可逆性；v00的勻加速運動的特點 三、對稱法 例5 一質(zhì)點以一定初速度自一光滑斜面底端a點上滑，最高可到達(dá)b點，c是ab的中點，如圖263所示已知質(zhì)點從a至c需時t0，問它從c經(jīng)b再回至c，需要的時間是多少？ 解析 物體從a點開始作勻加速直線，依運動的對稱性可知，所求時間為物體從c到b運動時間的2倍，因此，只需求出tcb即可 由vcva（a）t0， 0vc（a）tcb t0tcb 0 聯(lián)立得，tbc（1）t0 題目中所求時間為2tbc2（1）t0 答案 2（1）t0學(xué)后反思 利用運動在時間和空間上的對稱性的求解方法，不僅僅是求解物理問題的一種思維途徑，也是一種重要的物理思想的體現(xiàn) 四、比例法 例6 列車從車站出發(fā)作勻加速直線運動，某人在站臺上測得第1節(jié)車廂從旁通過的時間為6s，求第5節(jié)，第n節(jié)車廂從旁通過所需的時間為多少？（忽略兩車廂間的距離） 解析 從x可知t，表明時間t與成正比，假設(shè)x為一節(jié)車廂的長度，t1、t2、t3tn依次為通過1節(jié)、2節(jié)、3節(jié)、n節(jié)車廂的時間，則： t1t2t3tn1 假設(shè)t、t、ttn依次為通過第1節(jié)、第2節(jié)、第3節(jié)、第n節(jié)車廂時的時間，則：ttttn=t1（t2t1）（t3t2）（tntn1）1（）（）（） 已知t6s，則，ttV1（）， tV（）t6（）s 又ttn1（） tn（）t6（）s 答案6（）s6（）s 解題規(guī)律 比例法是一種常用的解題方法，只要通過物理規(guī)律建立起物理量之間的一種正反比關(guān)系，就可用比例法求解六、 課堂小結(jié)111