2019-2020年高中物理 §3 運(yùn)動(dòng)圖象 追趕問(wèn)題教案 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中物理 3 運(yùn)動(dòng)圖象 追趕問(wèn)題教案 新人教版必修1 教學(xué)目標(biāo): 1.理解運(yùn)動(dòng)圖象的物理意義;能夠運(yùn)用運(yùn)動(dòng)圖象解決簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題 2.掌握追及問(wèn)題的分析方法,知道“追及”過(guò)程中的臨界條件 3.掌握運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析的基本方法和基本技能 教學(xué)重點(diǎn):物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析 教學(xué)難點(diǎn):“追及”過(guò)程中的臨界分析 教學(xué)方法:講練結(jié)合,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué) 教學(xué)過(guò)程: s v o t o t 一、運(yùn)動(dòng)圖象 用圖像研究物理現(xiàn)象、描述物理規(guī)律是物理學(xué)的重要方法,運(yùn)動(dòng)圖象問(wèn)題主要有:s-t、v-t、a-t等圖像。 1.s-t圖象。能讀出s、t、v 的信息(斜率表示速度)。 2.v-t圖象。能讀出s、t、v、a的信息(斜率表示加速度,曲線下的面積表示位移)??梢?jiàn)v-t圖象提供的信息最多,應(yīng)用也最廣。 位移圖象(s-t) 速度圖象(v-t) 加速度圖象(a-t) 勻速直線運(yùn)動(dòng) 勻加速直線運(yùn)動(dòng) (a>0,s有最小值) 拋物線(不要求) 勻減速直線運(yùn)動(dòng) (a<0,s有最大值) 拋物線(不要求) 備注 位移圖線的斜率表示速度 ①斜率表示加速度 ②圖線與橫軸所圍面積表示位移,橫軸上方“面積”為正,下方為負(fù) v t o p q v tq tp 【例1】 一個(gè)固定在水平面上的光滑物塊,其左側(cè)面是斜面AB,右側(cè)面是曲面AC。已知AB和AC的長(zhǎng)度相同。兩個(gè)小球p、q同時(shí)從A點(diǎn)分別沿AB和AC由靜止開始下滑,比較它們到達(dá)水平面所用的時(shí)間 p q A B C A.p小球先到 B.q小球先到 C.兩小球同時(shí)到 D.無(wú)法確定 v a a’ v1 v2 l1 l1 l2 l2 解:可以利用v-t圖象(這里的v是速率,曲線下的面積表示路程s)定性地進(jìn)行比較。在同一個(gè)v-t圖象中做出p、q的速率圖線,顯然開始時(shí)q的加速度較大,斜率較大;由于機(jī)械能守恒,末速率相同,即曲線末端在同一水平圖線上。為使路程相同(曲線和橫軸所圍的面積相同),顯然q用的時(shí)間較少。 【例2】 兩支完全相同的光滑直角彎管(如圖所示)現(xiàn)有兩只相同小球a和a/ 同時(shí)從管口由靜止滑下,問(wèn)誰(shuí)先從下端的出口掉出?(假設(shè)通過(guò)拐角處時(shí)無(wú)機(jī)械能損失) v t1 t2 t o vm 解析:首先由機(jī)械能守恒可以確定拐角處v1> v2,而兩小球到達(dá)出口時(shí)的速率v相等。又由題薏可知兩球經(jīng)歷的總路程s相等。由牛頓第二定律,小球的加速度大小a=gsinα,小球a第一階段的加速度跟小球a/第二階段的加速度大小相同(設(shè)為a1);小球a第二階段的加速度跟小球a/第一階段的加速度大小相同(設(shè)為a2),根據(jù)圖中管的傾斜程度,顯然有a1> a2。根據(jù)這些物理量大小的分析,在同一個(gè)v-t圖象中兩球速度曲線下所圍的面積應(yīng)該相同,且末狀態(tài)速度大小也相同(縱坐標(biāo)相同)。開始時(shí)a球曲線的斜率大。由于兩球兩階段加速度對(duì)應(yīng)相等,如果同時(shí)到達(dá)(經(jīng)歷時(shí)間為t1)則必然有s1>s2,顯然不合理。考慮到兩球末速度大小相等(圖中vm),球a/ 的速度圖象只能如藍(lán)線所示。因此有t1< t2,即a球先到。 點(diǎn)評(píng):1、應(yīng)用物理圖象的優(yōu)越性 (1)利用圖象解題可以使解題過(guò)程簡(jiǎn)化,思路更清晰,比解析法更巧妙、更靈活。在有些情況下運(yùn)用解析法可能無(wú)能為力,用圖象法可能使你豁然開朗。 (2)利用圖象描述物理過(guò)程更直觀 從物理圖象可以更直觀地觀察出物理過(guò)程的動(dòng)態(tài)特征。當(dāng)然不是所有物理過(guò)程都可以用物理圖象進(jìn)行描述。 (3)利用圖象分析物理實(shí)驗(yàn) 運(yùn)用圖象處理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是物理實(shí)驗(yàn)中常用的一種方法,這是因?yàn)樗司哂泻?jiǎn)明、直觀、便于比較和減少偶然誤差的特點(diǎn)外,還可以有圖象求第三個(gè)相關(guān)物理量、運(yùn)用圖想求出的相關(guān)物理量誤差也比較小。 2、要正確理解圖象的意義 (1)首先明確所給的圖象是什么圖象。即認(rèn)清圖象中橫縱軸所代表的物理量及它們的函數(shù)關(guān)系。特別是那些圖形相似容易混淆的圖象,更要注意區(qū)分。 (2)要清楚地理解圖象中的“點(diǎn)”、“線”、“斜率”、“截距”、“面積”的物理意義。 ①點(diǎn):圖線上的每一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)研究對(duì)象的一個(gè)狀態(tài),特別注意“起點(diǎn)”、“終點(diǎn)”、“拐點(diǎn)”,它們往往對(duì)應(yīng)一個(gè)特殊狀態(tài)。 ②線:表示研究對(duì)象的變化過(guò)程和規(guī)律,如v-t圖象中圖線若為傾斜直線,則表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 ③斜率:表示橫、縱坐標(biāo)上兩物理量的比值,常有一個(gè)重要的物理量與之對(duì)應(yīng)。用于求解定量計(jì)算對(duì)應(yīng)物理量的大小和定性分析變化的快慢問(wèn)題。如s-t圖象的斜率表示速度大小,v-t圖象的斜率表示加速度大小。 ④面積;圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積常與某一表示過(guò)程的物理量相對(duì)應(yīng)。如v-t圖象與橫軸包圍的“面積”大小表示位移大小。 ⑤截距:表示橫、縱坐標(biāo)兩物理量在“邊界”條件下的物理量的大小。由此往往能得到一個(gè)很有意義的物理量。 【例3】一物體做加速直線運(yùn)動(dòng),依次通過(guò)A、B、C三點(diǎn),AB=BC。物體在AB段加速度為a1,在BC段加速度為a2,且物體在B點(diǎn)的速度為,則 A.a(chǎn)1> a2 B.a(chǎn)1= a2 C.a(chǎn)1< a2 D.不能確定 解析:依題意作出物體的v-t圖象,如圖所示。圖線下方所圍成的面積表示物體的位移,由幾何知識(shí)知圖線②、③不滿足AB=BC。只能是①這種情況。因?yàn)樾甭时硎炯铀俣龋詀1- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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