高一物理直线运动复习教案3.docx

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高一物理直线运动复习教案3

二、直线运动

教学目标

1．知识方面：

使学生对匀速直线运动、匀变速直线运动的主要概念、规律有进一步的认识．

2．能力方面：

（1）培养学生运用方程组、图像等数学工具解决物理问题的能力；

（2）通过一题多解培养发散思维．

3．科学方法：

（1）渗透物理思想方法的教育，如模型方法、等效方法等；

（2）通过例题的分析，使学生形成解题思路，体会特殊解题技巧，即获得解决物理问题的认知策略．

教学重点、难点分析

通过复习应使学生熟练掌握匀变速直线运动的规律，形成解题思路．从高考试题看，把直线运动作为一个孤立的知识点单独进行考查的命题并不多，更多的是作为综合试题中一个知识点而加以体现．

对能力的培养是本课时的重点，也是难点．高考将审题、画草图、建立物理图景…作为一种能力考查，学生往往忽视对物理过程的分析，以及一些特殊解题技巧，因此，能力的形成不是一蹴而就的．通过例题分析，使学生积极参与分析解题的思维过程，让他们亲自参与讨论、交流，在这过程中思维能力得到锻炼，同时获得解决问题的认知策略．

教学过程设计

教师活动

一、引入

力学中，只研究物体运动的描述及运动的规律叫运动学．这一章，我们复习直线运动．

板书：

直线运动

二、复习基本概念

本章的特点是概念多、公式多，还涉及到很多重要的物理研究方法，请大家总结：

1．描述运动的基本概念有哪些？

学生活动

学生总结并做笔记：

（独立总结后，讨论并交流）

一、描述运动的基本概念

1．机械运动：

一个物体相对于另一个物体位置的改变叫机械运动，简称运动．包括平动、转动、振动等运动形式．

2．参照物：

为了研究物体的运动而假定为不动的那个物体叫参照物．通常以地球为参照物．

3．质点：

用来代替物体的有质量的点，是一个理想模型．

4．时间和时刻：

时刻指某一瞬时，时间是两时刻间的间隔．

5．位移和路程：

位移描述物体位置的变化，是从物体初位置指向末位置的矢量；路程是物体运动轨迹的长度，是标量．

6．速度和加速度：

速度是描述物体运动快慢的物理量，有平均速度、瞬时速度，是矢量；加速度是描述速度变化快慢的物理量，是矢量．

2．涉及哪几种物理研究方法？

二、物理方法

1．模型方法．突出主要因素，忽略次要因素的研究方法，是一种理想化方法．如：

研究一个物体运动时，如果物体的形状和大小属于次要因素，为使问题简化，忽略了次要因素，就用一个有质量的点来代替物体，叫质点．

2．等效方法．

（学生可能想不到）

小结并点评：

1．位移、速度、加速度是本章的重要概念，对速度、加速度两个物理量要从引入原因、定义方法、定义表达、单位、标矢量、物理意义等方面全面理解．

2．模型方法．实际物理现象和过程一般都十分复杂，涉及到众多的因素，采用模型方法，能够排除非本质因素的干扰，突出反映事物的本质特征，从而使物理现象或过程得到简化．如；质点．

3．等效方法．对于一些复杂的物理问题，我们往往从事物的等同效果出发，将其转化为简单的、易于研究的物理问题，这种方法称为等效代替的方法．如引入平均速度，就可把变速直线运动等效为匀速直线运动，从而把复杂的变速运动转化为简单的匀速运动来处理．

这是物理学中两种重要的研究方法．大家应注意体会．

1．下面关于质点的说法正确的是：

[]

A．地球很大，不能看作质点

B．原子核很小，可以看作质点

C．研究地球公转时可把地球看作质点

D．研究地球自转时可把地球看作质点

2．一小球从4m高处落下，被地面弹回，在1m高处被接住，则小球的路程和位移大小分别为：

[]

A．5m，5mB．4m，1m

C．4m，3mD．5m，3m

3．百米运动员起跑后，6s末的速度为9.3m/s，10s末到达终点时的速度为15.5m/s，他跑全程的平均速度为：

[]

A．12.2m/sB．11.8m/s

C．10m/sD．10.2m/s

4．关于速度、加速度正确的说法是：

[]

A．物体有加速度，速度就增加B．加速度增大，速度一定增大

C．物体速度很大，加速度可能为零D．物体加速度值减小，速度可能增大

学生自由发言：

1．物体能否看作质点，不是根据物体大小．研究地球公转时，由于地球直径远远小于地球和太阳之间的距离，地球上各点相对于太阳的运动，差别极小，可以认为相同，即地球的大小形状可以忽略不计，而把地球看作质点；但研究地球公转时，地球的大小形状不能忽略，当然不能把地球看作质点．

2．求平均速度应用定义式v=s/t，而v=（v1+v2）/2只适用于匀变速直线运动．

3．速度、加速度是两个概念不同的物理量，加速度等于速度对时间的变化率，即a=△v/t，所以，加速度的大小与速度大小无关，它们之间并无必然联系．

A．若物体作减速运动，有加速度，而速度在减小，此时加速度表示速度减小的快慢；同理B也不对；

C．物体匀速运动时，就可能速度很大，而加速度为0；

D．当物体作加速运动时，加速度减小，表示速度增加得越来越慢，但仍在增大．

根据学生答题、发言情况简评．

给出正确答案；

1．C2．D3．C4．CD

三、复习基本规律

本章我们学习了匀速直线运动和匀变速直线运动，请大家总结：

1．这两种运动的特点、规律；

学生总结并做笔记：

（自己总结后可以相互交流）

三、基本规律

1．匀速直线运动：

定义：

在任意相等的时间里位移相等的直线运动

特点：

a=0，v=恒量

规律：

位移公式：

s=vt

图像：

速度图像

位移图像

2．匀变速直线运动：

定义：

在相等的时间内速度的变化相等的直线运动．

特点：

a=恒量

规律：

速度公式：

vt=v0+at

位移公式：

s=v0t+

at2

图像：

速度图像

斜率=a，面积=s

2．涉及哪几种物理研究方法？

（有的学生能总结出以下推论）

1．匀变速：

任意两个连续相等的时间T内的位移之差为一恒量：

即

A．△s=s2-s1=s3-s2=aT2=恒量

2．v0=0匀加速：

A．在时间t、2t、3t…内位移之比为

s1∶s2∶s3…∶sn=1∶22∶32…∶n2

B．第一个t内、第二个t内、…位移之比为

sⅠ∶sⅡ∶sⅢ…∶sN=1∶3∶5…∶（2n-1）

C．通过连续相等的位移所用时间之比为

…：

=

巡回指导

小结并补充分析，明确要求：

1．物理方法：

实际的直线运动通常都很复杂，一般我们都将其等效为匀速直线运动和匀变速直线运动处理，匀速直线运动和匀变速直线运动实际上是一种理想模型，这里用到了模型方法和等效的方法．

另外，物理规律的表达除了用公式外，有的规律还用图像表达，优点是能形象、直观地反映物理量之间的函数关系，这也是物理中常用的一种方法．

2．认知策略：

对图像的要求可概括记为：

“一轴二线三斜率四面积”．

3．匀变速直线运动规律是本章重点，通过复习，要求大家达到熟练掌握．

四、典型例题分析

[例题1]火车紧急刹车后经7s停止，设火车作的是匀减速直线运动，它在最后1s内的位移是2m，则火车在刹车过程中通过的位移和开始刹车时的速度各是多少？

分析：

首先将火车视为质点，由题意画出草图：

从题目已知条件分析，直接用匀变速直线运动基本公式求解有一定困难．大家能否用其它方法求解？

（学生独立解答后相互交流）

解法一：

用基本公式、平均速度．

质点在第7s内的平均速度为：

则第6s末的速度：

v6=4（m/s）

求出加速度：

a=（0-v6）/t=-4/1=-4（m/s2）

求初速度：

0=v0-at，v0=at=4×7=28（m/s）

解法二：

逆向思维，用推论．

倒过来看，将匀减速的刹车过程看作初速度为0，末速度为28m/s，加速度大小为4m/s2的匀加速直线运动的逆过程．

由推论：

s1∶s7=1∶72=1∶49

则7s内的位移：

s7=49s1=49×2=98（m）

v0=28（m/s）

解法三：

逆向思维，用推论．

仍看作初速为0的逆过程，用另一推论：

sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…=1∶3∶5∶7∶9∶11∶13

sⅠ=2（m）

则总位移：

s=2（1+3+5+7+9+11+13）=98（m）

求v0同解法二．

解法四：

图像法作出质点的速度-时间图像质点第7s内的位移大小为阴影部分小三角形面积：

小三角形与大三角形相似，有

v6∶v0=1∶7，v0=28（m/s）

总位移为大三角形面积：

小结：

1．逆向思维在物理解题中很有用．有些物理问题，若用常规的正向思维方法去思考，往往不易求解，若采用逆向思维去反面推敲，则可使问题得到简明的解答；

2．熟悉推论并能灵活应用它们，即能开拓解题的思路，又能简化解题过程；

3．图像法解题的特点是直观，有些问题借助图像只需简单的计算就能求解；

4．一题多解能训练大家的发散思维，对能力有较高的要求．

这些方法在其它内容上也有用，希望大家用心体会．

[例题2]甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度同时经过某一路标，从此时开始甲车一直做匀速直线运动，乙车先加速后减速，丙车先减速后加速，它们经过下个路标时速度又相同．则：

[]

A．甲车先通过下一个路标

B．乙车先通过下一个路标

C．丙车先通过下一个路标

D．条件不足，无法判断

点拨：

直接分析难以得出答案，能否借助图像来分析？

（学生讨论发言，有些学生可能会想到用图像．）

解答：

作出三辆汽车的速度-时间图像：

甲、乙、丙三辆汽车的路程相同，即速度图线与t轴所围的面积相等，则由图像分析直接得出答案B．

根据学生分析情况适当提示．

[例题3]（1999年高考题）一跳水运动员从离水面10m高的平台上向上跃起，举双臂直体离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45m达到最高点，落水时身体竖直，手先入水（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计），从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是______s．（计算时，可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点．g取10m/s2，结果保留二位数字．）分析：

首先，要将跳水这一实际问题转化为理想化的物理模型，将运动员看成一个质点，则运动员的跳水过程就抽象为质点的竖直上抛运动．

作出示意图：

巡回指导．

适当点拨．

学生解答：

解法一：

分段求解．

上升阶段：

初速度为v0，a=-g的匀减速直线运动

由题意知质点上升的最大高度为：

h=0.45m

可求出质点上抛的初速度

下落阶段：

为自由落体运动，即初速度为0，a=g的匀加速直线运动．

完成空中动作的时间是：

t1+t2=0.3+1.45=1.75s

解法二：

整段求解．

先求出上抛的初速度：

v0=3m/s（方法同上）

将竖直上抛运动的全过程看作统一的匀减速直线运动，设向上的初速度方向为正，加速度a=-g，从离开跳台到跃入水中，质点位移为-10m．

求出：

t=1.75s（舍去负值）

通过计算，我们体会到跳水运动真可谓是瞬间的体育艺术，在短短的1.75s内要完成多个转体和翻滚等高难度动作，充分展示优美舒展的姿势确实非常不易．

[例题4]在平直公路上有甲、乙两辆车在同一地点向同一方向运动，甲车以10m/s的速度做匀速直线运动，乙车从静止开始以1.0m/s的加速度作匀加速直线运动，问：

（1）甲、乙两车出发后何时再次相遇？

（2）在再次相遇前两车何时相距最远？

最远距离是多少？

要求用多种方法求解．

巡回指导．

适当点拨．

学生分析与解答：

解法一：

函数求解．

出发后甲、乙的位移分别为

s甲=vt=10t①

两车相遇：

s甲=s乙③

解出相遇时间为：

t=20s

两车相距：

△s=s甲-s乙=10t-0.5t2

求函数极值：

当t=10s时，△s有最大值，△smax=50m

观察：

△s的变化

现象：

当v乙＜v甲时，△s增大

当v乙＞v甲时，△s减小

当v乙=v甲时，△s最大

根据学生分析情况适当提示．

解法二：

图像法．

分别作出甲、乙的速度-时间图像

当甲、乙两车相遇时，有s甲=s乙，

由图像可看出：

当甲图线与时间轴所围面积=乙图线与时间轴所围面积时，有：

t=20s，即两车相遇的时间．

当v乙=v甲时，△s最大．

由图像可看出：

△smax即为阴影部分的三角形面积，

[例题5]球A从高H处自由下落，与此同时，在球A下方的地面上，B球以初速度v0竖直上抛，不计阻力，设v0=40m/s，g=10m/s2．试问：

（1）若要在B球上升时两球相遇，或要在B球下落时两球相遇，则H的取值范围各是多少？

（2）若要两球在空中相遇，则H的取值范围又是多少？

示意图：

图1-2-9．

分析：

若H很小，可能在B球上升时相遇；若H较大，可能在B球下落时相遇，但若H很大，就可能出现B球已落回原地，而A球仍在空中，即两球没有相遇．所以，要使两球在空中相遇．H要在一定的范围内．

微机模拟（几何画板）：

v0=40m/s

设定H取不同的值，观察两球在什么位置相遇、或不相遇：

H=100m时，在B球上升时相遇

H=200m时，在B球下落时相遇

H=400m时，不相遇

再改变几次H的值进行观察．

微机模拟：

H不变，改变v0

当v0取不同的值，观察两球在什么位置相遇或不相遇．

请同学们课后解答．

学生解答：

（1）算出B球上升到最高点的时间：

t1=v0/g=40/10=4（s）

则B球在最高点处两球相遇时：

B球在落地前瞬间两球相遇时：

所以：

要在B球上升时两球相遇，则0＜H＜160m

要在B球下落时两球相遇，则160m＜H＜320m．

（2）由上可知，若要两球在空中相遇，则0＜H＜320m．

题目变形：

若H是定值，而v0不确定，试问：

（1）若要在B球上升时两球相遇，或要在B球下落时两球相遇，v0应满足什么条件？

（2）若要两球在空中相遇，v0应满足什么条件？

五、小结

1．物理方法？

2．解决问题的策略？

（即解题思路）

3．特殊解题技巧？

学生小结：

1．物理方法：

模型方法，等效方法．

2．解题思路：

（1）由题意建立物理模型；

（2）画出草图，建立物理图景；

（3）分析质点运动性质；

（4）由已知条件选定规律列方程；

（5）统一单位制，求解方程；

（6）检验讨论结果；

（7）想想别的解题方法．

3．特殊解题技巧：

逆向思维；用推论；图像法．

根据学生小结情况简评