物理教案－匀变速直线运动规律的应用

物理教案－匀变速直线运动规律的应用（精选8篇）

物理教案－匀变速直线运动规律的应用 篇1

三维目标：

1、掌握匀变速直线运动的速度、位移公式以及速度－位移公式；

2、能灵活选用合适的公式解决实际问题；

3、通过解决实际问题，培养学生运用物理规律对实际生活中进行合理分析、解决问题的能力；

4、通过教学活动使学生获得成功的愉悦，培养学生参与物理学习活动的兴趣，提高学习的自信心。

教学重点：灵活选用合适的公式解决实际问题； 教学难点：灵活选用合适的公式解决实际问题。教学方法：启发式、讨论式。教学用具：多媒体课件 课时安排：1课时 教学过程

一、复习重要公式：

1、匀变速直线运动的两个基本公式：

速度公式：

；

位移公式：。

2、匀变速直线运动的两个导出公式：

平均速度公式：

；

速度－位移公式：。

二、新课引入（用汽车行驶安全问题引入追及问题）

三、案例分析

案例

1、贼车A以10m/s的速度匀速行驶, 贼车A通过停着的警车B位置时警车即开始2做加速度2.5m/s的匀加速追赶。求警车B追上贼车A时的时间、速度和通过的位移。B车追赶过程中，什么时候与A车的距离最大？有多大？（先画草图，然后讲解，再用课件模拟实验。）练习

1、走私车A以15m/s的速度匀速行驶, 警察发现时该车已驶到警车B前方50m处．警2车立即以4m/s的加速度追赶。求警车B追上走私车A的时间、速度和通过的位移。（先让学生做，然后讲解，再用课件模拟实验。）

案例

2、汽车以10m/s的速度在平直公路上行驶，突然发现前方S0米处有一辆自行车以

２4m/s的速度作同方向的匀速直线运动，若汽车立即关闭油门作加速度为－6m/s的匀减速运动，汽车恰好不碰上自行车，则S0是多大？（先画草图，然后讲解，再用课件模拟实验。）练习2.课本P44T14 经检测，汽车A以20m/s的速度在平公路上行驶时，紧急制动后4.0s停下。现在汽车A在平直公路上以20m/s的速度行驶，发现前方18m处有一货车B正以6m/s的速度匀速行驶，因该路段只能通过一辆车，司机立即制动。

关于能否发生撞车事故，某同学的解答过程如下

设汽车A制动后4.0s的位移为S1，货车B在这段时间内的位移为S2，则

s1vAt40m;A车的位移

s2vBt24m;B车的位移

两车的位移差为40-24=16m<18m;两车不相撞

你认为该同学的结论是否正确？如果正确，请定性说出理由；如果不正确，请说明理由并求出正确结果。

（先让学生做，然后讲解，再用课件模拟实验。）

四、小结：（生做）能追上则 位移关系 时间关系 速度关系 分析追及问题的方法（1）公式法（速度关系、位移关系）（2）图象法（面积法求位移）特例：1．匀加速运动的物体追赶匀速物体时，追上前具有最大距离的条件：2．匀减速物体追赶同向匀速物体时，追不上时具有最小距离的条件：

五、巩固提高（学生做）

1．有一辆摩托车，设它的最大速度vm=30m/s，要想从静止开始用3min的时间正好追上前方100m处一辆汽车，汽车以20m/s的速度向前匀速行驶，摩托车的加速度应是多大？（设摩托车在加速阶段做匀加速运动）

2．某人骑自行车以v=4m/s的速度匀速前进，某时刻在他前面s=7m处以v0=10m/s的速度行驶的汽车开始关闭发动机，而以a=2m/s的加速度减速前进，此人需要经过多长时间才能追上汽车？

物理教案－匀变速直线运动规律的应用 篇2

现就匀变速直线运动中比较常用的推论公式进行图象法推导, 并就其应用举例加以说明.

一、相等相邻时间位移差是一个常数即Δx=aT2

1.公式推导

对于公式Δx=aT2, 即相邻的相等时间间隔内的位移差等于一个常数aT2, 是在解题和实验中常用的重要结论.对它的理解, 使学生在“研究匀变速直线运动的规律”、“验证牛顿第二定律”、“验证机械能守恒定律”三个实验中产生直接影响.因此, 在强调“相邻的相等时间间隔的位移差”, 这一抽象概念时, 采用速度图象也是很直观的.如图1所示, 每个相邻的ΔT所围成的梯形面积即为相邻时间间隔的位移, 它们正好相差两个小三角形的面积, 而每个小三角形面积又是aT2/2, 那么Δx=aT2, 便十分显而易见了.这个结论不仅不受初速为零的限制, 也与匀加速、匀减速直线运动无关.如图2所示.故此式适用所有匀变速直线运动.

2.应用举例

例1一物体以某一速度冲上一光滑斜面, 前4 s的位移为1.6 m, 随后4 s的位移为零, 那么物体的加速度是多大? (设物体做匀变速运动)

解析:相等的时间为4 s, 相邻时间的位移差为-1.6 m,

由推论公式Δx=aT2可知0-1.6=a×42.

得:a=-0.1 m/s2.

故物体做匀减速运动的加速度大小为:a=0.1 m/s2.

二、某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度, 即

1.公式推导

物体作匀变速直线运动的平均速度公式:, 教师教学时, 一般着重强调这种“取算术平均值”的方法仅适用于匀变速直线运动, 但由于学生不能深刻理解, 在解题中随便使用的情况仍是常见的毛病.

若采用图象法, 则可以这样引出这个公式:如图3所示, 直线是一任意作初速不为零的匀加速直线运动物体的速度～时间图象.

从图中可以看出, 只有两个三角形面积 (阴影部分) 完全相等时, 梯形面积才可用矩形面积代替, 这当然意味着矩形与梯形面积所表示的位移大小相等.即.那么, v珋的大小根据图中的几何关系很容易看出:

此时, 中间时刻t/2所对应的瞬时速度值v恰是平均速度.即:

2.应用举例

例2一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动, 公路边每隔15 m有一棵树, 如图所示, 汽车通过AB两相邻的树用了3 s, 通过BC两相邻的树用了2 s, 求汽车运动的加速度和通过树B时的速度为多少?

解析:由题目条件可知汽车通过AB和BC间的平均速度分别为

AB中间时刻的速度为v1=5 m/s,

BC中间时刻的速度为v2=7.5 m/s,

且v1到v2所用的时间为2.5 s

故汽车运动的加速度为:

通过树B时的速度为

vB=v1+at=5+1×1.5=6.5 m/s

例3一物体由斜面顶端由静止开始匀加速下滑, 最初的3秒内的位移为s1, 最后3秒内的位移为s2, 若s2-s1=6米, s1∶s2=3∶7, 求斜面的长度为多少?

解析:由s2-s1=6 m, s1∶s2=3∶7可求得s1=4.5 m和s2=10.5 m.由位移和时间又可求得平均速度, 根据可得相应的瞬时速度

可知, 在斜面上下滑的时间为t=t1+t2=3.5+1.5=5s.斜面的长为

三、初速为零的匀变速直线运动中比例关系的应用

1.公式推导

研究匀变速直线运动的规律, 常用的结论还有:初速为零的匀变速直线运动, 物体在1秒内, 2秒内, 3秒内…位移之比为1∶4∶9…;在第1秒内, 第2秒内, 第3秒内…, 位移之比为1∶3∶5….即:

s1∶s2∶s3=…=1∶4∶9…

sⅠ∶sⅡ∶sⅢ…=1∶3∶5…

这个结论是公式法推导出来的.学生在理解m秒内与第n秒内的位移的区别时, 会遇到一定的困难. (即便采用了示意图的方法也常常不能领会透彻, 特别是初速为零的使用条件, 也往在被忽视) .若采用速度图象再进行分析, 将会收到良好效果.如图5所示直线为一作初速为零的匀加速直线运动物体的速度～时间图象.

那么, n秒内位移, 便是时间轴上n秒与直线围成的三角形面积.由于时间间隔是相等的, 所以图中所有的小三角形面积都是全等的.因此, 图中任意时间内的位移都是第1秒内位移—小三角形面积的整数倍.

那么, 从图中很容易看出1秒内位移相当于一个小三角形面积, 2秒内位移相当于4个小三角形面积, 3秒内位移相当于9个小三角形面积…;而第2秒内位移则是3个小三角形面积, 第3秒内位移是5个小三角形面积….于是, 上述结论两式便得到印证.

2.应用举例

例4汽车关闭油门后做匀减速直线运动, 最后停下来.在此过程中, 最后三段连续相等时间间隔内的平均速度之比为 ()

(A) 1∶1∶1 (B) 5∶3∶1

(C) 9∶4∶1 (D) 3∶2∶1

解析:逆向看该运动为初速度为零的匀加速运动.由xⅠ∶xⅡ∶xⅢ=1∶3∶5…则, 最后三段连续相等时间间隔内位移比为x1∶x2∶x3=5∶3∶1.再由平均速度公式v珋=x/t可得:v珋1∶v珋2∶v珋3=5∶3∶1.

四、推论公式综合应用

例5已知O、A、B、C为同一直线上的四点、AB间的距离为l1, BC间的距离为l2, 一物体自O点由静止出发, 沿此直线做匀加速运动, 依次经过A、B、C三点, 已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等.求O与A的距离.

解析:由物体通过AB段与BC段所用的时间相等, 并已知两段的位移, 故可用公式Δx=aT2, 又知B是AC的中间时刻故可用公式求B的速度, 具体解法如下:设通过AB段与BC段所用的时间相等为T, 所求OA距离为x, 加速度为a, 则:l2-l1=aT2.

物理教案－匀变速直线运动规律的应用 篇3

关键词：Flash课件；匀变速直线运动

中图分类号: G 434 文献标识码: B 文章编号:1673-8454(2008)04-0041-04

Flash主要用于制作和编辑矢量动画影片的软件。其具有文件体积小、交互性强、演示效果逼真、可任意缩放而不失真等特点，现已成为各类教学活动中常用的课堂演示教学课件制作工具。

本文以山东科学技术出版社出版的《普通高中课程标准实验教科书物理（共同必修1）》第三章第一节《匀变速直线运动的规律》中s-t、v-t图像演示课件的制作为例，介绍Flash在物理教学课件制作过程中的应用。

一、 制作思路

本Flash课件拟设置三个场景：主场景、场景“1”、场景“2”。

主场景：在此场景中显示课件名称以及进入其他场景的控制按钮。

场景“1”：在此场景中演示匀变速直线运动的s-t与v-t图像的基本特征，通过演示，使学生对研究匀变速直线运动过程中经常涉及到的s-t与v-t两种图像产生一定感性认识。

场景“2”：在此场景中对s-t图像与v-t图像进行对比演示，通过演示，使学生对s-t与v-t图像由感性认识上升为理性认识。

二、主场景的实现

1. 主场景的内容

（1）课件标题。

（2）三个按钮，分别控制Flash影片进入场景“1”、场景“2”以及关闭Flash影片播放窗口。

2. 主场景所需元件

背景（bj）、按钮（btan）、三个按钮弹出菜单（bt1、bt2、bt3）

3. 主场景制作过程

（1）舞台背景准备工作

新建Flash文件，根据自己需要设置属性，例如大小550*400像素，帧频12fps。

按shift+F2键，调出场景面板，双击“场景1”，将其改名为“主场景”。

按F11键，打开“库”面版，新建影片剪辑元件bj。

bj元件为主场景的背景元件，色彩、构图以美观、大方、简洁为宜。

返回主场景，将“图层1”改名为“bj”，在bj图层根据需要输入其他文字（如课件标题、作者署名等）。将元件bj拖入bj图层的第一帧。主场景的舞台背景准备完毕。

（2）主场景控制按钮的制作

新建按钮元件btan，在第三帧添加关键帧，然后回到第一帧，在混色器中设置alpha=0%，使按钮在弹起和鼠标经过状态下呈透明不可见状态。在第三帧设置按钮被按下时的形态。

（3）设置按钮动作

在主场景中新建xm图层，把影片剪辑元件bt1、bt2和bt3拖入该图层的适当位置，分三次把按钮元件btan拖入主场景，覆盖在bt1、bt2、bt3上面。

选中覆盖在bt1上面的按钮元件，在动作中输入如下脚本，当鼠标点击该按钮后，Flash动画将进入场景“1”：

on (release) {

gotoAndStop("1", 1);

}

选中覆盖在bt2上面的按钮元件，在动作中输入如下脚本，当鼠标点击该按钮后，Flash动画将进入场景“2”：

on (release) {

gotoAndStop("2", 1);

}

选中覆盖在bt3上面的按钮元件，在动作中输入如下脚本，当鼠标点击该按钮后，Flash动画程序将被关闭：

on (release) {

fscommand("quit");

}

背景图（略）

三、场景“1”的实现

1. 场景“1”的内容

通过输入小球的初速度和加速度，演示小球的运动状态及位移-时间（s-t）图像和速度-时间（v-t）图像。

2. 场景“1”所需元件

场景顶端装饰（top）、底端装饰（bot）、小球（xq）、s-t图像和v-t图像（tx）、四个按钮（play、rewind、stop和ht）。

3. 场景“1”制作过程

（1）建立bj层，在本层设置本场景的顶端和底端背景图案（元件top和元件bot），并在本层添加动作脚本：

stop();

（2）建立bt层，在左上角输入本场景标题“基本概念”，在右下角放置“后退”按钮，按钮动作：

on (release) {

gotoAndPlay("主场景", 1);

}

（3）建立tx层，通过在本层设置影片剪辑元件tx，用来演示匀变速直线运动及其s-t图像和v-t图像。

影片剪辑元件tx制作过程如下：

在库面板新建影片剪辑元件tx，将元件tx编辑模式下的图层1改名为图层zbx，用线条工具和文本工具绘制如图1的平面直角坐标系。

新建图层xq，然后新建影片剪辑元件xq：绘制一个半径为23像素的无边框圆形，作为演示试验的小球。将元件xq拖入图层xq的适当位置。

新建图层go，从“窗口→公用库→按钮”中拖入三个按钮：play、rewind和stop。

对三个按钮分别添加如下动作脚本：

按钮play：

on (release) {

play();

}

按钮rewind：

on (release) {

gotoAndStop(1);

}

按钮stop：

on (release) {

stop();

}

然后用文本工具在本层制作两个输入文本框stringv0和stringa，用来记录用户设置的小球初速度v0和加速度a，默认初始值为v0=0m/s，a=10m/s2，如下图2所示：

d. 新建动作脚本图层jb，在第二帧和第四帧插入关键帧，设置影片剪辑元件tx的动作脚本。同时其他几个图层都在第四帧的位置插入帧。

在第一帧写入如下动作脚本：

//初始化变量以及图形位置

//时间变量，控制小球移动的关键因素

t=0;

//最大的移动距离，小球的_x达到此值将不再增大

maxx=500;

//小球的初始位置

xq._x=0;

xq._y=0;

//清除两个坐标系中刚刚画出的图像

vt.clear();

st.clear();

//(x0,y0),(x1,y1)分别是s-t和v-t图像的坐标原点坐标

x0=18.9;

y0=198.3;

x1=271;

y1=198.3;

stop();

在第二帧写入如下动作脚本：

//读取输入文本框中的字符串，并转化为数值

v0=Number(stringv0);

//读取输入文本框中的字符串，并转化为数值

a=Number(stringa);

//创建空的影片剪辑，用于将来绘制s-t图像

createEmptyMovieClip ("st", 1);

//设置图像起点

st.moveTo (x0, y0);

//创建空的影片剪辑，用于将来绘制v-t图像

createEmptyMovieClip ("vt", 2);

vt.moveTo (x1, y1-v0);

在第四帧写入如下动作脚本：

//判断小球的位置

if (xq._x

//使用匀变速直线运动的位移公式，计算并设置小球位置

xq._x = v0*t+0.5*a*t*t;

//速度公式，计算当前小球速度

v=v0+a*t;

//根据a、v0的默认设置，t最大为10，（坐标轴每单位18象素，横向180，纵向126）

//绘制图象

with (st) {

lineStyle(2, 0x0000FF, 100);

//当t=10，横向达到最右端，纵向达到最上端

lineTo(x0+t*18, y0-xq._x*126/maxx);

}

with (vt) {

lineStyle(2, 0xFF00FF, 100);

lineTo(x1+t*18, y1-v);

}

//0.05根据测试选取

t += 0.05;

}

gotoAndPlay(3);

场景“1”界面如下图3所示。

四、场景“2”的实现

1.场景“2”的内容

演示小球运动状态分别同位移-时间（s-t）图像和速度-时间（v-t）图像之间的关系，同时对s-t图像和v-t图像进行比较。

2. 场景“2”所需元件

场景顶端装饰（top）、底端装饰（bot）、s-t图像（st）和v-t图像（vt）、四个按钮（play、rewind、stop和ht）。

3. 场景“2”制作过程

场景“2”分为3个图层：背景图层（bj）、标题图层（bt）和内容图层（nr），其中bj图层和bt图层与场景“1”制作方法相同，只需把bt层中的文本改为“sv-t图相比较”。

本文着重讲解nr图层的制作方法。

（1）新建空白影片剪辑元件st，进行如下操作

在st元件编辑模式下的图像图层（tx图层）绘制s-t图像，将场景“1” bt图层中的play、rewind、stop三个按钮拷贝到本图层，调整至适当位置。本层布局图（略）

新建线条图层（xt图层），绘制一条同坐标轴横轴垂直的线段，用于标记物体运动时在图像中所对应的横坐标（时间轴），初始位置与坐标轴纵轴。

物体图层（wt），用椭圆工具绘制一个无边框的圆，用来表示运动物体。

三个图层设置完毕后，整个舞台布局如图4所示。

动画设置及动作脚本：在tx层的第四十六帧插入帧；在xt层的第四十六帧插入关键帧；在wt层的第十五、二十七、三十九、四十六帧分别插入关键帧。

在xt层的第四十六帧，将线条位置调整到上图所示坐标轴t4位置，并在第一帧和第四十六帧之间创建补间动画。

在wt层的第十五帧，将小球移动到运动路线的极右端，第二十七帧保持位置不变，第三十九帧小球返回原点O，第四十六帧小球运动到运动路线的极左端。在上述关键帧之间，创建补间动画。

在wt层的第一帧和第四十六帧分别添加如下运动脚本：

stop();

将本元件拖入场景“2”nr图层中的适当位置。

（2）新建空白影片剪辑元件vt，进行如下操作

在vt元件编辑模式下tx图层、xt图层、wt图层三个图层的制作方法同st元件基本相同，不再赘述。整个舞台布局图（略）。

影片剪辑文件vt动作脚本的设置：

在影片剪辑文件vt编辑模式下，新建脚本图层（jb），在第三帧插入关键帧，相应的其他各层在第三层插入帧。

在jb图层的第一帧添加如下动作脚本：

//初始化变量，以下分别是ABCDE五个点处的横坐标

t0=-165;

t1=-104;

t2=-53;

t3=0;

t4=31;

//初始化小球位置

xq._x=39;

//初始化线条位置

xt._x=-165;

//初始化时间、速度

t=0;

v0=0;

//等待用户干预

stop();

在jb图层的第三帧添加如下动作脚本：

//以细线为依据，首先判断它的位置，从而决定小球的运动

//判断是否继续运动，t4是最大的横坐标值

if (xt._x

//第一阶段，小球作匀加速运动

if (xt._x

v0 = 0;

//利用直线斜率求得加速度的值

a = 75/64;

//移动小球到新位置，39为小球初始位置

xq._x = 39+v0*t+0.5*a*t*t;

//保存临时变量，为下一阶段运动提供初始值

currentx1 = xq._x;

countt1 = t;

currentv1 = v0+a*t;

//第二阶段，小球作匀速直线运动

} else if (xt._x>=t1 && xt._x

//初速度为第一阶段的末速度

v0 = currentv1;

a = 0;

//在第一阶段的基础上继续向右移动

xq._x = currentx1+v0*(t-countt1);

//保存本阶段临时变量，为第三阶段提供初始值

countt2 = t;

currentx2 = xq._x;

currentv2 = v0+a*(t-countt1);

//第三阶段，小球作匀减速运动，直到反向运动

} else if (xt._x>=t2 && xt._x

//初速度为第二阶段的末速度

v0 = currentv2;

//利用斜率求加速度，加速度为负

a = -75/52;

//小球作减速运动xq._x=currentx2+v0*(t-countt2)+0.5*a*(t-countt2)*(t-countt2);

}

//每次细线向右移动一个像素，它应均匀移动

xt._x++;

//xt每移动一个像素，时间递增一定量，增量的计算是根据第一阶段总耗时/64得来

t += Math.sqrt(64*64*2/75)/64;

}

gotoAndPlay(2);

c. 将本元件拖入场景“2”nr图层中的适当位置。

场景“2”界面如图5所示。

至此本Flash演示课件制作完毕。

参考文献：

[1]廖伯琴.普通高中课程标准实验教科书物理(共同必修1)[M].济南:山东科学技术出版社, 2004.

[2]沈大林,关点.Flash MX高级教程[M].北京:电子工业出版社,2003.

[3]王杰,李兴保.用Flash制作练习题课件[J].中国教育信息化，2007，（159）：37-38.

物理教案－匀变速直线运动规律的应用 篇4

活动与探究

课题：用一把直尺可以测定你的反应时间.

方法：请另一个人用两个手指捏住直尺的顶端，你用一只手在直尺的下端作捏住直尺的准备，但手不能碰到直尺，记下这时手指在直尺上的位置；当你看到另一个人放开直尺时，你立即去捏直尺，记下你捏住直尺的位置，就可以求出你的反应时间.（用该尺测反应时间时，让手指先对准零刻度处）试说明其原理.

提示：直尺做v0=0、a=g的匀加速直线运动，故x= .

习题详解

1.解答：初速度v0=36 km/h=10 m/s，加速度a=0.2 m/s2，时间t=30 s，根据s=v0t+ at2得s=390 m.

根据v=v0+at得v=16 m/s.

2.解答：初速度v0=18 m/s，时间t=3 s，位移s=36 m.根据s=v0t+ at2得a= =-4 m/s2.

3.解答：x= at2x∝a

即位移之比等于加速度之比.

设计点评

高中物理匀变速直线运动知识点 篇5

一、基本关系式

v=v0+at x=v0t+1/2at2 v2-vo2=2ax v=x/t=(v0+v)/2

二、推论

1、vt/2=v=(v0+v)/2

2、△x=at2 { xm-xn=(m-n)at2 ｝

3、初速度为零的匀变速直线运动的比例式

(1)初速度为0的n个连续相等的时间末的速度之比：

V1:V2:V3: :Vn=1:2:3: :n

(2)初速度为0的n个连续相等时间内全位移X之比：

X1: X2: X3: :Xn=1：2

(3)初速度为0的n个连续相等的时间内S之比：

S1：S2：S3：：Sn=1：3：5：：(2n—1)

(4)初速度为0的n个连续相等的位移内全时间t之比

t1：t2：t3：：tn=1：√2：√3：：√n

(5)初速度为0的n个连续相等的位移内t之比：

t1：t2：t3：：tn=1：(√2—1)：(√3—√2)：：(√n—√n—1) 应用基本关系式和推论时注意：

(1)、确定研究对象在哪个运动过程，并根据题意画出示意图。

(2)、求解运动学问题时一般都有多种解法，并探求最佳解法。

三、两种运动特例

(1)、自由落体运动：v0=0 a=g v=gt h=1/2gt2 v2=2gh

(2)、竖直上抛运动;v0=0 a=-g

四、关于追及与相遇问题

1、寻找三个关系：时间关系，速度关系，位移关系。两物体速度相等是两物体有最大或最小距离的临界条件。

2、处理方法：物理法，数学法，图象法。

怎么才能学好物理

1、改变观念

和高中物理相比，初中物理知识相对来说还是比较浅显易懂的，并且内容也不算是很多，也更容易掌握一些。但是能学好初中物理，不见得就能学好高中物理了。如果对于学习物理的兴趣没有培养起来，再加上没有好的学习方法，学习高中物理简直就是难上加难。所以想要学好高中物理，首先就需要改变观念，应该对自己有个正确的认识，从头开始。

2、培养对物理的兴趣

兴趣是最好的老师，想要学好高中物理就要对物理这门学科充满兴趣。那么，怎么培养学习物理的兴趣呢?物理是一门和生活紧密相关的学科，理科生应该在平时的时候多注意物理与日常生活、生产和现代科技密切联系，息息相关的地方。甚至是将物理知识应用到实际生活中去，这样可以大大的激发学习物理的兴趣。

万有引力知识点

1.开普勒第三定律：T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径，T:周期，K:常量(与行星质量无关，取决于中心天体的质量)｝

2.万有引力定律：F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2，方向在它们的连线上)

3.天体上的重力和重力加速度：GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m)，M：天体质量(kg)｝

4.卫星绕行速度、角速度、周期：V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M：中心天体质量｝

5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s

6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km，h:距地球表面的高度，r地:地球的半径｝

注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;

(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;

(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同;

(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);

物理教案－匀变速直线运动规律的应用 篇6

引言：本节课学习第二章第二节

匀变速直线运动的速度与时间的关系，回忆一下在前面我们学过，由速度和时间这两个物理量定义的一个新物理量。（加速度）

我们把物体运动的速度变化量△V与发生这一变化所用时间△t的比值定义为加速度，（1）加速度是用来描述什么的物理量？（描述物体速度变化快慢的物理量，它是速度对时间的变化率），加速度是标量还是矢量？（加速度有大小有方向是矢量）加速度的大小是单位时间内，速度变化量的大小，方向呢？由什么决定？（速度变化量的方向）

（2）怎样根据初速度和加速度的方向判断加速运动还是减速运动？

相同

加速直线运动

不同

减速直线运动

（3）可以通过建立V-t图象更直观的描述 速度与时间的关系，请问V-t图象中的点表示什么？（任意时刻t所对应的瞬时速度v）我们能从v-t图象中得到与运动有关的哪些信息？

怎样判断物体的运动情况？（可以根据图象所对应的速度方向，为正说明物体沿正方向运动，速度为负说明物体沿负方向运动）

在V-T图象上怎样判断是加速直线运动

减速直线运动

还是匀速直线运动呢？（主要是看随着时间的增加，图象对应速度的大小是增加 减少 还是不变）

怎样通过图线的倾斜方向判断加速度的大小？（图线的指向）

同一坐标系中怎样比较两个运动加速度的大小？（图线的倾斜程度）

一、匀变速直线运动

提问：观察v-t图象可以得到那些信息？

v-t图象是一条倾斜的直线，速度方向为正而且大小随着时间逐渐变大，所以小车的运动是沿正方向的加速直线运动。从斜线的指向可以判断加速度方向为正，那大小呢？

如果我们任意选取两段时间间隔t1，t2，两个t分别对应的速度变化量v1，v2，计算发现v1v2==a所以在这个图象中无论t取在什么区间，t所对应的速度变化量t1t2v都是一样的，即这个实验中小车的运动是加速度保持不变的运动。tv与它的比值沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。

1、概念：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。

① ② 沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。所以一个物体要是做匀变速直线运动，一定是沿着一条直线运动。

加速度是矢量，既有大小又有方向。加速度不变，指的是加速度的大小和方向都不变。若物体虽然沿直线运动，且加速度的大小不变，但加速度的方向发生了变化，从总体上讲，物体做的也不是匀变速直线运动。注意这里的匀变速直线运动是加速度不变，匀变速直线运动的速度是均匀变化的，即变速运动

也可以说匀变速直线运动是加速度保持不变的变速直线运动。要与匀速直线运动相区别 ③

我们知道在v-t图象中，可以根据图线的倾斜程度来判断加速度的大小，如果a表示直线的倾斜角，k表示直线的斜率，则斜率的大小等于倾斜角的正切值，等于纵坐标的变化量除以横坐标的变化量。我们又知道在v-t图中纵坐标的变化量除以横坐标的变化量就等于加速度的大小。同一直线的斜率是不变的，说明v-t图中所表示的加速度大小是不变的。而加速度的方向也是不变的（不知要不要说明哈怎么不变的），所以这个v-t图描述的运动是匀变速直线运动，也就是说匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。

2、说明：

1、匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。

判断四个图象所描述的运动是不是匀变速直线运动？

从v-t图中也可以看出匀变速直线运动的速度是随着时间均匀变化的，而这个变化可以是均匀的增加，也可以是均匀减少。在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间均匀增加，这个运动叫做匀加速直线运动；如果物体的速度随着时间均匀减少，这个运动叫做做匀减速直线运动。

2、匀变速直线运动包括两种情形。

如果物体的速度随着时间均匀增加，这个运动叫做匀加速直线运动；

如果物体的速度随着时间均匀减少，这个运动叫做匀减速直线运动。

提问：

用图像可以直观描述物体运动速度与时间的关系，那么能否用数学表达式描述呢？它们的关系又是怎样？

二、速度与时间的关系式

板书推导过程：

设一个物体做匀变速直线运动，它在计时起点（t=0）的速度是v0，在t时刻的速度是v

所以，△t=t－0, 对应的速度变化量△v=v－v0，从而，由

avvv0vv0，tt0t可得

vv0at。

这就是匀变速直线运动的速度公式。

1、速度公式：vv0at

2、说明：

（1）这个公式只是用于匀变速直线运动中

这个关系式只适用于匀变速直线运动，它反映了匀变速直线运动的瞬时速度随时间的规律。必须清楚式子中各个符号的物理意义，a大小等于单位时间内速度的变化量，at是0~t时间内的速度变化量，加上初速度v0，就是t时刻的瞬时速度。所以t时刻的速度v与初速度v0、加速度a和时间t有关。

（2）这个公式是矢量式

式子中的初速度v0、加速度a和t时刻的速度v都是矢量，在直线运动中，可以用数值表示它们的大小，正负号表示方向（一般情况下都是以初速度v0 方向为正方向），再判断加速度的方向，如果是匀加速直线运动，说明加速度a的方向和初速度v0 方向相同，是正方向，反之如果是匀减速直线运动，加速度a的方向和初速度v0 方向相反，是负值。最后根据计算结果判断t时刻的速度v的方向和大小。

三、速度与时间关系式的应用

例题

1、汽车以40km/h的速度匀速行驶，现以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度能达到多少？

（1）认真审题，理清题意，分析已知量，未知量、待求量

初速度V0=40km/h=11m/s，加速度a=0.6m/s2，时间t＝10s（2）画出运动草图，标出各个物理量（最好用简图）

分析物体的运动问题，要养成画运动草图的习惯，（3）根据公式建立方程，代入数据求解（板书解题过程）

① 规定正方向

规定初速度V0的方向为正方向，② 判断各矢量的方向，并进行单位换算

由题意可知初速度V0=40km/h=11m/s，加速度a=0.6m/s2，时间t＝10s

③ 建立方程求解

根据速度公式V=V0+at得

10s后的速度

V=V0+at =

11m/s+0.6m/s2×10s =17m/s=61km/h

④ 计算结果的检验，并得结论

所以10s后速度的大小是61km/h，方向与初速度方向相同。

说一说： 这个图象所描述的运动是不是匀变速直线运动？ 在相等时间间隔内，速度的变化量相等吗？

课堂小结：

匀变速直线运动的解题方法 篇7

一、基本公式计算法

基本公式是指:速度公式、位移公式和速度———位移关系式。它们都是矢量式, 使用时要注意方向性, 解题时一般以初速度V0的方向为正方向, 与V0方向相反的方向为负。

例1:汽车刹车前速度是20m/s, 刹车时获得的加速度大小是1m/s2, 求汽车到停止所行的距离。

解:汽车在做匀减速运动设汽车停下来用时为t, 所走的位移为s, 由题意可知:

结论:用基本公式解题, 关于匀变速直线运动方向的判断, 物理量的正负是相当重要的, 是解题的关键。

二、逆向思维法

逆向思维法是指把运动过程的末态看成出态的反向研究问题的方法, 一般用于末态已知的情况。

再看例1, 已知:V0=20m/s, a=-1m/s2, Vt=0, 用逆向思维法, 把停止时看成初态, 刹车时看成末态即汽车从静止加速到20m/s, 加速度是1m/s2, 有:V0=0, a=1m/s2, Vt=20m/s

结论:逆向思维法可以使问题变得更简单, 对于比较复杂的问题更能显示其方法的优越性。

三、平均速度法

定义式对任何性质的运动都适应, 而只适用匀变速直线运动。

再看例1, 用平均速度法解:已知:V0=20m/s, a=-1m/s2, Vt=0

结论:用平均速度法解题, 公式的适用范围判断是解题的关键。

四、比例法

对于初速度为零的匀加速直线运动问题与末速度为零的匀减速直线运动问题, 可利用初速度为零的匀加速直线运动的重要特征的比例关系, 用比例法求解。设T为等分时间间隔。

(3) 第一个T内, 第二个T内, 第三个T内, …, 第n个T内位移之比为sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sn=1∶3∶5∶…∶ (2n-1) 。

(4) 从静止开始通过连续相等的位移所用的时间比是, 位移末速度之比为

例2:完全相同的三木块并排固定在水平面上, 一颗子弹以速度v水平射入, 若子弹在木块中做匀减速直线运动, 且穿过第三块木块后子弹速度恰好为零, 则子弹依次射入每一块时的速度和穿过每块木块所用的时间比分别是 ()

解:子弹的运动为末速度为零的匀减速运动, 三个木块的厚度相同, 即三个连续相等的位移。用逆向思考法, 设子弹穿过总3块、后2块、第3块木块的时间为:t3、t2、t1。则, 则穿过每块木块所用时间比为

因为v=at, 所以速度比为时间比。故选B、D。

结论:此问题是一个匀减速问题先用逆向思维法转换成匀加速再用比例法就比较简单了, 对于一个生活实际问题要善于转化为一种简化的物理模型。

五、图像法

利用v-t图像, 可把较复杂的物理问题转变为较简单的数学问题来求解。尤其是对图像做定性分析, 可避免复杂的计算, 快速找出答案。

根据v-t图像可以直接或间接得到一些结论:

(1) 可判断出物体是做加速直线还是减速直线运动;

(2) 直接读出质点任意时刻的速度或任意速度对应的时刻;

(3) 可以求出运动的加速度, 即图像的斜率表示物体的加速度, 斜率为负, 加速度的符号也为负, 表示物体的加速度与选定的正方向相反;反之, 斜率为正, 加速度的符号也为正, 表示物体的加速度方向与选定的正方向相同;

(4) 可求出任意一段时间内物体的位移, 位移在数值上等于图像与坐标轴围成的几何图形的面积的数值, 图形在时间轴上方的位移的符号与在图形在时间轴下方的位移符号正好相反。

例3:如图所示是某物体做直线运动的速度—时间图像, 求: (1) 物体在1s末、3s末、6s末、6.5s末的速度分别是多少?

(2) 物体在AB段做什么运动?其加速度是多少? (3) 7s内的位移是多少?

解: (1) 由速度—时间图像直接可得1s末、3s末、6s末、6.5s末的速度分别是10m/s、20m/s、0m/s、-10m/s。其中负号表示物体运动的方向与规定正方向相反。

(2) 物体在AB段做初速度为零的匀加速直线运动, 加速度

(3) 7内的位移:利用图像面积:

结论: (1) 当分析速度图像的不同时段所对应物体的运动规律时, 应逐段分析。

(2) 首先确定某时间内物体的初位移, 初速度的方向, 加速度的方向, 然后再求出其值, 最后确定物体的运动规律。

(3) 利用斜率求出其加速度, 其正负取决于的正负。

(4) 用面积求位移。

六、正确选取参考系

相对于不同的参考系, 一个物体的运动性质一般不同。有些情况下通过不同的参考系, 可将物体的运动简化。

例4:有一艘弹射系统出了故障的航母, 飞机要执行任务, 已知飞机在跑道上的最大加速度是5m/s2, 起飞速度要50m/s, 跑道长100m, 航母沿起飞方向运动以使飞机获得初速度达到安全起飞, 航母行驶的速度至少为多大?

解:选航母为参考系。设航母的行驶速度为v, 则飞机开始加速时的相对速度为V0=0, 飞机相对航母的末速度为Vt= (50-v) m/s, 相对位移s=100m。

结论:要描述一个物体的运动, 必须选择一个合适的参考系, 根据物体相对于参考系的运动情况, 就可以描述物体运动情况, 从而更方便地解题。

匀变速直线运动时高中物理的重点难点内容, 其题型灵活多变, 解题途径、解题方法也比较多, 解题时仔细分析题目, 灵活应用各种解题方法, 选用最简便的方法完成题目。

参考文献

[1]物理课程教材研究开发中心.物理必修一[M].北京:人民教育出版社, 2006.

[2]物理课程教材研究开发中心.物理必修一教师教学用书[M].北京:人民教育出版社, 2007.

[3]徐宗武.重视匀变速直线运动速度图像的运用[J].物理教师, 2001, 22, (5) :4.

[4]李爱玲.求解匀变速直线运动问题的方法归类[J].中学物理, 2009, 38, (5) :28.

[5]蒋治学.匀变速直线运动动力学问题的处理方法[J].物理教师, 2000, 21, (12) :25-26.

匀变速直线运动易错题辨析 篇8

易错类型一、盲目套用公式计算交通工具刹车位移

例1 一辆汽车以10 m/s的速度行驶，即将到站时司机关闭油门，汽车以2m/s²的加速度匀减速地向前运动，从关闭油门起8s内通过的距离为多少？

错解：a=-2m/s²，v₀=10 m/s，代入位移公式

错因分析：上述求解中没有分析汽车的实际运动情况，求解本题应先计算汽车的实际运动时间，才能判断汽车在8s内的实际运动情况，不应该不进行分析判断，盲目套用公式进行计算.

正解：设汽车匀减速运动时间为

点评 物体在摩擦力作用下的匀减速运动，它的运动时间最长为

，有最大位移

.不能盲目套用公式，应深入分析物体的运动过程，确定物体的停止时间，再合理选择公式求解.

错类型二、不能清晰认识物体的运动情况

例2 一气球以10m/s²的加速度由静止从地面上升，10s末从它上面掉出一重物，它从气球上掉出后经多少时间落到地面？（不计空气阻力，g取10m/s²）

错解：

错因分析：错解主要是由于部分同学对惯性定律理解不深刻，导致忽略了题目中的隐含条件，即重物离开气球时和气球具有相同的速度，误认为重物离开气球时的速度为零，实际上物体随气球匀加速上升，物体和气球具有相同的速度，物体离开气球所做的是竖直上抛运动.

正解：如图1所示，重物从气球上掉出时离地面的高度

重物从气球上掉出时的速度

重物从气球上掉出后，将以v₁为初速度做竖直上抛运动，设重物掉出后经t₀时间落地，则由竖直上抛运动公式得

解得

点评 在解决运动学的问题过程中，画运动草图很重要.解题前应根据题意画出运动草图.画出运动草图后，规定好正方向，再用公式解题，

易错类型三、不能正确理解追及与相遇问题的临界条件

例3 客车以20m/s的速度开行，突然发现同轨道前方120 m处有一列货车，正以6 m/s的速度同向匀速前进，于是客车紧急刹车，若以0.8m/s²的加速度匀减速地停下来，问客车是否会撞到货车？

错解：客车v₀=20m/s，a=-0.8m/s²，设客车刹车经过t秒停下来，则由

错因分析：这是典型的追及问题，求解这类问题的关键要弄清楚两车能否发生碰撞的条件.客车与货车速度相同时，两车位移之差和初始时刻两车距离之间的关系是判断能否相撞的依据.

正解：

点评速度相等是判断能否追上、距离最大、最小的临界条件，也是分析、判断、解决问题的切人点.

易错类型四、不会取舍由公式求得的结果

例4 汽车以20 m/s的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机做匀减速运动，加速度大小为5m/s²，则关闭发动机后通过37.5 m所用的时间为

（）

A.3s

B.4s

C.Ss

D.6s

错解：

错因分析：数学上得到多个解，没有用实际情况进行检验，所以导致错误.

正解：汽车经过4s就停止了运动，所以t₀=5s应舍去.

点评 数学是学习物理的重要工具，但是不能将物理问题单纯数学化，数学运算得到的结果要结合物体的实际运动过程进行分析，再进行合理的取舍.