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1、§1.6用圖象描述直線運(yùn)動(dòng)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
知識與技能
1. 根據(jù)兩位數(shù)據(jù)記錄表件禮物里平面坐標(biāo)圖,理解物理圖像和數(shù)學(xué)圖像之間的關(guān)系;
2. 能用圖像描述勻速直線運(yùn)動(dòng)的“位移-時(shí)間”“速度-時(shí)間”關(guān)系和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的“速度-時(shí)間”關(guān)系;
3. 知道速度-時(shí)間圖像的物理意義,能從圖像中獲取有用的信息。
過程與方法
1. 根據(jù)一個(gè)理想化的數(shù)據(jù)表,從學(xué)生已有的的數(shù)學(xué)知識出發(fā),將數(shù)學(xué)圖像遷移到具體的物理情境中來;
2. 了解如何用圖像描述勻速直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖像及v-t圖像,,同時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)中的一次函數(shù)幫助學(xué)生理解圖像中的斜率、面幾個(gè)是什么物理含義,使學(xué)生從圖像中獲取更多有用的信息。
2、
情感態(tài)度與價(jià)值觀
體會(huì)用各種不同方法描述物理現(xiàn)象的樂趣,從知識是相互關(guān)聯(lián)、相互補(bǔ)充的思想中,培養(yǎng)學(xué)生建立事物是相互聯(lián)系的唯物主義觀點(diǎn)。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
用描點(diǎn)描繪位移以及速度圖像,并從中獲取物理信息;
【知識要點(diǎn)】
用圖像描述勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移——時(shí)間、速度——時(shí)間關(guān)系和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度——時(shí)間關(guān)系。速度——時(shí)間圖像中“面積”的含義,從速度——時(shí)間圖像求出物體運(yùn)動(dòng)的位移。
【典型例題】
例1、如圖所示為一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,試分析物體的速度與加速度的變化特點(diǎn)。
解析:開始計(jì)時(shí)時(shí),物體沿與規(guī)定正方向的反方向運(yùn)動(dòng),初速度v0=-20m/s并且是減速的,加速度a
3、是正的,大小為a=10m/s2,經(jīng)2s物體的速度減到零,然后又沿著規(guī)定的正方向運(yùn)動(dòng),加速度的大小、方向一直不變,此圖可能反映的是規(guī)定向下的方向?yàn)檎较颍瑢⒁粋€(gè)小球向上拋出的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
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,問誰先從下端的出口掉出?(假設(shè)通過拐角處時(shí)無機(jī)械能損失)
v
a
a’
v1
v2
l1
l1
l2
l2
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
4、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。
【規(guī)律總結(jié)】
在處理圖像前,首先要看懂橫、縱軸所表達(dá)
5、的物理量,然后再去結(jié)合函數(shù)關(guān)系圖像去認(rèn)識物理量之間的關(guān)系。
【當(dāng)堂反饋】
1.甲、乙兩物體朝同一方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),已知甲的速度大于乙的速度,t=0時(shí),乙在甲之前一定距離處,則兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的位移圖像應(yīng)是( )
2.如圖所示是某物體運(yùn)動(dòng)過程的v-t圖象,以下說法正確的是( )
A. 物體運(yùn)動(dòng)的速度越來越??;
B. 物體運(yùn)動(dòng)的速度越來越大,加速度不變;
C. 物體運(yùn)動(dòng)的速度越來越大,加速度越來越小;
D. 物體運(yùn)動(dòng)的速度越來越大,加速度也越來大。
3. 圖中所示的各v-t圖象能正確反映自由落體運(yùn)動(dòng)過程的是( )
4.如圖所示為某物體做直線運(yùn)動(dòng)
6、的圖象,關(guān)于這個(gè)物體在4s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的情況,下列說法中正確的是( )
A. 物體始終向同一方向運(yùn)動(dòng);
B. 加速度大小不變,方向與初速度方向相同;
C. 2s末物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn);
D. 4s內(nèi)通過的路程為4m,位移為零。
5.如圖所示,a、b兩條直線分別描述P、Q兩個(gè)物體
的位移-時(shí)間圖象,下列說法中,正確的是( )
A. 兩物體均做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B. M點(diǎn)表示兩物體在時(shí)間t內(nèi)有相同的位移
C. t時(shí)間內(nèi)P的位移較小
D. 0~t,P比Q的速度大,t以后P比Q的速度小
10
0
-10
V(m/s)
6、.某物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,由圖
7、可以看出物體 ( )
A. 沿直線向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)
B. 沿直線做往復(fù)運(yùn)動(dòng) 1 2 3 4 5 6 t/S
C. 加速度大小不變
D. 做勻速直線運(yùn)動(dòng)
7、甲乙兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的。x-t圖象如圖所示,以甲的出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn),出發(fā)時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)則從圖象可以看出( )
A.甲乙同時(shí)出發(fā)
B.乙比甲先出發(fā)
C.甲開始運(yùn)動(dòng)時(shí),乙在甲前面x0處
D.甲在中途停了一會(huì)兒,但最后還是追上了乙
8.下圖給出了汽車從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖線,根據(jù)圖線填空。
(1)在0 s-40s內(nèi)汽車做__ __運(yùn)動(dòng);加速度是_____。
(2)在120 s-200 s內(nèi)汽車的加速度是______;發(fā)生的位移是_____。
(3)由圖中得到汽車從A點(diǎn)開始到速度大小為10m/s 時(shí)所需的時(shí)間是_____。
【參考答案】
1.C
2.C
3.BD
4.CD
5. AC
6. BC
7 ACD.
8. 勻加速 ; 0.5m/s ;
-0.25 m/s ; 800m ;
20s 或160s 。
【反思】
收
獲
疑
問