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2019-2020年八年級物理蘇科版勻速直線運動2 考綱要求 1、機械運動，參考系，質(zhì)點 Ⅰ 2、位移和路程 Ⅱ 3、勻速直線運動，速度，速率，位移公式s=t ，s-t圖，-t圖 Ⅱ 4、變速直線運動，平均速度 Ⅱ 5、瞬時速度（簡稱速度 ） Ⅰ 直線運動 直線運動的條件：a、v0共線 參考系、質(zhì)點、時間和時刻、位移和路程 速度、速率、平均速度 加速度 運動的描述 典型的直線運動 勻速直線運動 s=t ，s-t圖，（a＝0） 勻變速直線運動 特例 自由落體（a＝g） 豎直上拋（a＝g） v - t圖 規(guī)律 ,, 6、勻變速直線運動。加速度公式=0+at，s=0t+at2，2-=2as. -t圖。 Ⅱ 知識網(wǎng)絡(luò)： 單元切塊： 按照考綱的要求，本章內(nèi)容可以分成三部分，即：基本概念、勻速直線運動；勻變速直線運動；運動圖象。其中重點是勻變速直線運動的規(guī)律和應(yīng)用。難點是對基本概念的理解和對研究方法的把握。 1 基本概念 勻速直線運動 教學(xué)目標： 1．理解質(zhì)點、位移、路程、時間、時刻、速度、加速度的概念； 2．掌握勻速直線運動的基本規(guī)律 3．掌握勻速直線運動的位移時間圖像，并能夠運用圖像解決有關(guān)的問題 教學(xué)重點：對基本概念的理解 教學(xué)難點：對速度、加速度的理解 教學(xué)方法：講練結(jié)合，計算機輔助教學(xué) 教學(xué)過程： 一、基本概念 1、質(zhì)點：用來代替物體、只有質(zhì)量而無形狀、體積的點。它是一種理想模型，物體簡化為質(zhì)點的條件是物體的形狀、大小在所研究的問題中可以忽略。 2、時刻：表示時間坐標軸上的點即為時刻。例如幾秒初，幾秒末，幾秒時。 時間：前后兩時刻之差。時間坐標軸上用線段表示時間，例如，前幾秒內(nèi)、第幾秒內(nèi)。 3、位置：表示空間坐標的點； 位移：由起點指向終點的有向線段，位移是末位置與始位置之差，是矢量。 路程：物體運動軌跡之長，是標量。 注意：位移與路程的區(qū)別． 4、速度：描述物體運動快慢和運動方向的物理量，是位移對時間的變化率，是矢量。 平均速度：在變速直線運動中，運動物體的位移和所用時間的比值，v = s/t（方向為位移的方向） 瞬時速度：對應(yīng)于某一時刻（或某一位置）的速度，方向為物體的運動方向。 速率：瞬時速度的大小即為速率； 平均速率：質(zhì)點運動的路程與時間的比值，它的大小與相應(yīng)的平均速度之值可能不相同。 注意：平均速度的大小與平均速率的區(qū)別． 【例1】物體M從A運動到B，前半程平均速度為v1，后半程平均速度為v2，那么全程的平均速度是：（ ） A．（v1+v2）/2 B． C． D． 解析：本題考查平均速度的概念。全程的平均速度，故正確答案為D 5、加速度：描述物體速度變化快慢的物理量，a=△v/△t （又叫速度的變化率），是矢量。a的方向只與△v的方向相同（即與合外力方向相同）。 點評1： （1）加速度與速度沒有直接關(guān)系：加速度很大，速度可以很小、可以很大、也可以為零（某瞬時）；加速度很小，速度可以很小、可以很大、也可以為零（某瞬時）； （2）加速度與速度的變化量沒有直接關(guān)系：加速度很大，速度變化量可以很小、也可以很大；加速度很小，速度變化量可以很大、也可以很小。加速度是“變化率”——表示變化的快慢，不表示變化的大小。 點評2：物體是否作加速運動，決定于加速度和速度的方向關(guān)系，而與加速度的大小無關(guān)。加速度的增大或減小只表示速度變化快慢程度增大或減小，不表示速度增大或減小。 （1）當(dāng)加速度方向與速度方向相同時，物體作加速運動，速度增大；若加速度增大，速度增大得越來越快；若加速度減小，速度增大得越來越慢（仍然增大）。 （2）當(dāng)加速度方向與速度方向相反時，物體作減速運動，速度減??；若加速度增大，速度減小得越來越快；若加速度減小，速度減小得越來越慢（仍然減?。?。 【例2】一物體做勻變速直線運動，某時刻速度大小為4m/s，經(jīng)過1s后的速度的大小為10m/s，那么在這1s內(nèi)，物體的加速度的大小可能為 解析：本題考查速度、加速度的矢量性。經(jīng)過1s后的速度的大小為10m/s，包括兩種可能的情況，一是速度方向和初速度方向仍相同，二是速度方向和初速度方向已經(jīng)相反。取初速度方向為正方向，則1s后的速度為vt=10m/s 或vt =－10m/s 由加速度的定義可得m/s或m/s。 答案：6m/s或14m/s 點評：對于一條直線上的矢量運算，要注意選取正方向，將矢量運算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算。 6、運動的相對性：只有在選定參考系之后才能確定物體是否在運動或作怎樣的運動。一般以地面上不動的物體為參照物。 【例3】甲向南走100米的同時，乙從同一地點出發(fā)向東也行走100米，若以乙為參考系，求甲的位移大小和方向？ 解析：如圖所示，以乙的矢量末端為起點，向甲的矢量末端作一條有向線段，即為甲相對乙的位移，由圖可知，甲相對乙的位移大小為m，方向，南偏西45。 點評：通過該例可以看出，要準確描述物體的運動，就必須選擇參考系，參考系選擇不同，物體的運動情況就不同。參考系的選取要以解題方便為原則。在具體題目中，要依據(jù)具體情況靈活選取。下面再舉一例。 【例4】某人劃船逆流而上，當(dāng)船經(jīng)過一橋時，船上一小木塊掉在河水里，但一直航行至上游某處時此人才發(fā)現(xiàn)，便立即返航追趕，當(dāng)他返航經(jīng)過1小時追上小木塊時，發(fā)現(xiàn)小木塊距離橋有5400米遠，若此人向上和向下航行時船在靜水中前進速率相等。試求河水的流速為多大？ 解析：選水為參考系，小木塊是靜止的；相對水，船以恒定不變的速度運動，到船“追上”小木塊，船往返運動的時間相等，各為1 小時；小橋相對水向上游運動，到船“追上”小木塊，小橋向上游運動了位移5400m，時間為2小時。易得水的速度為0.75m/s。 二、勻速直線運動：，即在任意相等的時間內(nèi)物體的位移相等．它是速度為恒矢量的運動，加速度為零的直線運動． 勻速直線運動的s - t圖像為一直線：圖線的斜率在數(shù)值上等于物體的速度。 三、綜合例析 【例5】關(guān)于位移和路程，下列說法中正確的是（） A．物體沿直線向某一方向運動，通過的路程就是位移 B．物體沿直線向某一方向運動，通過的路程等于位移的大小 C．物體通過一段路程，其位移可能為零 D．物體通過的路程可能不等，但位移可能相同 解析：位移是矢量，路程是標量，不能說這個標量就是這個矢量，所以A錯，B正確．路程是物體運動軌跡的實際長度，而位移是從物體運動的起始位置指向終止位置的有向線段，如果物體做的是單向直線運動，路程就和位移的大小相等．如果物體在兩位置間沿不同的軌跡運動，它們的位移相同，路程可能不同．如果物體從某位置開始運動，經(jīng)一段時間后回到起始位置，位移為零，但路程不為零，所以，CD正確． 【例6】關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說法中正確的是（） A．速度變化越大，加速度就越大 B．速度變化越快，加速度越大 C．加速度大小不變，速度方向也保持不變 C．加速度大小不斷變小，速度大小也不斷變小 解析：根據(jù)可知，Δv越大，加速度不一定越大，速度變化越快，則表示越大，故加速度也越大，B正確．加速度和速度方向沒有直接聯(lián)系，加速度大小不變，速度方向可能不變，也可能改變．加速度大小變小，速度可以是不斷增大．故此題應(yīng)選B． 【例7 】在與x軸平行的勻強電場中，場強為E=1.0106V/m，一帶電量q=1.010-8C、質(zhì)量m=2.510-3kg的物體在粗糙水平面上沿著x軸作勻速直線運動，其位移與時間的關(guān)系是x＝5-2t，式中x以m為單位，t以s為單位。從開始運動到5s末物體所經(jīng)過的路程為 m，位移為 m。 解析：須注意：本題第一問要求的是路程；第二問要求的是位移。 將x＝5-2t和對照，可知該物體的初位置x0＝5m，初速度v0=m/s，運動方向與位移正方向相反，即沿x軸負方向，因此從開始運動到5s末物體所經(jīng)過的路程為10m，而位移為m。 【例8】某游艇勻速滑直線河流逆水航行，在某處丟失了一個救生圈，丟失后經(jīng)t秒才發(fā)現(xiàn)，于是游艇立即返航去追趕，結(jié)果在丟失點下游距丟失點s米處追上，求水速．（水流速恒定，游艇往返的劃行速率不變）。 解析：以水為參照物（或救生圈為參照物），則游艇相對救生圈往返的位移大小相等，且游艇相對救生圈的速率也不變，故返航追上救生圈的時間也為t秒，從丟失到追上的時間為2t秒，在2t秒時間內(nèi)，救生圈隨水運動了s米，故水速 思考：若游艇上的人發(fā)現(xiàn)丟失時，救生圈距游艇s米，此時立即返航追趕，用了t秒鐘追上，求船速． 【例9】如圖所示為高速公路上用超聲測速儀測車速的示意圖，測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號，根據(jù)發(fā)出和接收到信號間的時間差，測出被測物體速度，圖中P1、P2是測速儀發(fā)出的超聲波信號，n1、n2分別是P1、P2被汽車反射回來的信號，設(shè)測速儀勻速掃描，P1，P2之間的時間間隔Δt=1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據(jù)圖Ｂ可知汽車在接收P1、P2兩個信號之間的時間內(nèi)前進的距離是＿＿＿m，汽車的速度是_____m/s. 解析：本題首先要看懂Ｂ圖中標尺所記錄的時間每一小格相當(dāng)于多少：由于P1 P2 之間時間間隔為1.0s，標尺記錄有30小格，故每小格為1／30s，其次應(yīng)看出汽車兩次接收（并反射）超聲波的時間間隔：P1發(fā)出后經(jīng)12／30s接收到汽車反射的超聲波，故在P1發(fā)出后經(jīng)6／30s被車接收，發(fā)出P1后，經(jīng)1s發(fā)射P2，可知汽車接到P1后，經(jīng)t1=1-6/30=24/30s發(fā)出P2，而從發(fā)出P2到汽車接收到P2并反射所歷時間為t2=4.5/30s，故汽車兩次接收到超聲波的時間間隔為t=t1+t2=28.5/30s，求出汽車兩次接收超聲波的位置之間間隔：s=(6/30-4.5/30)v聲＝（1.5/30）340=17m，故可算出v汽=s/t=17(28.5/30)=17.9m/s. 【例10】 天文觀測表明，幾乎所有遠處的恒星（或星系）都在以各自的速度遠離我們而運動，離我們越遠的星體，背離我們運動的速度（稱為退行速度）越大；也就是說，宇宙在膨脹，不同星體的退行速度v和它們離我們的距離r成正比，即v=Hr，式中H為一恒量，稱為哈勃常數(shù)，已由天文觀測測定。為解釋上述現(xiàn)象，有人提出一種理論，認為宇宙是從一個爆炸的大火球開始形成的，大爆炸后各星體即以各自不同的速度向外勻速運動，并設(shè)想我們就位于其中心。由上述理論和天文觀測結(jié)果，可估算宇宙年齡T，其計算式為T= 。根據(jù)近期觀測，哈勃常數(shù)H=310-2m/s﹒光年，由此估算宇宙的年齡約為 年。 解析： 本題涉及關(guān)于宇宙形成的大爆炸理論，是天體物理學(xué)研究的前沿內(nèi)容，背景材料非常新穎，題中還給出了不少信息。題目描述的現(xiàn)象是：所有星體都在離我們而去，而且越遠的速度越大。提供的一種理論是：宇宙是一個大火球爆炸形成的，爆炸后產(chǎn)生的星體向各個方向勻速運動。如何用該理論解釋呈現(xiàn)的現(xiàn)象？可以想一想：各星體原來同在一處，現(xiàn)在為什么有的星體遠，有的星體近？顯然是由于速度大的走得遠，速度小的走的近。所以距離遠是由于速度大，v=Hr只是表示v與r的數(shù)量關(guān)系，并非表示速度大是由于距離遠。 對任一星體，設(shè)速度為v，現(xiàn)在距我們?yōu)閞，則該星體運動r這一過程的時間T即為所要求的宇宙年齡，T=r/v 將題給條件v=Hr代入上式得宇宙年齡 T=1/H 將哈勃常數(shù)H=310-2m/s光年代入上式，得T=1010年。 點評：有不少考生遇到這類完全陌生的、很前沿的試題，對自己缺乏信心，認為這樣的問題自己從來沒見過，老師也從來沒有講過，不可能做出來，因而采取放棄的態(tài)度。其實只要靜下心來，進入題目的情景中去，所用的物理知識卻是非常簡單的。這類題搞清其中的因果關(guān)系是解題的關(guān)鍵。