中学物理必修一教案：2.3匀变速直线运动的位移与时间关系（二）班级姓名学号教学目标：1.进一步理解匀变速直线运动的速度公式和位移公式。2.能较熟练地应用速度公式和位移公式求解有关问题。3.能推导匀变速直线运动的位移和速度关系式，并会应用它进行计算。4.掌握匀变速直线运动的两个重要要推论。5.能灵活应用匀变速直线运动的规律进行分析和计算。学习重点：1.vz三个方程中有两个是独立方程，其中任意两个公式可以推导出第三式。三式中共有五个物理量，已知任意三个可解出另外两个，称作“知三解二”。Vo、a在三式中都出现，而t、Vt、s两次出现。已知的三个量中有Vo、a时，另外两个量可以各用一个公式解出，无需联立方程.-Vq=las2.推论1：S厂SLS；厂S2二S厂S3二…二Sn-SrW二△SWT'3・推论2：vt=v2学习难点：推论1主要内容：一、匀变速直线运动的位移和速度关系1.公式：v；-垃=2as2.推导：3.物理意义：【例一】发射枪弹时，枪弹在枪筒中的运动可以看做匀加速运动，如果枪弹的加速度大小是5X105m/s,枪筒长0.64米，枪弹射出枪口时的速度是多大？【例二】一光滑斜面坡长为10m,有一小球以10m/s的初速度从斜面底端向上运动，刚好能到达最高点，试求：小球运动的加速度。二、匀变速直线运动三公式的讨论
5.已知的三个量屮有Vo、a中的一个时，两个未知量中有一个可以用一个公式解出，另一个可以根据解出的量用一个公式解出。6.已知的三个量中没有Vo、a吋，可以任选两个公式联立求解Vo、a。7.不能死套公式，要具体问题具体分析(如刹车问题)。【例三】一个滑雪的人，从85m长的山坡上匀变速滑下，初速度是1.8m/s,末速度是5.Om/s,他通过这段山坡需要多长时间？三、匀变速直线运动的两个推论1.匀变速直线运动的物体在连续相等的时间(T)内的位移之差为一恒量。①公式:S2-Si=S3-S2=S4-S3=-=Sn-Sn-i=AS=aT2②推广：Sm-Sn=(m-n)aT2③推导：2.某段时间屮I'可时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，即：=v2秒内的位移【例四】做匀变速直线运动的物体，在第一个4秒内的位移为24米，在第二个4是60米，求：(1)此物体的加速度。(2)物体在第四个4秒内的位移。【例五】一个从静止开始做匀加速直线运动的物体，第10s内的位移比第9s内的位移多10m求:(1)它在第10s内通过的位移(2)第10s末的速度大小(3)前10s内通过的位移大小。【例六】已知物体做匀加速直线运动，通过A点时的速度是Vo,通过B点时的速度是Vt,求运动的平均速度及中间时刻的速度。【例七】己知物体做匀加速直线运动，通过A点时的速度是Vo,通过B点时的速度是Vt,求中点位置的速度。
课堂训练：1.某物体作变速直线运动，关于此运动下列论述正确的是()A.速度较小，其加速度一定较小B.运动的加速度减小，其速度变化一定减慢C.运动的加速度较小，其速度变化一定较小D.运动的速度减小，其位移一定减小2.火车从车站由静止开出做匀加速直线运动，最初一分钟行驶540米，则它在最初10秒行驶的距离是()A.90米B.45米C.30米D.15米3.一物体rtl静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为L时，速度为V,当它的速度是v/2时，它沿全面下滑的距离是()A.L/2B.a/2L/2C.L/4D.3L/44.一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s,IS后的速度的大小变为10m/s,在这Is内该物体的()(1996年高考题)A.位移的大小可能小于4m,B.位移的大小可能大于10m,.C.加速度的大小可能小于4m/s2-D.加速度的大小可能大于10m/s2o课后作业：1.汽车自O点出发从静止开始在平直公路上做匀加速直线运动，途中在6s钟内分别经过P、Q两根电杆，己知P、Q电杆相距60m,车经过电杆Q时的速率是15m/s,贝ij：(A)经过P杆时的速率是5m/s；(B)车的加速度是1.5m/s2；(C)P、O间距离是7.5m：(D)车从出发到Q所用的时间是9s.2.物体做匀变速直线运动，下面哪种情形是不可能的(A)相邻的等时间间隔内的速度增量相同而末速度相反(B)第1、2、3s内通过的路程为2m、3m、4m(C)任意相邻两段等吋间间隔内通过的位移之差不等、(D)第2s内通过的路程既小于第3s内通过的路程，也小于第Is内通过的路程3.有一物体做初初速为零，加速度为10m/s2运动，当运动到2m处和4m处的瞬时速度分别是V］和V?,则V］：V2等于A.1：1B.1：V2C.1：2D・1：3用y的式子求平均速度，适用的范围是2A.适用任何直线运动；B.适用任何变速运动：C.只适用于匀速直线运动：D.只适用于匀变速直线运动.一物体做匀加速直线运动，初速度为0.5m/s,第7s内的位移比第5s内的位移多4m・求：(1)物体的加速度，(2)物体在5s内的位移.飞机着陆以后以6m/s2的加速度做匀减速直线运动，若其着陆时速度为60m/s,求它着陆后
12秒内滑行的距离。7.两物体都做匀变速直线运动，在给定的时间间隔内（）A.加速度大的，其位移一定也大B.初速度大的，其位移一定也大C.末速度大的，其位移一定也大D.平均速度大的，其位移一定也大8.一辆汽车从车站开出，做初速度为零的匀加速直线运动。开出一段时间后，司机发现一乘客未上车，便紧急刹车做匀减速直线运动。从启动到停止一共经历10s,前进了15m,在此过程屮，汽车的最大速度为（）A.1.5m/sB.3m/sC.4m/sD.无法确定9.某物体做初速度为零的匀变速直线运动，若第Is末的速度为0.1m/s,则第3s末的速度为.,前三秒内的位移为,第三秒内的位移为。10.做匀加速直线运动的物体，速度从v增加到2v时通过的位移为x,贝IJ它的速度从2v增加到4v时通过的位移是o11•做匀加速直线运动的火车，车头通过路基旁某电线杆吋的速度是V],车尾通过此电线杆吋的速度是V2,那么火车的中心位置通过这根电线杆时的速度为。12.火车由甲地从静止开始以加速度a匀加速运行到乙地，又沿原方向以a/3的加速度匀减速运行到丙地而停止。如甲、丙相距18km,车共运行了20min。求甲、乙两地间的距离及加速度a的值13.列车由静止开始以a产0.9m/s2的加速度做匀加速直线运动，经b=30s后改为匀速直线运动，又经一段时间后以大小为a2=l.5m/s2的加速度做匀减速直线运动直至停止，全程共计2km,求列车行驶的总时间.阅读材料：汽车车速指示机构为了知道汽车行驶的速度和经过的里程数，汽车上装有车速里程表。这是一种组合仪表。车速里程表通过软轴和变速器连接，汽车驱动轮的运动经减速器、传动轴、变速器和软轴传至车速里程表的接头，并经过仪表内部的减速机构和电磁感应作用分别指示出汽车驶过的里程与车速。转速流电旋转动机磁铁中产阻碍车速里程表所指示的汽车行驶速度，实际上是通过测量汽车驱动轮的换算出来的。测量转速的仪表种类很多，有离心式转速表、舟兹转速表、直转速表、交变电流转速表等，通常多采用磁转速表，它的原理是通过测量磁场跟它在金属感应罩内产生的电流间的相互作用力测出车速的。图为车速里程表中测量车速部分的示意图。转轴1下端通过一系列传构同汽车驱动轮相连，随驱动轮旋转而旋转.转轴I上端钾接一永久磁铁2,外面罩着铝罩3,铝罩3固定在针轴4上。当该铁2随驱动轮旋转时，铝罩生感应电流.根据楞次定律，感应电流的磁场与磁铁磁场的相互作用，要磁铁与铝罩的相对获转。于是铝单克服游丝弹簧5的弹力扭转一个角度.这个角度与磁铁2的角速度成正比，也就是与驱动轮的每分钟转数成正比。因此，在表盘6上用均匀的刻度标出车速值，从指针7的扭辛毒角度可以知道车速。
实验高中2011届高三上学期第一次阶段性测试物理试题（时间：100分钟总分：100分）一、选择题：（每题4分，部分对2分，共48分）1.甲、乙两个质点同时、同地向同一方向做直线运动，它们的速度一时间图象如右图所示，则由图象可知（）A.甲质点比乙质点运动得快，故乙追不上甲B.在2s末时乙追上甲C.在2s末时甲、乙的速度相同D.甲做匀速直线运动，乙做初速度为零的匀加速直线运动2.从某一高度相隔Is释放两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，它们在空中任一时刻A.甲、乙两球距离越来越大，甲、乙两球速度Z差越来越大B.甲、乙两球距离始终保持不变，甲、乙两球速度之差保持不变C.甲、乙两球距离越来越大，但甲、乙两球速度之差保持不变D.甲、乙两球距离越來越小，甲、乙两球速度之差越來越小3.如图A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们静靠在竖直墙边，然后释放，它们同时沿墙面向下滑，己知mA>mB,KiJ物体B（）A.只受一个重力B.受到重力和一个摩擦力C.受到重力、一个弹力和一个摩擦力D.受到重力、一个摩擦力和两个弹力4.一个小球自由下落，碰到桌面立即反弹，碰撞过程中没有能量损失，取竖直向上方向为正方向，其V—t图像为下血的:)示,A.B.C、
6.7.8.9.D.第3s末和第5s末质点的位置相同如右图所示，一个质量为m=2.Okg的物体，放在倾角为＜9=30°的面上静止不动，若用竖直向上的大小为F=5.0N的力提物体，物体仍静止（g取10m/s2）,下列结论正确的是（）A.B.C.D.物体受到合外力减少5.0N物体受到摩擦力减少5.0N斜面受到压力减少5.ON物体对斜面的作用力减少5.ON一个做变速直线运动的物体，加速度逐渐减小到零，那么该物体的运动情况可能是（A.B.C.D.速度不断增大，到加速度为零时，速度达到最大，而后做匀速直线运动速度不断增大，到加速度减为零时，物体停止运动速度不断减小到零，然后又相反方向做加速运动，而后物体做匀速直线运动速度不断减小，到加速度为零时速度减到最小，而后物体做匀速直线运动.取一根长2m左右的细线，5个铁垫圈和一个金属盘。在线下端系上第一个垫圈，隔12cm再系一个，以后垫圈之间的距离分别为36cm,60cm,84cm,如图所示。站在椅子上，向上提起线的上端，让线自由垂下，且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘。松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5个垫圈A.B.c.落到盘上的声音时间间隔越來越大落到盘上的声音时间间隔相等依次落到盘上的速率关系为1：V2：V3：2依次落到盘上的时间关系为（V2-1）：（V3-V2）：（2-V3）D.如图所示，一个重为5N的大惑码，用细线悬挂在O点，现在用力F拉法码，使悬线偏离竖直方向30。时处于静止状态，此时所用拉力F的最小值为（）A.5.0NB.2.5NC.8.65ND・4.3N10.如图所示，由于静摩擦力/的作用，A静止在粗糙水平面上，地面对A的支持力为M若将A稍向右移动一点，系统仍保持静止，则下列说法正确的是：（）A./、N都增大B./、N都减小C./增大，N减小D./减小，N增大11.如图所示，一人坐在小车的水平台而上，用水平力拉绕过定滑车仑的细绳，使人和车以相同的加速度向右运动，水平地面光滑A.若人的质量大于车的质量,B.若人的质量小于车的质量,C.若人的质量等于车的质量,则车对人的摩擦力方向向右则车对人的摩擦力方向向右则车对人的摩擦力为零D.不管人、车的质量关系如何，则车对人的摩擦力都为零12.如图所示，一个木块A放在长木板B上，长木板B放在水平地面上.在恒力F作用下，长木板B以速度v匀速运动，水平弹簧秤的示数为T.下列关于摩擦力的说法正确的是A.木块A受到的滑动摩擦力的大小等于TB.木块A受到的静摩擦力的大小等于TC.若长木板B以2V,的速度匀速运动时，木块A受到的摩擦
力大小等于2TD.若用2F的力作用在长木板上，木块A受到的摩擦力大于T二、实验题：（共2题，共12分）13.两木块甲和乙自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置,如图所示，连续两次曝光的时间间隔是O.lso已知乙作y=0.4m/s的匀速直线运动。则甲的加速度大小为m/s2,h时刻甲的速度大小为otit2t3t4t5t&□□□□□□,,,I,,,,I,,,,I,,,,I,,eggsee14.（8分）在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中，打点计时器接在50Hz的低压交变电源上。某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点未画出）如图。从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别叫a、b、c、d、e段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中，如图所示，由此可以得到一条表示关系的图线，从而可求出加速度。ABCDE①请你在X"坐标系中用最简洁的方法作出能表示闪/关系的图线，（在答案页作图）指出哪个轴相当于V轴？答：。②从第一个计数点开始计时，为求出0.15s时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答：O③若测得。段纸带的长度为2.0cm,0段纸带的长度为10.0cm,则可求出加速度为④若在其次实验屮，交流电的频率偏离50Hz,且f>50Hz则测得的加速数值与真实值相比是（填“偏大”“偏小^相等”）三、计算题：（共4题，共4（）分）15.（10分）一气球从地面由静止开始以2m/s2的加速度沿竖直方向匀加速上升，10s后从气球上掉下一物体，再经多少秒物体落回地面？（g=10m/s2）16.（10分）如图所示，质量为加B=14kg的木板B放在水平地面上，质量为/nA=10kg的木箱A放在木板B±o一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为6=37°o已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数“]=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数“2=0.4。重力加速度g取10m/s2o现用水平力F将木板B从木箱A下而匀速抽出，试求：（sin37°=0.6,cos37°=0.8）（1）绳上张力Fy•的大小;（2）拉力F的大小。
13.（10分）卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到2m/s时，交通灯转为绿灯，司机当即停止刹车，并且只
用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速过程用了12so求：（1）减速与加速过程中的加速度大小；（2）开始刹车后2s末及10s末的瞬吋速度。M13.（10分）轻绳一端系在质量为m=30kg的物体/上，另一端系在一个质量为m=2kg套在粗糙竖直杆MN的圆环上•现用水平力F拉住绳子上一点，使物体/从如图所示实线位置O缓慢下降到虚线位置Oz0=53°时,圆环恰好要下滑,求杆与环间动摩擦因数宀（sin37°=0.6,cos37°=0.8）参考答案LCD2.C3.A4.D5.CD6.D7.ACD8.B9.B10.A11.AC12A13.1；0.312.①y轴②b段③2.0m/s2④偏小1213.解：10s物体上升的高度为hx=-at；=100加2速度片=atx=20mls气球上掉下的物体做竖直上抛运动，上升到最高点的时间＜2=—=25S2上升的高度乙二匕一=20加（1分）_2g—=2^l~6s(2分)然后自由下落：力=刀1+他=120加（1分）由力=+筋2得G=2Vg总时间t=ti+（2=2+2a/6秒=6.9秒14.（1）设绳上的拉力大小为T,A、B间摩擦力大小为f],弹力大小为NTcos37°=fi；Ni=mAg+Tsin37°；fi=RiNi；解得T=100N；(2)设B与地面间摩擦力大小为f2，弹力大小为N2F=fi+fi；f2=^2N2；N2=Ni+mBg;解得F=200No
中学物理选修三教案：5・2描述交变电流的物理量教学目标（一）知识与技能1.理解什么是交变电流的峰值和有效值，知道它们之间的关系。2.理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系。知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小。（二）过程与方法能应用数学工具描述和分析处理物理问题。（三）情感、态度与价值观让学生了解多种电器铭牌，介绍现代科技的突飞猛进，激发学生的学习热情教学重点、难点重点交变电流有效值概念。难点交变电流有效值概念及计算。教学方法实验、启发教学手段多媒体课件电源、电容器、灯泡“6V,0.3A”、幻灯片、手摇发电机教学过程（一）引入新课矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，在线圈中产生了正弦交变电流。如何描述交变电流的变化规律呢？可以用公式法描述。从屮性面开始计时，得出瞬时电动势：&=En】sin瞬时电流：f=/msin瞬时电压：u=UnSinM其屮E金NBS3交变电流的大小和方向都随时间做周期性变化，只用电压、电流描述不全面。这节课我们学习表征正弦交变电流的物理量。（二）进行新课1.周期和频率请同学们阅读教材，回答下列问题：（1）什么叫交变电流的周期？（2）什么叫交变电流的频率？（3）它们之间的关系是什么？（4）我国使用的交变电流的周期和频率各是多大？交变电流完成一次周期性的变化所用的时间，叫做交变电流的周期，用T表示。交变电流在Is内完成周期性变化的次数，叫做交变电流的频率，用/表示。
我国使用的交变电流频率户50Hz,周期CO。02So1.交变电流的峰值（£〃，仏，UQ交变电流的峰值是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可以用来表示交变电流的电流或电压变化幅度。［演示］电容器的耐压值将电容器（8V,500nF）接在学生电源上充电，接8V电压时电容器正常工作，接16V电压时，几分钟后闻到烧臭味，后听到爆炸声。电容器的耐压值是指能够加在它两端的最大电压，若电源电压的最大值超过耐压值，电容器可能被击穿。但是交变电流的最大值不适于表示交变电流产生的效果，在实际中通常用有效值表示交变电流的大小。思考与讨论：ffl5.2-2H忡交变电说的彼彤品图5.2-2的电流i逋i±—个尺=10的电爼口它不是恒定电液•L怎样卄算通电I«内电阻R中产生的热童？2,加果有一个大小.方向都不変的恒定电流通过这个电阻&也能屁Is内产生同祥的热.这个电流是多大？0〜0.2s、0.2〜0.5s、0.5〜0.8s、0.8〜Is这川个阶段电流大小不变化，分別计算出热量，然后加起来。由Q=I~Rt解得=0.2J；Q2=1.2J；Q3=1.2J；Q4=0.2J所以，Is内电阻R中产生的热量为0=O.2+1.2+1.2+O.2=2.8J由Q=I2Rt解得，Z=M=VZ8A=1.67A2.有效值（E、/、U）让交变电流和直流电通过同样的电阻，如果它们在相同吋间内产生热量相等，把直流电的值叫做交变电流的有效值。通常用大写字母U、/、E表示有效值。正弦交变电流的最大值与有效值有以下关系：=0.707%1=垢=0.707几［强调］（1）各种使用交变电流的电器设备上所示值为有效值。（2）交变电流表（电压表或电流表）所测值为有效值。（3）计算交变电流的功、功率、热量等用有效值。（三）课堂总结、点评本节课主要学习了以下几个问题：交变电流的周期与频率的关系:1.表征交变电流的几个物理量：周期和频率、峰值和有效值。
2.1.正弦式交变电流最大值与有效值的关系:
（四）实例探究【例1】表示交变电流随时间变化图象如图所示，则交变电流有效值为（）B.5AA.5^2AC・3.5V2AD.3.5AR100兀r/s转速匀速综合应用【例2】交流发电机矩形线圈边Ikab=cd=OAm,bc=cid=Q.2m,共50匝，线圈电阻r=lQ,线圈在B=0.2T的匀强磁场+绕垂直磁场方向的轴00"以转动，外接电阻9Q,如图所示。求：（1）电压表读数；（2）电阻上电功率。
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