2022年高中物理必修第一册2.2匀变速直线运动的位移与时间的关系 导学案
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2022年高中物理必修第一册2.2匀变速直线运动的位移与时间的关系 导学案

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时间:2022-09-06

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资料简介
第二课时时间和位移重点聚焦:1.时刻和时间间隔时刻和时间间隔既有联系又有区别,在表示时间的数轴上,时刻用表示,用线段表示,时刻与物体的相对应,表示某一瞬间;时间间隔与物体的相对应,表示某一过程(即两个时刻的间隔)。2.路程和位移路程是物体运动轨迹的。位移是用来表示物体(质点)的的物理量。位移只与物体的有关,而与质点在运动过程中所经历的无关。物体的位移可以这样表示:从到作一条有向线段,有向线段的长度表示位移的,有向线段的方向表示位移的。3.矢量和标量既有又有的物理量叫做矢量,只有大小,没有方向的物理量叫做。矢量相加与标量相加遵守不同的法则,两个标量相加遵从的法则,矢量相加的法则与此不同。典型题精讲例1.以下的计时数据指时间的是A.中央电视台新闻联播节目19时开播B.某人用15s跑完100mC.早上6点起床D.天津开往德州的625次硬座普快列车于13h35min从天津西站发车例2关于位移和路程,下列说法正确的是()A.沿直线运动的物体,位移和路程是相等的B.质点沿不同的路径由A到B,其路程可能不同而位移是相同的C.质点通过一段路程,其位移可能是零D.质点运动的位移大小可能大于路程例3一位同学从操场中心出发,向北走了40m,到达C点,然后又向东走了30m,到达B点。用有向线段表明他第一次、第二次的位移和两次行走的合位移(即代表他的位置变化的最后结果的位移),三个位移的大小各是多少?由此可以得出什么结论?ABC30m40m东北图1-2-1【例4】如图4,一个小球沿半径为R的圆周从A点起逆时针转了三圈又到达圆周上的B点,已知OA⊥OB则在这段时间里小球的位移大小是__________,方向为_________,走过的路程是_____________。思路:想一想“位移”是如何定义的。点评:路程在生活中已熟悉,位移是个新概念,这类题无非这分两个不同的概念。考题回放例1.(2004年泰安市高考模拟题)从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m处被接住,则这段过程中()A.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7mB.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7mC.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3mD.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7m例2(2004年泰安市高考模拟题)我国在2003年10月成功地进行了首次载人航天飞行,15日09时0分“神舟5号“飞船点火,经9小时40分50秒,在15日18时40分50秒我国宇航员杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国国旗,再经11小时42分10秒,于16日06时23分飞船在内蒙古中部着路。以上数据中表示时刻的有;表示时间的有。随堂闯关基础巩固题1.关于位移和路程的说法正确的是()A.位移就是路程B.位移的大小永远不等于路程C.物体通过的路程不等,但位移可能相同D.物体通过一段路程,但位移可能是零E.若物体做单一方向的直线运动,位移的大小就等于路程2.质点沿半径为R的圆周运动,其间位移的最大值等于,最小位移等于,经过周后的位移等于,路程等于。4.以下数据指时刻的是(),指时间的是()A.某运动员跑百米用时11.70sB.某学校上午第一节课8:15正式上课C.1997年7月1日零时,中国开始对香港恢复行使主权D.课间十分钟E.第5s末F.5s内5.关于时刻和时间,下列说法正确的是()A.时刻表示时间极短,时间表示时间较长B.时刻对应物体的位置,时间对应物体的位移C.作息时间表上的数字均表示时刻D.1min只能分成60个时刻6.关于质点的位移和路程,下列说法中正确的是()A.位移是矢量,位移的方向即为质点运动的方向B.路程是标量,即位移的大小C.质点做单向直线运动时,路程等于位移的大小4/4 D.位移的值,不会比路程大7.在图所示的时间轴上表示出下列个各时刻和时间:(1)第4s末(2)第6s初(3)第5s内(4)前5s思维拓展题8.出租汽车司机是按位移收费还是按路程收费?9.一位同学从操场中心A出发,向北走了40m,到达C点,然后又向西走了30m,到达B点,用有向线段表明他第一次、第二次的位移(s1、s2)和两次行走的合位移s(即代表他的位置变化的最后结果的位移)10.一质点在x轴上运动,在t=0时处于位置x1=-7m,在t=20s时处于位置x2=9m。此质点在这20s内的位移。一质点在x轴上运动,各个时刻位置坐标如下表.T(s)末012345X(m)054-1-71则物体开始运动后,前______秒内位移最大;第______秒内的位移最大,第______秒内的路程最大.11.田径场跑道周长是400米。(1)百米赛跑选用跑道的直道部分,运动员跑完全程的路程是多少?位移大小是多少?(2)在800m跑比赛中,不同跑道的运动员跑完全程的路程相同吗?跑完全程的位移相同吗?课后测试基础题1.以下的计时数据指时间的是()A.天津开往德州的625次列车于13时35分从天津发车B.某人用15s跑完100mC.中央电视台新闻联播节目19时开播D.1997年7月1日零时中国对香港恢复行使主权E.某场足球赛开赛15min时甲队攻入一球2.关于位移和路程,下列说法正确的是()A.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移B.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小C.物体通过一段路程,其位移可能为零D.物体通过路程不等,但位移可能相同3.关于同一质点的位移和路程下列说法中正确的是()A.位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向B.路程是标量,即位移的大小C.位移的值,不会比路程大D.质点做直线运动时,路程等于位移的大小4.一质点沿半径为R的圆周从A到B运动了半周,它在运动过程中位移的大小和路程分别是()A.πR,πRB.2R,2RC.2R,πRD.πR,2R5.小球从2m高处落下,被地板弹回,在1m处被接住,则小球通过的路程和位移分别为()A.3m,3mB。3m,1mC。3m,2mD。2m,3m6.下列说法正确的是()A.时刻表示很短的时间B。在时间轴上,时刻表示一个点,时间表示一段C.矢量和标量遵从相同的运算法则D.像位移这样的矢量相加,不遵从算术加法的法则7.手表上指针所指的某一位置,表示是是时间还是时刻?3s内,第3s内所指的时间是否相同?3s末与第3s末所指的时刻是否相同?拓展题8.如图所示,一质点绕半径为R的圆周运动了一周,其位移大小是,路程是;若质点运动了1周,其位移大小是,路程是,此运动过程中最大位移是,最大ABCO路程是。一垒二垒本垒三垒9.如图所示,中学的垒球场的内场是一个边长为16.77m的正方形,在它的四个角分别设本垒和一、二、三垒。一位球员击球后,由本垒经一垒、二垒跑到三垒。他运动的垒程是多大?位移是多大?位移的方向如何?第3课时运动快慢的描述-----速度重点聚焦:1.坐标与坐标的变化量物体沿直线运动,并以这条直线为x坐标轴,这样,物体的位置就可以用来表示,物体的位移就可以通过坐标的Δx=x2–x1来表示,Δx的大小表示位移的,Δx的正负表示位移的。2.速度:表示质点运动和的物理量。(1)定义:质点的位移跟发生这段位移所用时间的。(2)定义式:=。4/4 (3)单位:、、等。(4)矢量性:速度的大小用公式计算,速度的方向与位移方向相同即是物体的。3。平均速度(1)定义:在变速直线运动中,运动质点的位移和所用时间的比值,叫做这段时间内的平均速度。平均速度只能地描述运动的快慢。(2)理解:在变速直线运动中,平均速度的大小跟选定的时间或位移有关,不同或不同内的平均速度一般不同,必须指明求出的平均速度是对哪段或哪段的平均速度。1.瞬时速度(1)定义:运动质点在某一或某一的速度则叫做瞬时速度。(2)理解①直线运动中,瞬时速度的方向与质点某一位置时的相同。②瞬时速度与时刻或位置对应,平均速度跟或对应。③当位移足够小或时间足够短时,认为平均速度就等于。④在匀速直线运动中,和瞬时速度相等。5.速率:速度的叫做速率,只表示物体运动的,不表示物体运动的,它是量。典型题精讲例1光在空气中的速度可以认为等于光在真空中的速度,声音在空气中的传播速度是340m/s,一个人看到闪电后5s听到雷声,打雷的地方离他大约多远?精析:设打雷的地方到人的距离为s,根据匀速直线运动的位移公式=·,分别求出闪电和雷声传到人处所用的时间分别为t1和t2,根据题设条件t2-t1=5s,有此便可求得。解:闪电和雷声由打雷处传到人所在处所用的时间分别为t1=,t2=根据题意则有t2-t1=-=5s变形得:s=×5s因为c=3.0×108m/s,v=340m/s则c-v≈c,代入数据解得:s≈1.7×103m.答案:约1.7×103m.【例2】一个物体作直线运动,前一半路程的平均速度是v1,后一半路程的平均速度是v2,此物在全程中的平均速度。()A.可能等于v1B.不可能等于v2C.可能等于2v1D.可能大于2v2思路1、给前、后半程及相应的时间以表达的符号;2、前、后半程及全程的平均速度各如何表达?3、由v1、v2表达出全程平均速度后再作判断。讲评做这类题切忌无端猜测,应列出全程平均速度的表达式才能从数学的精确去作出判断,这是处理物理习题常用的一个方法。答案:A例3有小河流速是1m/s,船以划速3m/s逆水而行,忽有船上一顶草帽跌落水中立即随水漂流而去,10s后发觉,立即掉头以原划速顺水追赶,问再经几秒钟可追到草帽?思路1、逆水和顺水航行时,船对河岸实际速度各为多大?2、画出前后两段时间内船和草帽运动的示意图;3、由图找出船和草帽几何空间里的关系式。例4一个物体由A地出作匀速运动到达B地停了一段时间,又同样作匀速运动返回A地,图5中哪张图线比较正确描述了以上全过程()考题回放例1(2000年上海高考题)一架飞机水平匀速地在某同学头顶上飞国,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方约与地面成60。角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的倍。→vhx飞机600精析:飞机在空中水平匀速运动,设其速度为v飞,声音从头顶向下匀速传播,设其速度为v声。在发动机声从人头顶向人传播的时间t内,飞机已经向前飞行了v飞t段距离而达到前上方约与地面成60。角的方向。解答:设飞机距地面的高度为h,则有h=v声t在这段时间t内,飞机向前飞行了x=v飞t如图所示,由几何知识知=cot600将上面二式相比有=所以v飞=v声=v声cot600=即飞机速度是声速的倍,约为0.58倍。例2(2001年全国高考题)某测量员是这样利用回声测距离的:他站在两行峭壁间某一位置鸣枪,经过1.00秒第一次听到回声,又经过0.50s再次听到回声,以知声速为340m/s,则两峭壁间的距离为m。探究延伸4/4 例1:一门反坦克炮直接瞄准所要射击的一辆坦克。射击后,经过t1=0.6s,在炮台上看到炮弹爆炸。经过t2=2.1s,才听到爆炸的声音。问坦克离炮台的距离多远?炮弹飞行的水平速度多大?(声音在空气中的速度是340m/s,空气阻力不计)精析:因为光速远远大于声音的速度,所以可以认为t1即是炮弹飞行的时间。T2即是炮弹飞行的时间跟声音从炮弹爆炸点传到大炮所在地的时间之和。因此声音传播的时间是t2-t1。这样就可以求出所需的量了。解答:炮弹的射程就是坦克离炮台的距离s。S=v(t2-t1)=340×(2.1-0.6)m=510m随堂闯关基础巩固题1.下列关于速度的说法正确的是(   )A.速度是描述物体位置变化的物理量B.速度是描述物体位置变化大小的物理量C.速度是描述物体运动快慢的物理量D.速度是描述物体运动路程与时间的关系的物理量2.以下关于速度和平均速度的说法正确的是( )A.步行的速度为1m/s是瞬时速度;B.雨点落地时的速度为平均速度;C.炮弹在炮膛中的速度是平均速度;D.匀速直线运动中平均速度与瞬时速度相等.3.下列关于匀速直线运动的说法中正确的是(   )A.匀速直线运动是速度不变的运动B.匀速直线运动的速度大小是不变的C.任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动D.速度方向不变的运动一定是匀速直线运动4.下列关于速度和速率的说法中正确的是(   )A.速度是矢量,用来描述物体运动的快慢B.平均速度是速度的平均值,它只有大小没有方向C.汽车以速度v1经过某路标,子弹以速度v2从枪筒射出,两速度均为平均速度D.平均速度就是平均速率5.对作变速直线运动的物体,有如下几种叙述:A.物体在第1s内的速度是3m/sB.物体在第1s末的速度是3m/sC.物体在通过其路径上某一点的速度为3m/sD.物体在通过一段位移s时的速度为3m/s以上叙述中表示平均速度的是______________,表示瞬时速度的是_____________。6.已知直线AC的中点为B点,物体沿AC做变速直线运动,在AB段的平均速度为6m/s,在BC段的平均速度为4m/s,那么它在AC段的平均速度是(  )A.4.8m/sB.5.0m/sC.5.2m/sD.m/s课后测试基础题1.下列关于平均速度和瞬时速度的说法中正确的是()A.做变速运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的B.瞬时速度就是运动的物体在一段较短的时间内的平均速度C.平均速度就是初、末时刻瞬时速度的平均值D.某物体在某段时间里的瞬时速度都为零,则该物体在这段时间内静止2.甲、乙两物体分别沿同一直线做匀速直线运动,甲的速度v甲=10km/h,乙的速度v乙=3m/s,比较两物体速度的大小v甲________v乙。3.在真空中光的传播速度是3×108m/s,求10s内光传播的距离?已知太阳距地球1.5×1011m远,求光从太阳传到地球需要多少s?4.某人骑自行车走了10min,前2min走了720m,最后2min走了600m,中间一段时间走了1440m,求它在各段时间内的平均速度和全程的平均速度?5.骑自行车的人沿着直线从静止开始运动,运动后,在第1,2,3,4s内,通过的路程分别为1m,2m,3m,4m。有关其运动的描述正确的是A.4s内的平均速度是2.5m/sB.在第3~4秒内平均速度是3.5m/sC.第3秒末的即时速度一定是3m/sD.在某秒内该物体可能做匀速直线运动6.短跑运动员在100m竞赛中,测得75m速度为9m/s,10s末到达终点时速度为10.2m/s,则运动员在全程中的平均速度为A.9m/sB.9.6m/sC.10m/sD.10.2m/s7.一列士兵队伍正以某一速度v0做匀速直线运动,因有紧急情况通知排头兵,一通讯员以不变的速率跑步从队尾赶到排头,又从排头返回队尾,在此过程中通讯员的平均速度,则A.B.C.D.无法确定拓展题8.做匀变速直线运动的物体,在前一半时间内的平均速度为v1,后一半时间的平均速度为v2,则全部时间的平均速度为__________;若物体前一半位移内的平均速度为vⅠ,后一半位移内的平均速度为v2,则全程的平均速度为______________。9.短跑运动员在100m竞赛中,测得7s末的速度是9m/s,10s末到达终点时的速度是10.2m/s,则运动员在全程内的平均速度为A.9m/sB.9.6m/sC.10m/sD.10.2m/s11.地震波既有纵波也有横波,纵波和横波在地表附近被认为是匀速传播的,传播速度分别是9.1km/s和3.7km/s,在一次地震观测站记录的纵波和横波到达该地的时间差是8s,则地震的震源距这观测站有多远?____________4/4

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