第一章基础知识应用 第三四节拓展 学案-人教版(2019)高一物理必修第一册 Word版含答案

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第一章基础知识应用 第三四节拓展 学案-人教版(2019)高一物理必修第一册 Word版含答案

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研修课题:第三四节拓展
【主题研修目标】
1.
组内探究探究速度与速率、平均速度与瞬时速度的区别与联系。
2.由平均速度联系到瞬时速度,学习极限思维;会根据图像描述物体运动速度的变化特点。
3.体会比值定义法,利用图像分析加速度的相关问题。
【研修重难点】
重点内容:组内探究探究速度与速率、平均速度与瞬时速度的区别与联系。
难点内容:体会比值定义法,利用图像分析加速度的相关问题。
【原点整合】1.平均速度定义:在变速直线运动中,_________跟发生这段位移所用_________的比值叫作变速直线运动的平均速度.公式:=______________。_________地描述物体运动的快慢。
2.瞬时速度定义:物体在_________(或经过某一位置)的速度叫作瞬时速度。物理意义:_________地描述物体运动的快慢。
3.速率:________________________叫作速率。
4.加速度表达式:a=___________=___________。(v0:初速度;v:末速度)物理意义:描述物体______________________的物理量
【研修流程】请组内1、2号组织3、4
号共同探究下列三个问题,并为3、4号展示做准备。
主题研修一
速度
1.定义式v=的理解
公式v=中的Δx是物体运动的__________,不是路程。
(2)v=是速度的__________式,不是决定式,不能认为v与位移成正比、与时间成反比。
2.速度是矢量
(1)速度既有__________,又有__________,是矢量。瞬时速度的方向就是物体此时刻的运动方向。
(2)比较两个速度是否相同时,既要比较其__________是否相等,又要比较其__________是否相同。
3.路程与速度的关系
(1)物体在某一阶段的路程为零时,__________一定为零。
(2)物体在某一阶段的路程不为零时,由于位移可能为__________,也可能不为__________,所以物体的速度可能为零,也可能不为零。
平均速度和瞬时速度的区别与联系
平均速度
瞬时速度
区别
对应关系
与某一过程中的一段位移或一段时间对应
与运动过程中的某一时刻或某一位置对应
物理意义
__________描述物体在一段位移或一段时间内的运动快慢和方向
__________描述物体在某一位置或某一时刻运动的快慢和方向
矢量性
与对应时间内物体的位移方向相同
与物体所在位置的运动方向相同
联系
(1)在公式v=中,当Δt→0时,平均速度即瞬时速度(2)在匀速直线运动中,各点的瞬时速度都相等,所以任意一段时间内的平均速度等于任一时刻的瞬时速度
注:1平均速度必须指明哪段时间或某段位移内的平均速度。
2平均速率≠平均速度的大小,平均速率=,是标量。
3速率为瞬时速度的大小,是瞬时速率的简称,而平均速率为路程与时间之比,不是速率的平均值。两者均是标量,前者是状态量,后者是过程量。
主题研修二
1.加速度的理解
加速度是速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值,在数值上等于单位时间内速度的__________,即速度的变化率。
2.速度、速度变化量、加速度的比较
速度v
速度变化量Δv
加速度a
定义
位移与所用时间的比值
末速度与初速度的差值
速度变化量与时间的比值
表达式
v=
Δv=v2-v1
a=
单位
m/s
m/s
m/s2
方向
为物体运动的方向,与a的方向不一定相同
由初、末速度决定,与a的方向相同,与v的方向不一定相同
与Δv的方向相同,与v的方向不一定相同
物理意义
表示物体运动的快慢和方向
表示物体速度变化的大小和方向
表示物体速度变化的快慢
大小关系
三个物理量的大小没有必然联系,其中一个物理量较大时,其余两个物理量不一定较大
注:a=是用比值法来定义加速度的,定义式只是给出物理量间的计算公式,它们之间无决定性关系,不是决定式,即无比例关系,所以不能说a与Δv成正比,与Δt成反比。但是当a一定时,Δv和Δt成正比,它们的比值就是加速度a。物体的加速度是由物体的质量和物体所受的合外力决定。第四章学习
【速正应用】
1.(多选)某同学出门乘坐公交车去学校参加期末考试,公交车出发加速,飞速地奔驰着,到站减速。如果将公交两站间的行驶进行简化,v?t图像如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.图像OA段表示物体的速度均匀增大
B.图像AB段表示物体静止
C.在0~3
s内与6~9
s内物体的运动方向相同
D.在6~12
s内物体的运动方向发生变化
2.下列关于加速度和速度的认识正确的是(  )
A.物体的加速度沿正方向,物体速度一定变大
B.物体的加速度越大,速度也就越大
C.物体的速度为零,加速度一定为零
D.物体的速度在减小,但加速度可能在变大
【课后反思总结】
1、本节课未解决的问题和疑难
2、构建本节课思维框架
研修课题:第三四节拓展
限时训练题
(时间:40分钟
)
班级:_____
_____组_____号
姓名:____________
分数:__________
1.“五米三向折返跑”的成绩反映了人体的灵敏程度,测试时,受试者听到口令后起跑,测试员同时开始计时,受试者从起点A全力跑向5
m处的B点用手触摸折返线后折返返回A点,然后依次到C点、D点最终返回A点所用时间即为“五米三向折返跑”的成绩,现测得某受试者成绩为7.50
s,关于该受试者的说法正确的是(  )
A.受试者通过的路程为15
m
B.受试者的位移大小为30
m
C.受试者的平均速度大小为4
m/s
D.受试者的平均速率为4
m/s
2.如图甲所示是一种应用传感器监测轨道车运行的实验装置。在轨道某处设置监测点,当车头到达传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间,信号发生器各发出一个脉冲信号,由记录仪记录。完成下题。


假如轨道车长度为22
cm,记录仪记录的信号如图乙所示,则轨道车经过该监测点的速度为(  )
A.0.20
cm/s
B.2.0
cm/s
C.22
cm/s
D.220
cm/s
3.汽车沿平直公路行驶,小明坐在驾驶员旁边注视速度计,并记下间隔相等时间的各时刻的速度值,如下表所示:
t/s
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
v/(km·h-1)
20
30
40
50
50
50
50
35
20
5
0
根据小明记录的内容,试完成下列问题:
(1)从表中数据得到汽车在各段时间内速度的特点:在0~15
s内,汽车的速度在变化,每经过5
s速度增加
km/h;在15~30
s内汽车速度不变,速度大小为
km/h;在30~45
s内汽车速度在变化,每5
s速度减少
km/h。
(2)请根据表格中的数据,画出对应的v?t图像。
(3)如果认为在0~15
s内速度的变化是均匀的,你能在图像中找出汽车在7.5
s时的速度值吗?
4.2016年6月24日至26日,世界女排大奖赛中国香港站的比赛中,某运动员跳起将速度为20
m/s水平飞来的排球迎面击出,排球以30
m/s的速率水平返回,假设排球被击打过程中的平均加速度大小为200
m/s2,则运动员对排球的击打时间为(  )
A.0.05
s       
B.0.25
s
C.0.1
s
D.0.15
s
5.甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.在0~t1时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反
B.在0~t1时间内,甲、乙加速度方向相同
C.在0~t2时间内,甲、乙运动方向相同
D.在0~t2时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同
6.在某次海上军事演习中,一艘鱼雷快艇以30
m/s的速度追击前面同一直线上正在逃跑的敌舰。当两者相距L0=2
km时,快艇以v=60
m/s的速度发射一枚鱼雷,经过t1=50
s,艇长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰后爆炸的火光,同时发现敌舰仍在继续逃跑,于是马上发出了第二次攻击的命令,第二枚鱼雷以同样速度发射后,又经t2=30
s,鱼雷再次击中敌舰并将其击沉(光的传播时间可忽略)。求被第一枚鱼雷击中前后,敌舰逃跑的速度v1、v2分别为多大?
7如图所示为测定气垫导轨上滑块的加速度的装置,滑块上安装了宽度为3.0
cm的遮光板,滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间Δt1=0.29
s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.11
s,遮光板从通过第一个光电门到开始遮住第二个光电门所用时间为Δt=3.57
s,求滑块的加速度。
8.有些国家的交管部门为了交通安全,特意规定了死亡加速度为500g(g取10
m/s2),以警示世人。意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险。这么大的加速度,一般车辆正常行驶时是达不到的,但是如果发生交通事故,将可能会达到这一数值。试判断:两辆摩托车各以36
km/h的速度相向行驶,不慎发生碰撞,碰撞后停止运动,碰撞时间为1.2×10-3
s,驾驶员是否有生命危险。
1.D 路程等于运动轨迹的长度,则通过的路程s=(5+5)×3
m=30
m,故A错误;受试者的位移为零,平均速度为零,故B、C错误;平均速率等于路程与时间的比值,可得v=
m/s=4
m/s,故D正确。
2.C 由题图可知车头到达该监测点与车尾离开监测点的时间间隔为1.0
s,故车速为v==22
cm/s,故选项C正确。
3.[解析] 0~15
s内每经过5
s速度增加10
km/h,15~30
s内速度为50
km/h,30~45
s内每5
s速度减少15
km/h。建立直角坐标系,横轴为时间t,单位为s,纵轴为速度v,单位为km·h-1,然后描点作图。从图像中可知v7.5=35
km/h。
[答案] (1)10 50 15 (2)如图所示 (3)能,速度为35
km/h
4.B 以排球返回的速度方向为正方向,有t==
s=0.25
s,故B正确。
5.B 由v?t图像的斜率表示加速度知,0~t2时间内,甲的加速度小于乙的加速度,两者的加速度方向相同,故A、D错误,B正确;0~t2时间内,甲一直沿正方向运动,0~t1时间内,乙沿负方向运动,t1~t2时间内,乙沿正方向运动,故C错误。
6.[解析] 第一枚鱼雷击中前,敌舰逃跑的速度为v1,当鱼雷快艇与敌舰相距L0=2
km时,发射第一枚鱼雷,经t1=50
s击中敌舰,则有(v-v1)t1=L0,解得v1=20
m/s。
第一次击中敌舰时,鱼雷快艇与敌舰的距离为L0-(30
m/s-v1)t1=1
500
m,
马上发射第二枚鱼雷,被第一枚鱼雷击中后敌舰的速度为v2,经t2=30
s,鱼雷再次击中敌舰,则有(v-v2)t2=1
500
m,解得v2=10
m/s。
[答案] 敌舰逃跑逃跑的速度分别为v1=20
m/s,v2=10
m/s
7[解析] 经过第一个光电门的速度为v1==
m/s≈0.103
m/s
经过第二个光电门的速度为v2==
m/s≈0.273
m/s
由a=得a==
m/s2≈0.045
m/s2。
[答案] 0.045
m/s2
8.[解析] 碰撞过程中摩托车的初速度v0=36
km/h=10
m/s,末速度v=0,碰撞过程所用的时间Δt=1.2×10-3
s,则加速度的大小a==
m/s2=8.33×103
m/s2=833g,所以驾驶员有生命危险。
[答案] 有生命危险
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