高三物理教案：《勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　【考點(diǎn)自清】

　　關(guān)于規(guī)律的學(xué)習(xí)主要注意以下兩個(gè)方面:規(guī)律是如何得出的;規(guī)律的適用范圍(或條件)是什么。

　　學(xué)習(xí)物理規(guī)律除了掌握結(jié)論,還要知道結(jié)論是如何得出的。如同學(xué)們都知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式,卻有很多人不清楚是怎樣得出的;知道自由下落的電梯內(nèi)的物體和衛(wèi)星上的物體都處于完全失重狀態(tài),但不知道為什么這兩種不同的運(yùn)動(dòng)都會(huì)完全失重;知道靜電屏蔽時(shí)內(nèi)部的場強(qiáng)為零卻不知道怎樣證明……這些都是重結(jié)論、輕過程的結(jié)果。這些同學(xué)在上課時(shí)盡管做了很多筆記,但對規(guī)律的得出過程并不清楚,造成不會(huì)做題。

　　學(xué)習(xí)物理規(guī)律時(shí)還要注意規(guī)律的適用范圍,如動(dòng)量定理必須在慣性系中才能使用,用動(dòng)能定理解題時(shí)要選大地為參考系來計(jì)算動(dòng)能和功。

　　一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)

　　定義:在相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化相等的直線運(yùn)動(dòng)叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng).

　　特點(diǎn):加速度大小、方向都不變.

　　二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

　　說明:

　　(1)以上公式只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng).

　　(2)四個(gè)公式中只有兩個(gè)是獨(dú)立的,即由任意兩式可推出另外兩式.四個(gè)公式中有五個(gè)物理量,而兩個(gè)獨(dú)立方程只能解出兩個(gè)未知量,所以解題時(shí)需要三個(gè)已知條件,才能有解.

　　(3)式中v0、vt、a、x均為矢量,方程式為矢量方程,應(yīng)用時(shí)要規(guī)定正方向,凡與正方向相同者取正值,相反者取負(fù)值;所求矢量為正值者,表示與正方向相同,為負(fù)值者表示與正方向相反.通常將v0的方向規(guī)定為正方向,以v0的位置做初始位置.

　　(4)以上各式給出了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律.一切勻變速直線運(yùn)動(dòng)的差異就在于它們各自的v0、a不完全相同,例如a=0時(shí),勻速直線運(yùn)動(dòng);以v0的方向?yàn)檎�方�? a>0時(shí),勻加速直線運(yùn)動(dòng);a<0時(shí),勻減速直線運(yùn)動(dòng);a=g、v0=0時(shí),自由落體應(yīng)動(dòng);a=g、v0≠0時(shí),豎直拋體運(yùn)動(dòng).

　　(5)對勻減速直線運(yùn)動(dòng),有最長的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=v0/a,對應(yīng)有最大位移x=v02/2a,若t>v0/a,一般不能直接代入公式求位移。

　　三、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的重要推論

　　(1)任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)的位移之差是一個(gè)恒量,

　　(2)在一段時(shí)間t內(nèi),中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度v等于這段時(shí)間的平均速度,

　　(3)中間位移處的速度:

　　四、初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(設(shè)T為等分時(shí)間間隔):

　�、拧�1T末、2T末、3T末……瞬時(shí)速度的比為

　�、�、1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)……位移的比為

　�、�、第一個(gè)T內(nèi),第二個(gè)T內(nèi),第三個(gè)T內(nèi)……位移的比為

　�、取�從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時(shí)間的比

　　【重點(diǎn)精析】

　　一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基本應(yīng)用

　　1、基本公式中的v0、vt、a、x都是矢量,在直線運(yùn)動(dòng)中,若規(guī)定正方向,它們都可用帶正、負(fù)號的代數(shù)值表示,把矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算.通常情況下取初速度方向?yàn)檎�方�?凡是與初速度同向的物理量取正值,凡是與初速度v0反向的物理量取負(fù)值。

　　2、對物體做末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng),常逆向思維將其視為初速度為零、加速度大小相同的勻加速直線運(yùn)動(dòng),解題時(shí)方便實(shí)用。

　　3、注意聯(lián)系實(shí)際,切忌硬套公式,例如剎車問題應(yīng)首先判斷車是否已經(jīng)停下來。

　　二、求解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一般思路

　　審題→畫出過程草圖→判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)→選取正方向(或選取坐標(biāo)軸)→選用公式列出方程→求解方程,必要時(shí)對結(jié)果進(jìn)行討論。

　　1、弄清題意,建立一幅物體運(yùn)動(dòng)的圖景。為了直觀形象,應(yīng)盡可能地畫出草圖,并在圖中標(biāo)明一些位置和物理量。

　　2、弄清研究對象,明確哪些量已知,哪些量未知,根據(jù)公式特點(diǎn)恰當(dāng)?shù)剡x用公式。

　　3、利用勻速變直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論和初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),往往能夠使解題過程簡化。

　　4、如果題目涉及不同的運(yùn)動(dòng)過程,則應(yīng)重點(diǎn)尋找各段運(yùn)動(dòng)的速度、位移、時(shí)間等方面的關(guān)系。

　　三、勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題的求解方法

　　在眾多的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式和推論中,共涉及五個(gè)物理量v0、vt、a、x、t,合理地運(yùn)用和選擇方法是求解運(yùn)動(dòng)學(xué)問題的關(guān)鍵.

　　1、基本公式法:是指速度公式和位移公式,它們均是矢量式,使用時(shí)應(yīng)注意方向性.一般以v0的方向?yàn)檎�方�?其余與正方向相同者取正,反之取負(fù)。

　　2、平均速度法:定義式v=x/t,對任何性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)都適用,而只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

　　3、中間時(shí)刻速度法

　　利用"任一時(shí)間t內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間t內(nèi)的平均速度",適用于任何一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng),有些題目應(yīng)用它可以避免常規(guī)解法中用位移公式列出的含有t2的復(fù)雜式子,從而簡化解題過程,提高解題速度。

　　4、比例法

　　對于初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)與末速度為零的勻減速運(yùn)動(dòng),可利用初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的五大重要特征的比例關(guān)系,用比例法求解。

　　5、逆向思維法

　　把運(yùn)動(dòng)過程的"末態(tài)"作為"初態(tài)"的反向研究問題的方法。一般用于末態(tài)已知的情況。

　　6、圖象法

　　應(yīng)用v-t圖象,可把復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為簡單的數(shù)學(xué)問題解決,尤其是用圖象定性分析,可避開繁雜的計(jì)算,快速找出答案。

　　7、巧用推論Δx=xn+1-xn=aT2解題

　　勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,在連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移之差為一恒量,即xn+1-xn=aT2,對一般的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題,若出現(xiàn)相等的時(shí)間間隔,應(yīng)優(yōu)先考慮用Δx=aT2求解。