2012高考总复习物理教学案第10讲

2012高考总复习物理教学案第10讲内容摘要：

1、、 瞬时速度 、竖直上抛运动一、教学目标1理解平均速度概念；知道平均速度是粗略地描述变速运动快慢的物理量。 理解平均速度的定义式，并会用平均速度的公式解答有关问题。 2知道瞬时速度是精确描述变速运动快慢和方向的物理量。 知道瞬时速度是物体在某一时刻或(通过某一位置)的速度；知道瞬时速度与平均速度的区别和联系。 3运用平均速度的定义，把变速直线运动等效成匀速直线运动处理，从而渗透物理学的重要研究方法等效的方法。 它体现了物理学是以实验为基础的科学，体现了用已知运动研究未知运动，用简单的运动研究复杂运动的重要研究方法。 二、重点、难点分析平均速度和瞬时速度是运动学的重要概念，平均速度的提出，体现了用匀速直线运 2、动描述变速直线运动的等效研究方法，即用变速直线的平均速度，就把变速直线运动等效为匀速直线运动处理。 当然它只能是粗略地反映了变速直线运动的快慢。 应该强调，一个做变速直线运动的物体，在不同时间内(或不同位移上)的平均速度是不同的。 因此，提到平均速度时，要明确是指哪段时间(或哪段位移)的平均速度。 以上以百米运动员在 10s 内跑完全程为例，均可作有力地说明。 讲平均速度的目的之一在于引出瞬时速度的概念。 例如提出百米运动员跑到 60m 位置时的速度能加速到多大。 为此可测运动员前后 10m 内这 20m 的平均速度；前后 1m 内这 2m 的平均速度；即时间间隔(或位移间隔)取得越短的平均速度，就越接近物 3、体在某时刻(或某位置)的瞬时速度。 瞬时速度也可说成运动的物体从该时刻或该位置开始做匀速直线运动的速度。 可介绍“阿特伍德机”用此方法测变速直线运动的瞬时速度的方法。 ，既表明瞬时速度可测，又说明汽车的速度在不断变化，而速度计则反映出这一变化的精确过程。 指明通常说的速度指的是瞬时速度，也可指出速度的大小称为速率。 三、教具汽车速度计。 四、主要教学过程(一)引入课题我们讨论了匀速直线运动。 真正能做到在任何相等的时间内的位移都相等的匀速运动是很少见的。 通常做直线运动的物体，一般要经历从静止到运动，又由运动到静止的过程，在这些过程中，物体运动的快慢是不断变化的。 例如，飞机起飞的时候，在跑道上越来越快；火车进 4、站的时候，运动越来越慢。 它们的共同特点是在相等的时间内位移不相等，我们称之为变速直线运动。 (二)新课教学1变速直线运动物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内，位移不相等，这种运动就叫做变速直线运动。 也就是说，做变速直经运动的物体，在相等的时间内位移不相等，所以它没有恒定的速度。 怎样来描述它运动的快慢呢。 例如，百米运动员，10s 内跑完 100m，可以说他平均 1s 内跑 10m。 这里就给出平均快慢的概念。 2平均速度在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，叫做这段时间(或这段位移)的平均速度。 说明：这实际上是把变速直线运动粗略地看成是匀速运动。 例如：百米运动员跑 100m 用 10s 5、，他的平均速度，所用时间也为10s。 总效果相同。 这是物理学的重要研究方法等效方法，即用已知运动研究未知运动，用简单运动研究复杂运动的一种研究方法。 另外，平均速度只是粗略地表明了物体运动的快慢。 或许对于此百米运动员，我们很难找到他哪个 1s 跑了 10m。 需要强调的是，10m/s 只代表此运动员在这 10s 内(或这 100m 内)的平均速度，而不代表他前 50m 的平均速度，也不代表他后 50m 的平均速度。 例如，汽车在第一个 10 2 个 10第三个 10位移分别是10 800m、11 400m、13 800m，可分别求出它在每个 10平均速度，以及在这 30平均速度，见下表：第 1 个10 6、 个10 个10m 10800 11400 13800 3600018 19 23 20从表中可以看出，平均速度应指明是哪段时间的。 还可以看出上述汽车是做变速直线运动，知道了车每 10平均速度，就比只知道汽车在这半小时的平均速度，对汽车运动的快慢了解的更准确。 又如，要知道百米运动员通过的 60m 位置时的速度，方法有：可测他通过前 10m 到后 10m 这 20m 的平均速度；可测他通过前 1m 到后 1m 这 2m 的平均速度。 选取的位移间隔(或时间间隔)越短，就越能准确地知道运动员通过 60m 位置时的速度。 若设想运动员跑到 60m 位置时，改做匀速运动，测出他以后匀速运动的速度，就知道了 7、他通过的 60m 位置的速度。 瞬时速度运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度，叫做瞬时速度。 平均速度只能粗略地描述变速运动，瞬时速度才能精确地描述变速运动。 实例：火车提速。 汽车速度计用实物或图显示。 展示“物体运动速度”表课本 p53。 若认为以某一速度开始做匀速运动，也就是它前一段到达此值的瞬时速度。 可用“阿特伍德机”说明测变速运动的瞬时速度的方法。 五、课堂小结什么是平均速度。 应注意什么。 什么是瞬时速度。 平均速度与瞬时速度的区别和联系。 通常说的速度应指瞬时速度，速度的大小称为速率。 竖直上抛运动 一、教学目标1在物理知识方面要求：(1)了解什么是竖直上抛运动；(2)掌握竖直上抛运动的特征；(3)掌 8、握竖直上抛运动的规律；能熟练计算竖直上抛物体的位移、速度及运动时间。 通过观察物体的上抛，概括竖直上抛运动的特征，培养学生的观察、概括能力；通过对竖直上抛运动全过程的分析和计算，培养学生的分析能力和运用数学工具解决物理问题的能力。 3竖直上抛与自由落体运动的研究都是略去空气阻力抽象出的理想化模型，这是物理学研究的重要方法。 二、重点、难点分析1重点是使学生掌握竖直上抛运动的特征和规律，在熟练运用匀变速直线运动的分析运算的基础上，掌握竖直上抛运动中物体运动时间、位移和速度等物理量的变化及运算。 2在竖直上抛运动的运算过程中，可将上升和下落两个过程看成一个统一的匀变速直线运动，学生不易接受。 同时，设定正方 9、向，严格运用物理量正负号法则在运算中至关重要，是个难点。 三、教具投影仪、投影片、彩笔。 四、主要教学过程(一)引入新课本章我们已经学习了匀速运动、匀变速直线运动、自由落体运动。 今天学习一种含有折返情形的竖直上抛运动。 (二)教学过程设计1竖直上抛运动演示小物体的竖直上抛运动。 指出：物体以一定的初速度竖直向上抛出的运动叫做竖直上抛运动。 引导学生分析归纳该运动的特征：(1)具有竖直向上的初速度。 (2)因为重力远大于空气阻力，故空气阻力可忽略。 物体只受重力作用，加速度恒为重力加速度。 (3)物体上升达到最高点还要下落，上升阶段是匀减速直线运动，下落阶段是自由落体运动。 竖直上抛运动的计算方法(1)将竖直上抛 10、运动分为上升和下落两个阶段分别进行计算。 (先由学生自己推导，然后出示投影片得出结果。 )上升时间 速度公式可得 0=升时间上升最大高度下落时间 地速度 程时间 T(2)由竖直上抛运动的特征知上升阶段和下落阶段的受力情况及加速度是相同的，那么能否把这一运动看做一个统一的匀减速直线运动呢。 投影出示物体运动的 ：，物体则被反方向加速，回到原来位置时总位移 s=0；末速度 象为：可见，只要设定物体运动的正方向，规定矢量的正负号即可将竖直上抛运动的全过程看做统一的匀减速直线运动来处理。 例 1 竖直上抛一物体，初速度为 30m/s，求：上升的最大高度；上升段时间，物体在 1 秒末、2 秒末、3 秒末、4 秒 11、末、5 秒末、6 秒末的高度及速度。 (g=10m/：设竖直向上为正方向。 最大高度上升时间1 秒末2 秒末3 秒末4 秒末(负号表示方向与设定正方向相反，即速度方向竖直向下。 )5 秒末6 秒末(以上运算由学生完成，并填入投影片的表格中)(s) 0 1 2 3 4 5 6位移(m) 0 25 40 45 40 25 0瞬时速度(m/s) 30 20 10 0 20 直上抛运动的规律由表中数据画出竖直上抛物体的位置图。 投影片：(1)竖直上抛物体上抛达最大高度所用的时间与从这一高度下落到抛出点所用时间相等。 (2)竖直上抛的物体在上升和下落过程中经过同一位置时的速度大小相等、方向相反。 由下图中可以清楚地 12、看出这种对称性。 如 v=v 2=t 1t 2例 2 竖直上抛一物体，上升的最大高度为 5m，求：抛出时的初速度大小。 (g=10m/为从上抛最大高度自由下落的末速度与抛出时初速度大小相等，所以初速例 3 在 15m 高的塔顶上以 4m/s 的初速度竖直上抛一个石子，求经过 2g=10m/s 2)据位移公式，即石子在塔顶下方12m 处，因而离地面高度是 15m。 例 4 气球以 4m/s 的速度匀速竖直上升，气体下面挂一重物。 在上升到12m 高处系重物的绳子断了，从这时刻算起，重物落到地面的时间为 答案：堂小结1物体以一定初速度沿竖直方向向上抛出，所做的运动叫竖直上抛运动。 在上升过程中，速度越来越小；加速度方向跟速度方向相反。 当速度减少到零时，物体上升达最大高度。 然后物体由这个高度自由下落，速度越来越大，加速度方向跟速度方向相同。 2若不考虑空气阻力，即空气阻力可以忽略时，竖直上抛运动在上升过程和下落过程的加速度都是重力加速度 g。 所以在处理竖直上抛运动时，可以把这个全过程看做一个统一的匀减速直线运动。 我们就可以用匀变速直线运动的速度公式和位移公式来求解这一运动。 运用这种方法时，首先要设定正方向，并且要正确规定矢量的正负号(注意是相对于抛出点而言)。 3由于竖直上抛运动中物体在同一位置的上抛速度和下落速度大小相等、方向相反，所以有时可以利用这种对称性。