【志鸿优化 高中优秀教案】2014-2015学年高中物理 1.2时间和位移学案 新人教版必修1

第一篇：【志鸿优化 高中优秀教案】2014-2015学年高中物理 1.2时间和位移学案 新人教版必修1

第一章 运动的描述 2 时间和位移

学习目标

1.理解位移、路程、时刻和时间间隔.2.能用数轴或一维直线坐标系表示时刻和时间、位置和位移.3.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系.4.知道矢量和标量,知道位移是矢量.通过实例总结出矢量相加的法则.自主探究 1.时间和时刻

(1)在表示时间的数轴上,时刻用

表示,时间间隔用

表示.(2)第N秒是

(填“时刻”或“时间间隔”),第N秒初是

(填“时刻”或“时间间隔”),第N秒末是

(填“时刻”或“时间间隔”).2.路程和位移

(1)路程是 的长度.(2)位移是指

,可以用

表示.合作探究

一、时间和时间间隔

制作一张周末日程表,标明主要活动的时间、地点和活动内容.1.时刻的定义:.2.时间间隔的定义:.【巩固练习】

以下的计时数据指时刻的是（）A.中央电视台新闻联播每日19时开播

B.我国运动员刘翔在雅典奥运会跨栏决赛中,用12秒91夺得了冠军 C.某场足球赛踢了95分钟

D.由北京开往上海的Z1次列车,于19时28分从北京站始发

二、路程和位移

探究活动:从学校放学回家,有几条路线可以选择? 1.路程的定义:.2.位移的定义:.位移既有大小又有方向,学过的物理量中既有大小又有方向的物理量还有

.3.矢量:.4.标量:.【巩固练习】

下列关于位移和路程的说法中,正确的是（）A.位移大小和路程不一定相等,所以位移才不等于路程 B.位移的大小等于路程,方向由起点指向终点

C.位移描述物体相对位置的变化,路程描述路径的长短 D.位移描述直线运动,路程描述曲线运动

三、直线运动的位置和位移 【探究活动】

如图所示,物体开始时处于A位置,最后静止于B位置.(1)试在图中画出物体的位移;(2)指出位移的大小与方向;1.在直线运动中,物体的位置用

表示.2.在直线运动中,物体的位移用

表示.课堂检测

1.下列描述时间的是（）A.百米赛的运动员11s末到达终点 B.第8个1s末物体速度为零 C.百米赛运动员的成绩是11s D.3s初物体开始运动 2.关于位移和路程,下列说法中正确的是（）A.在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体一定是静止的 B.在某一段时间内物体运动的路程为零,则该物体一定是静止的 C.在直线运动中,物体的位移大小等于其路程 D.在曲线运动中,物体的位移大小小于其路程

3.如图所示,某质点沿半径为r的半圆弧由A点运动到B点,则它通过的位移和路程分别是（）A.0;0 B.2r,向东;πr C.r,向东;πr D.2r,向东;2r 4.关于矢量和标量,下列说法中正确的是（）A.矢量是既有大小又有方向的物理量 B.标量是既有大小又有方向的物理量 C.位移-10m比5m小 D.-10℃比5℃的温度低

5.某学校田径运动场跑道示意图如图所示,其中A点是所有跑步项目的终点,也是400m、800m赛跑的起跑点;B点是100m赛跑的起跑点.在校运动会中,甲、乙、丙三个同学分别参加了100m、400m和800m比赛,则（）

A.甲的位移最小 B.丙的位移最大

C.乙、丙的路程相等 D.丙的路程最大 6.下列数据属于“时刻”的是（）A.3s内 B.第3s内

C.3s末 D.第3s末

7.一个小球从距离地面4m高处落下,被地面弹回,在距离地面1m高处被接住.坐标原点选在抛出点下方2m处,向下为坐标轴的正方向,则小球抛出点、接住点的坐标和该过程的位移分别是（）A.2m、-1m、-3m B.-2m、1m、3m C.4m、1m、-3m D.-4m、-1m、3m

8.如图所示,假如每层楼的高度都是3m,楼梯的倾角为45°,一个人沿楼梯从大门走到三楼房门口,他走过的位移是多少?路程又是多少?(把人爬楼过程等效为物体沿坡滑行)

9.某测绘规划技术人员在一次对某学校操场进行测量时,他从操场上某点A处开始,先向南走了30m到达B处,再向东走了40m到达C处,最后又向北走了60m到达D处,则:(1)该技术人员步行的总路程和位移的大小各是多少?(2)要比较确切地表示此人的最终位置,应该用位移还是路程?

参考答案 自主探究 1.(1)点 线段

(2)时间间隔 时刻 时刻 2.(1)物体运动轨迹

(2)由初位置指向末位置的有向线段 有向线段 合作探究

一、时间和时间间隔

1.时刻指某一瞬间,在时间坐标轴上用一个点来表示

2.时间间隔指一段时间,在时间坐标轴上用一段线段来表示 【巩固练习】AD

二、路程和位移

1.物体运动轨迹的长度

2.由初位置指向末位置的有向线段 力 3.既有大小又有方向的量 4.只有大小没有方向的量 【巩固练习】C

三、直线运动的位置和位移 1.坐标

2.坐标的变化量 课堂检测

1.C 解析:在时间轴上,某1s初或某1s末对应于一个点,指的是时刻;某段时间对应于一段线段.故选项A、B、D指的都是时刻,选项C指的是时间.2.BD 解析:如物体沿着圆周运动一周,位移为零,可判断出选项A错误;因路程为物体实际运动路径的长度,若路程为零,则物体必定静止,选项B正确;如果物体在一条直线上做往复运动,其位移大小小于路程,选项C错误;物体做曲线运动,位移大小必定小于路程,所以选项D正确.3.B 解析:位移是矢量,有大小同时还有方向,它可以用从初位置指向末位置的有向线段表示.而路程是指质点运动轨迹的长度.因此,位移为2r,向东;路程为πr.故选B.4.AD 解析:由矢量和标量的定义可知,选项A正确,选项B错误;-10m的位移比5m的位移大,负号不表示大小,仅表示方向与正方向相反,故选项C错误;温度是标量,-10℃比5℃的温度低,负号表示该温度比0℃低,正号表示该温度比0℃高,故选项D正确.5.D 解析:根据题意,甲、乙、丙三个同学的位移分别为100m、0和0;路程分别为100m、400m和800m.选项D正确.6.CD

7.B 解析:如图,小球从A点下落,反弹后在B点被接住,O点为坐标原点.则抛出点的坐标为-2m,接住点的坐标为1m,该过程的位移为A到B的有向线段,大小为3m,方向向下.8.解析:如题图所示,“”形折线为人的运动轨迹,每个楼梯长为1.5m,路程l=4×1.5m=6 m=8.485 m.初位置在大门口,末位置在房门口,从初位置到末位置的有向线段为位移,所以位移大小为x=2h=6m.答案:6m 8.485m

9.解析:(1)根据题意可知,该测绘技术人员运动的示意图如图所示.由图可知L=LAB+LBC+LCD=130m, 有向线段AD的长度为位移x的大小,即x=m=50m.(2)为了确定该人的最终位置,应该选择位移.答案:(1)130m 50m(2)位移

第二篇：【志鸿优化 高中优秀教案】2014-2015学年高中物理 4.3牛顿第二定律学案 新人教版必修1

第四章 牛顿运动定律 3 牛顿第二定律

学习目标

1.理解牛顿第二定律,知道牛顿第二定律表达式的确切含义.2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.3.会用牛顿第二定律的公式进行计算和处理有关问题.自主探究

1.内容:物体的加速度的大小跟它受到的作用力成、跟它的质量成,加速度的方向跟作用力的方向

.2.表达式:

.3.1N=1m/s2,意义是.合作探究

一、牛顿第二定律

问题:(1)比较汽车启动、飞机起飞、火箭发射的速度变化快慢(加速度)由哪些因素决定?(2)1N是如何规定的?k等于多少?(3)各符号表示什么意思?各物理量的单位是什么? 1.牛顿第二定律揭示了力与运动的关系,即,其中k为

.2.在国际单位制中,力的单位,叫做

.此时,k=,表达式为

.二、牛顿第二定律的理解

问题:(1)向右的水平力F产生的加速度方向向哪?(2)从牛顿第二定律可知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是,我们用力提一个很重的箱子,却提不动它.这跟牛顿第二定律有没有矛盾?应该怎样解释这个现象?(3)力F1单独作用于某物体时产生的加速度是3m/s2,力F2单独作用于此物体时产生的加速度是4m/s2,两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是多大? 是非判断:判断以下说法是否正确(1)加速度与力方向相同.(2)先有力再有加速度.(3)只有物体受到力的作用,才会产生加速度.(4)恒定的合力产生恒定的加速度,变化的合力产生变化的加速度.(5)力一旦停止作用,加速度也会为零,物体将静止.(6)当合外力减小时,加速度也随之减小,物体将做减速运动.1.矢量性:F=ma是一个矢量方程,公式不但表示了

关系,还表示了

关系.2.瞬时性:a与F

产生、变化、消失.3.独立性:当物体受到几个力作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就像其他力不存在一样,这个性质叫力的独立作用原理.物体受到的每个力都会产生加速度,而最终表现出来的加速度是所有加速度的.4.同体性:F=ma中,F、m、a各量必须对应

物体.三、牛顿第二定律的应用 【例1】某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,当达到100km/h的速度时关闭发动机,经过70s停下来,汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2000N,产生的加速度应为多大? 【例2】一个物体,质量是2kg,受到互成120°角的两个力F1和F2的作用.这两个力的大小都是10N,这两个力产生的加速度是多大? 1.用牛顿第二定律解题的受力分析方法:(1)

.(2)

.(3)

.2.用牛顿第二定律解题的一般步骤:(1).(2).(3).(4).课堂检测

1.下列对于牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解中,正确的是（）A.由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比 B.由m=可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比 C.由a=可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比

D.由m=可知,物体的质量可以通过测量它所受的合外力和它的加速度而求得

2.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是（）A.物体立即获得加速度和速度

B.物体立即获得加速度,但速度仍为零 C.物体立即获得速度,但加速度仍为零 D.物体的速度和加速度均为零

3.物体在与其初速度始终共线的合外力F的作用下运动.取v0方向为正,合外力F随时间t的变化情况如图所示,则在0~t1这段时间内（）

A.物体的加速度先减小后增大,速度也是先减小后增大 B.物体的加速度先增大后减小,速度也是先增大后减小 C.物体的加速度先减小后增大,速度一直在增大 D.物体的加速度先减小后增大,速度一直在减小

4.搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小为F时,物体的加速度为a1;若保持力的方向不变,大小变为2F时,物体的加速度为a2,则()

A.a1=a2 B.a12a1 5.一物体做直线运动的vt图象如图所示,则下列图中能正确反映物体所受合力F随时间变化情况的是()

6.如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20N的完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1kg的物块.在水平地面上当小车做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为10N.当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数变为8N.这时小车运动的加速度大小是（）A.2m/s2 B.4m/s2 C.6m/s2 D.8m/s2 7.A、B两球的质量均为m,两球之间用轻弹簧相连,放在光滑的水平地面上,A球左侧靠墙.用力F向左推B球将弹簧压缩,如图所示.然后突然将力F撤去,在撤去力F的瞬间,A、B两球的加速度分别为（）

A.0,0 B.C.0, D.8.在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中,有关比例系数k的说法,正确的是（）A.k的数值由F、m、a的数值决定 B.k的数值由F、m、a的单位决定 C.在国际单位制中,k=1 D.在任何情况下k都等于1 9.在水平地面上有一质量为2kg的物体,物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动,10s后拉力大小减为,该物体的速度随时间t的变化规律如图所示.g取10m/s2,求:

(1)物体受到的拉力F的大小;(2)物体与地面之间的动摩擦因数.10.如图所示,水平恒力F=20N,把质量m=0.6kg的木块压在竖直墙上,木块离地面的高度h=6m.木块从静止开始向下做匀加速运动,经过2s到达地面.(g取10m/s2)求:(1)木块下滑的加速度a的大小;(2)画出木块的受力示意图;(3)木块与墙壁之间的滑动摩擦因数.参考答案 自主探究

1.正比 反比 相同 2.F=kma 3.使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力的大小为1N 合作探究

一、牛顿第二定律

1.定量 F=kma 比例系数 2.kg·m/s2 牛顿 1 F=ma

二、牛顿第二定律的理解 1.大小 方向 2.同时 3.矢量和 4.同一个

三、牛顿第二定律的应用

1.合成法 分解法 正交分解法

2.选取研究对象 分析所选对象在某状态或某过程中的受力情况、运动情况 明确研究对象受到的合力和具有的加速度的表达式 根据牛顿第二定律列出方程F=ma,解方程得到答案 课堂检测

1.CD 解析:a、m、F三个物理量的决定关系是:力F和质量m决定了加速度a,而加速度a不能决定力的大小或质量的大小.若知道物体的受力大小和加速度大小,由m=可求得物体的质量.2.B 解析:由牛顿第二定律的同时性可知,力作用的瞬时即可获得加速度,但速度仍为零.3.C 解析:由a=知,物体的加速度先减小后增大,因加速度与速度方向始终相同,因此物体的速度一直在增大.4.D 解析:a1=,a2==2a1+,可知a2>2a1.5.B 解析:在0~2s内,物体做匀加速直线运动,2~4s内物体做匀减速直线运动,4~6s内物体做反方向的匀加速直线运动,且2~6s内物体的加速度相同,6~8s内物体做反方向的匀减速直线运动,综上可知B正确.6.B 解析:因弹簧的弹力与其形变量成正比,当弹簧测力计甲的示数由10N变为8N时,其形变量减少,则弹簧测力计乙的形变量必增大,且甲、乙两弹簧测力计形变量变化的大小相等,所以弹簧测力计乙的示数应为12N.物体在水平方向所受到的合外力为F=F乙-F甲=4N.根据牛顿第二定律得,物块的加速度大小为a=m/s2=4m/s2.7.C 解析:弹簧处于压缩状态时,B球受到力F和弹簧的弹力F1的作用而静止,有F=F1,A球受到弹簧的弹力F1和墙壁的弹力F2的作用而静止,且F1=F2.撤去力F的瞬间,A球仍受到弹簧的弹力F1和墙壁的弹力F2的作用,加速度a1=0;B球只受到弹力F1的作用,加速度a2=.8.BC 解析:物理公式在确定物理量数量关系的同时,也确定了物理量的单位.在F=kma中,只有“m”的单位取kg,“a”的单位取m/s2,“F”的单位取N时,才有k=1,故排除选项A、D,选项B、C正确.9.解析:0~10s间物体加速度大小a1==0.8m/s2 10~14s间物体加速度大小a2==2m/s2 根据牛顿第二定律有 F-μmg=ma1 μmg-=ma2,可得μ=0.48,F=11.2N.答案:(1)11.2N(2)0.48 10.解析:(1)由h=at2得a==3m/s2.(2)如图所示.(3)由牛顿第二定律 a= 得μ==0.21.答案:(1)3m/s2(2)见解析(3)0.21

第三篇：【志鸿优化 高中优秀教案】2014-2015学年高中物理 1.1质点、参考系和坐标系学案

第一章 运动的描述 1 质点 参考系和坐标系

学习目标

1.知道质点的概念及条件.2.知道参考系的概念及作用.3.掌握坐标系的简单应用.自主探究

1.质点:

.物体看成质点的条件:

.2.,称为参考系.选择不同的参考系,对同一运动的描述

.3.坐标系相对参考系

(填“运动”或“静止”),在坐标系中用

表示质点的位置;用

表示质点位置的变化.合作探究

一、物体和质点 【演示实验一】

羽毛在下落的过程中有什么特点? 【演示实验二】

竹蜻蜓的运动跟羽毛的运动一样吗?它又有什么特点? 问题探究:描述物体运动的困难和麻烦出在哪里?能不能克服这些麻烦呢? 归纳:详细描述物体运动的困难就在于

.【案例分析一】

情景一:地球绕太阳公转.情景二:远洋航行的轮船,指挥部要确定它在海洋中的位置.情景三:从斜面上滑下的木块.情景四:火车在从南京开往上海的途中.情景一研究地球公转一周的时间;情景二研究轮船的位置坐标;情景三研究木块的运动;情景四研究火车全程所用的时间.在以上四种情景中,物体的形状和大小对所研究的问题有没有影响? 结论:.1.质点:.2.物体看成质点的条件:.3.质点是一种理想的.【巩固练习】

在研究下列运动时,能把物体看做质点的是（）A.研究跳水运动员在空中的跳水动作 B.研究飞往火星的宇宙飞船最佳运行轨道

C.一枚硬币用力上抛并猜测它落地时正面是朝上还是朝下 D.研究汽车在上坡时有无翻倒的危险

二、参考系 【案例分析二】

汽车在公路上向左匀速行驶,如图甲,经过一棵果树附近时,恰有一颗果子从树上自由落下,图乙是其运动的轨迹.地面上静止的人看到果子的运动轨迹是,车中的人看到果子的运 动轨迹却是

(不计阻力).同样的果子落地,为什么会观察到不同的轨迹呢? 1.参考系:.2.选择不同的参考系,.3.参考系可任意选取,但选择的原则

.【巩固练习】

如图所示,飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员甲和地面上的人乙观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,下列说法正确的是（）A.甲、乙两人的说法中必有一个是错误的

B.他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的 C.研究物体运动时不一定要选择参考系

D.参考系的选择只能是相对于地面静止的物体

三、坐标系

【案例分析三】

如图所示,某人从学校门口A处开始散步,先向南走了50m到达B处,再向东走了100m到达C处,最后又向北走了150m到达D处,则A、B、C、D各点的位置如何表示?

结论:一般说来,为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的.1.坐标系相对参考系是的.2.坐标系的三要素:、、.3.用

表示质点的位置.4.用

描述质点的位置变化.【巩固训练】

如图所示,质点由西向东运动,从A点出发到达C点再返回B点静止.若AC=100m,BC=30m,以B点为原点,向东为正方向建立直线坐标系,则:出发点的位置为

m,B点的位置是

m,C点的位置为

m,A到B的位置变化是

m,方向

.C到B的位置变化为

m,方向

.课堂检测

1.如图所示是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是()

A.大地 B.太阳 C.运动员 D.摄影师本人

2.下列关于质点的说法中正确的是（）A.凡轻小的物体皆可看做质点

B.只有体积很小的物体才能看做质点

C.研究地球绕太阳公转速度时可以将地球看做质点

D.研究某学生骑车姿势的变化时可以把学生和车看做质点 3.下列情况中的物体,可以看做质点的是（）A.研究从北京开往上海的一列火车的运行速度 B.研究做课间操的同学们的动作 C.研究原子的内部结构

D.研究运行中的人造卫星的公转轨迹

4.桌面离地面的高度是0.9m,坐标系的原点定在桌面上,向上方向为坐标轴的正方向,有A、B两点离地面的距离分别为1.9m和0.4m.那么A、B的坐标分别是（）A.1m,0.5m B.1.9m,0.4m C.1m,-0.5m D.0.9m,-0.5m 5.平直公路上,甲、乙、丙三位同学骑自行车向东行驶,甲感觉顺风,乙感觉无风,丙感觉逆风,由此可以判定（）A.当时刮的是西风 B.当时刮的是东风

C.若以乙为参考系,甲向西运动,丙向东运动 D.若以乙为参考系,甲向东运动,丙向西运动

6.下列有关运动的描述中,参考系的选取符合描述的是（）A.诗句“飞流直下三千尺”是以“飞流”作为参考系的

B.“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”是以“潮水”为参考系的 C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的 D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以“国旗”为参考系的 7.关于参考系,以下说法正确的是（）A.不选定参考系,就无法研究某一物体是怎样运动的 B.参考系就是不动的物体

C.同一物体的运动情况,对于不同的参考系可能有不同的观察结果 D.任何情况下,只有地球才是最理想的参考系

8.如图所示,桌面离地面的高度为0.8m,若将坐标系原点定在水平桌面上,取竖直向上的方向为坐标轴的正方向,通过测量,A、B两点距离桌面的距离都为0.2m.则A点的坐标为,B点的坐标为

.9.某运动物体在平面内,由点(3,1)出发,沿直线运动到点(1,4),然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5).试在图中完成坐标系的建立并画出物体的运动轨迹.(单位:m)

参考答案 自主探究

1.用来代替物体的有质量的点 物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小 2.描述物体的运动时,选来作为标准的物体 可能不同 3.静止 坐标 坐标的变化 合作探究

一、物体和质点

1.用来代替物体的有质量的点

2.物体的形状和大小对所研究的问题没有影响或影响很小 3.物理模型 【巩固练习】B

二、参考系

1.描述物体的运动时,选来作为标准的物体,称为参考系 2.对同一运动的描述可能不同 3.要使运动描述尽可能简单 【巩固练习】B

三、坐标系 1.静止

2.原点 正方向 单位长度 3.坐标

4.坐标的变化

【巩固练习】-70 0 30 70 向东-30 向西 课堂检测 1.C 2.C 解析:一个物体能否看做质点与其大小和轻重无关,只要物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略,就能看做质点,因此选项A、B错误;地球绕太阳公转时,地球的大小可以忽 略,此时地球可以作为质点处理,选项C正确;研究学生骑车姿势的变化时,学生身体各部分的运动差异不能忽略,不能把学生看做质点,选项D错误.3.AD 解析:火车的长度与北京和上海间的距离相比,可以忽略,此时火车可看做质点,选项A正确;做操时,同学们身体的各部位运动情况不一样,此时不能将同学们看做质点,选项B错误;研究原子的内部结构时,不能忽略原子的大小,原子不能看做质点,选项C错误;卫星绕地球公转时研究其轨迹,大小可以忽略,可看做质点,选项D正确.4.C 解析:A点在桌面上方1m处,故坐标为1m;B点在桌面下方0.5m处,故坐标为-0.5m.5.AC 解析:甲、乙、丙骑自行车都向东行驶,若当时刮的是东风,无论如何都不可能感觉顺风或无风,只能感觉是逆风,故选项A正确,选项B错误;甲感觉顺风,说明甲的速度小于风速,乙感觉无风,说明乙的速度等于风速,丙感觉逆风,说明丙的速度大于风速,故若以乙为参考系,甲向西运动,丙向东运动,选项C正确,选项D错误.6.C 解析:A中是以地面作为参考系的,B中是以人本身作为参考系的,C中是以山为参考系的,D中是以旗杆或地面为参考系的.7.AC 解析:研究物体的运动必须选定参考系,否则没法研究,选项A正确;参考系是假定为不动的物体,绝对不动的物体是不存在的,选项B错误;同一个物体的运动,选取不同的物体作为参考系时,会观察到不同的结果,选项C正确;参考系的选取,要以方便观测和使运动的描述尽可能简单为原则,而非只有选地球为参考系才是最理想的,选项D错误.8.0.2m-0.2m 9.解析:该物体的运动为平面内的平动,要描述其运动就要建立直角坐标系.图中已建立,并有原点、标度和正方向.此时,只需再定义两坐标轴的名称和单位,标上各处标度的大小,即可对运动进行描述.取水平坐标线为x轴,竖直坐标线为y轴;单位都取为m,根据题目的描述就可画出物体的运动轨迹.坐标系的建立及物体运动的轨迹如图所示(图中实线表示物体运动的轨迹).答案:见解析

第四篇：【志鸿优化 高中优秀教案】2014-2015学年高中物理 4.6用牛顿运动定律解决问题学案 新人教版必修1

第四章 牛顿运动定律 6 用牛顿运动定律解决问题(一)

学习目标

1.知道应用牛顿运动定律解决的两类主要问题.2.掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法.3.能结合物体的运动情况对物体的受力情况进行分析.4.能根据物体的受力情况推导物体的运动情况.5.会用牛顿运动定律和运动学公式解决简单的力学问题.自主探究

1.匀变速直线规律:(1)速度公式:

(2)位移公式:

(3)速度与位移的关系式:

2.牛顿运动定律:(1)牛顿第一定律:.(2)牛顿第二定律:.(3)牛顿第三定律:.合作探究

一、从物体的受力情况确定物体的运动情况

【例1】一个静止在光滑水平地面上的物体,质量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动.求物体在4s末的速度和4s内的位移.问题:(1)研究对象是谁?它一共受几个力的作用,画出受力图.(2)研究对象受到的合力沿什么方向?大小是多少?(3)研究对象的运动是匀变速运动吗?依据是什么? 1.如果已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律求出物体的,再通过

规律确定物体的运动情况.2.解题思路

(1)确定研究对象,对研究对象进行

和,并画出

;(2)根据力的合成与分解的方法,求出物体所受的;(3)根据牛顿第二定律列方程,求出物体的;(4)结合给定的物体的运动的初始条件,选择

求出答案.二、从物体的运动情况确定物体的受力情况 【例2】一个滑雪者,质量m=75kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°.在 t=5s的时间内滑下的路程x=60m,求滑雪人受到的阻力.(包括摩擦力和空气阻力)问题:(1)研究对象是谁?找出它的关于运动状态的描述.(2)求出研究对象的加速度,并画出受力图.(3)研究对象沿斜面方向下匀加速运动,应如何建立坐标系求合力? 1.如果已知物体的运动情况,可以由运动学公式求出物体的,再通过

确定物 体的受力情况.2.解题思路

(1)确定研究对象,对研究对象进行

和,并画出物体的;(2)选择合适的运动规律,求出物体的;(3)根据牛顿第二定律列方程,求出物体的所受的;(4)根据的方法,找到各力之间的关系求出答案.课堂检测

1.如果力F在时间t内使原来静止的质量为m的物体移动距离x,那么（）A.相同的力在一半的时间内使质量为的物体移动相同的距离 B.相同的力在相同的时间内使质量为的物体移动相同的距离 C.相同的力在两倍的时间内使质量为2m的物体移动相同的距离 D.一半的力在相同的时间内使质量为的物体移动相同的距离

2.同学们小时候都喜欢滑滑梯,如图所示,已知斜面的倾角为θ,斜面长度为l,小孩与斜面的动摩擦因数为μ,小孩可看成质点,不计空气阻力,则下列有关说法正确的是（）A.小孩下滑过程中对斜面的压力大小为mgcosθ B.小孩下滑过程中的加速度大小为gsinθ C.到达斜面底端时小孩速度大小为

D.下滑过程小孩所受摩擦力的大小为μmgcosθ

3.有三个光滑斜轨道1、2、3,它们的倾角依次是60°、45°和30°,这些轨道交于O点,现有位于同一竖直线上的3个小物体甲、乙、丙,分别沿这3个轨道同时从静止自由下滑,如图所示,物体滑到O点的先后顺序是（）A.甲最先,乙稍后,丙最后

B.乙最先,然后甲和丙同时到达 C.甲、乙、丙同时到达 D.乙最先,甲稍后,丙最后

4.一个木块放在水平面上,在水平拉力F的作用下做匀速直线运动,当拉力为2F时木块的加速度大小是a,则水平拉力为4F时,木块的加速度大小是()

A.a B.2a C.3a D.4a 5.A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上,若两物体的质量mA>mB,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为（）A.xA=xB B.xA>xB C.xA

6.如图所示,在沿平直轨道行驶的车厢内,有一轻绳的上端固定在车厢的顶部,下端拴一小球,当小球相对车厢静止时,悬线与竖直方向的夹角为θ,则下列关于车厢的运动情况正确的是（）A.车厢加速度大小为gtanθ,方向水平向左 B.车厢加速度大小为gtanθ,方向水平向右 C.车厢加速度大小为gsinθ,方向水平向左 D.车厢加速度大小为gsinθ,方向水平向右

7.如图所示,质量m0=60kg的人通过定滑轮将质量为m=10kg的货物提升到高处.滑轮的质量和摩擦均不计,货物获得的加速度a=2m/s2,则人对地面的压力为(g取10m/s2)（）A.120N B.480N C.600N D.720N

8.如图所示,弹簧测力计外壳质量为m0,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩处吊着一质量为m的重物,现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧测力计,使其向上做匀加速运动,则弹簧测力计的示数为（）A.mg B.mg C.F D.F 9.将“超级市场”中运送货物所用的平板车固定在水平地面上,配送员用400N的水平力推动一箱100kg的货物时,该货物刚好能在平板车上开始滑动;若配送员推动平板车由静止开始加速前进,要使此箱货物不从车上滑落,配送员推车时的加速度的取值可以为(g取10m/s2)（）A.3.2m/s2 B.5.5m/s2 C.6.0m/s2 D.2.8m/s2

10.如图所示,小车上固定一弯折硬杆ABC,C端固定一质量为m的小球.已知α角恒定,当小车 水平向左做变加速直线运动时,BC杆对小球的作用力的方向（）A.一定沿着杆向上 B.一定竖直向上 C.一定不是水平方向

D.随加速度a的数值的改变而改变

11.质量为m=2kg的物体,放在水平面上,它们之间的动摩擦因数μ=0.5,现对物体施加F=20N的作用力,方向与水平面成θ=37°(sin37°=0.6)角斜向上,如图所示,(g取10m/s2)求:(1)物体运动的加速度为大小;(2)物体在力F作用下5s内通过的位移大小;(3)如果力F的作用经5s后撤去,则物体在撤去力F后还能滑行的距离.12.如图所示为游乐场中深受大家喜爱的“激流勇进”的娱乐项目,人坐在船中,随着提升机达到高处,再沿着水槽飞滑而下,劈波斩浪的刹那给人惊险刺激的感受.设乘客与船的总质量为100kg,在倾斜水槽和水平水槽中滑行时所受的阻力均为重力的0.1倍,水槽的坡度为30°,若乘客与船从槽顶部由静止开始滑行18m经过斜槽的底部O点进入水平水槽(设经过O点前后速度大小不变,g取10m/s2).求:(1)船沿倾斜水槽下滑的加速度的大小;(2)船滑到斜槽底部O点时的速度大小;(3)船进入水平水槽后15s内滑行的距离.参考答案 自主探究 1.(1)v=v0+at(2)x=v0t+at2(3)v2-=2ax 2.(1)一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.(2)物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比;加速度方向跟作用力方向相同.(3)两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.合作探究

一、从物体的受力情况确定物体的运动情况 1.合力 匀变速直线运动

2.(1)受力分析 运动分析 受力分析图(2)合力(3)加速度(4)运动规律

二、从物体的运动情况确定物体的受力情况 1.加速度 牛顿第二定律

2.(1)受力分析 运动分析 受力分析图(2)加速度(3)合力(4)力的合成与分解 课堂检测

1.D 解析:根据牛顿第二定律得F=ma,物体运动的位移为x=at2,联立两式可得x=.由各选项中各物理量的变化可判断选项D正确.2.AD 解析:在下滑过程中,小孩受重力mg、支持力FN=mgcosθ、摩擦力Ff=μFN,由牛顿第二定律,得mgsinθ-μFN=ma,故a=gsinθ-μgcosθ=(sinθ-μcosθ)g,到达底端时的速度为v=,故选项A、D正确,选项B、C错误.3.B 解析:设轨道的底边长度为d、倾角为α,则轨道的长为x=.物体沿轨道下滑时的加速度a=gsinα.由x=at2可得t=,所以当倾角为45°时下滑时间最短,倾角为60°和30°时下滑时间相等.4.C 解析:物体做匀速运动时受的摩擦力Ff=F.当拉力为2F时,由牛顿第二定律知2F-Ff=ma;当拉力为4F时,有4F-Ff=ma',解得a'=3a.5.A 解析:在滑行过程中,物体所受摩擦力提供加速度,设物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则aA==μg,aB==μg,即aA=aB;又由运动学公式x=可知两物体滑行的最大距离xA=xB.6.A 解析:小球受力分析如图所示,重力与拉力的合力方向水平向左,大小F=mgtanθ,所以加速度大小为gtanθ.7.B 解析:对货物,根据牛顿第二定律有F-mg=ma,对人根据平衡条件有F+FN=m0g,由以上两式得FN=480N.8.D 解析:设弹簧测力计的示数为FT,以弹簧测力计和重物为研究对象,根据牛顿第二定律有F-(m+m0)g=(m+m0)a,解得a=-g.以重物为研究对象,根据牛顿第二定律有FT-mg=ma,由以上几式可得FT=F.9.AD 解析:根据题意可知,货物与平板车之间的最大静摩擦力为Fm=400N.要使货物不从车上滑落,推车的加速度最大时,货物受到的摩擦力刚好达到最大值,有Fm=mam,解得am=4m/s2,选项A、D正确.10.CD 解析:BC杆对小球的作用力有两个效果,竖直方向与重力平衡,竖直方向分力不变,水平方向提供产生加速度的力,大小随加速度变化而变化,所以BC杆对小球的作用力的方向一定不是水平方向,随加速度a数值的改变而改变,选项C、D正确.11.解析:(1)对物体受力分析如图所示.水平方向有Fcosθ-Ff=ma 竖直方向有Fsinθ+FN=mg 另有Ff=μFN 代入数据解得a=6m/s2.(2)物体在5s内通过的位移 x=at2=×6×52m=75m.(3)5s末物体的速度 v=at=6×5m/s=30m/s 撤去力F后,物体运动的加速度大小 a'==μg=5m/s2 则物体在撤去力F后还能滑行的距离 x'=m=90m.答案:(1)6m/s2(2)75m(3)90m 12.解析:(1)对船进行受力分析,根据牛顿第二定律,有 mgsin30°-Ff=ma Ff=0.1mg 得a=4m/s2.(2)由匀加速直线运动规律有 v2=2ax 代入数据得v=12m/s.(3)船进入水平水槽后,据牛顿第二定律有-Ff=ma' a'=-0.1g=-0.1×10m/s2=-1m/s2 由于t止=-=12s<15s 即船进入水平水槽后12s末时速度为0 船在15s内滑行的距离 x=t止=×12m=72m.答案:(1)4m/s2(2)12m/s(3)72m

第五篇：高中物理新课标人教版必修一优秀教案：3 匀变速直线运动的位移与时间的关系

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整体设计

高中物理引入极限思想的出发点就在于它是一种常用的科学思维方法，上一章教材用极限思想介绍了瞬时速度和瞬时加速度，本节介绍v-t图线下面四边形的面积代表匀变速直线运动的位移时，又一次应用了极限思想.当然，我们只是让学生初步认识这些极限思想，并不要求会计算极限.按教材这样的方式来接受极限思想，对高中学生来说是不会有太多困难的.学生学习极限时的困难不在于它的思想，而在于它的运算和严格的证明，而这些，在教材中并不出现.教材的宗旨仅仅是“渗透”这样的思想.在导出位移公式的教学中，利用实验探究中所得到的一条纸带上时间与速度的记录，让学生思考与讨论如何求出小车的位移，要鼓励学生积极思考，充分表达自己的想法.可启发、引导学生具体、深入地分析，肯定学生正确的想法，弄清楚错误的原因.本节应注重数、形结合的问题，教学过程中可采用探究式、讨论式进行授课.教学重点

1.理解匀速直线运动的位移及其应用.2.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用.教学难点

1.v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移.2.微元法推导位移公式.课时安排

1课时 三维目标

知识与技能

1.知道匀速直线运动的位移与时间的关系.2.理解匀变速直线运动的位移及其应用.3.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用.4.理解v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移.过程与方法

1.通过近似推导位移公式的过程，体验微元法的特点和技巧，能把瞬时速度的求法与此比较.2.感悟一些数学方法的应用特点.情感态度与价值观

1.经历微元法推导位移公式和公式法推导速度位移关系，培养自己动手的能力，增加物理情感.2.体验成功的快乐和方法的意义.课前准备

多媒体课件、坐标纸、铅笔

教学过程

导入新课

情景导入

“适者生存”是自然界中基本的法则之一，猎豹要生存必须获得足够的食物，猎豹的食物来源中，羚羊是不可缺少的.假设羚羊从静止开始奔跑，经50 m能加速到最大速度25 m/s，并能维持较长的时间；猎豹从静止开始奔跑，经60 m能加速到最大速度30 m/s，以后只能维持这个速度4.0 s.设猎豹在某次寻找食物时，距离羚羊30 m时开始攻击，羚羊在猎豹开始攻击后1.0 s才开始逃跑，假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速直线运动，且均沿同一直线奔www.xiexiebang.com

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学生分组讨论并说出各自见解.结论：学生A的计算中，时间间隔越小，计算出的误差就越小，越接近真实值.点评：培养用微元法的思想分析问题的能力和敢于提出与别人不同见解发表自己看法的勇气.说明：这种分析方法是把过程先微分后再累加（积分）的定积分思想来解决问题的方法，在以后的学习中经常用到.比如：一条直线可看作由一个个的点子组成，一条曲线可看作由一条条的小线段组成.教师活动：（投影）提出问题：我们掌握了这种定积分分析问题的思想，下面同学们在坐标纸上作初速度为v0的匀变速直线运动的v-t图象，分析一下图线与t轴所夹的面积是不是也表示匀变速直线运动在时间t内的位移呢？

学生作出v-t图象，自我思考解答，分组讨论.讨论交流：1.把每一小段Δt内的运动看作匀速运动，则各矩形面积等于各段匀速直线运动的位移，从图2-3-2看出，矩形面积之和小于匀变速直线运动在该段时间内的位移.图2-3-2

图2-3-3

图2-3-4

2.时间段Δt越小，各匀速直线运动位移和与匀变速直线运动位移之间的差值就越小.如图2-3-3.3.当Δt→0时，各矩形面积之和趋近于v-t图象下面的面积.4.如果把整个运动过程划分得非常非常细，很多很小矩形的面积之和就能准确代表物体的位移了，位移的大小等于如图2-3-4所示的梯形的面积.根据同学们的结论利用课本图2.3-2（丁图）能否推导出匀变速直线运动的位移与时间的关系式？

学生分析推导，写出过程：

S面积=12（OC+AB）·OA 1

2所以x=（v0+v）t

又v=v0+at

解得x=v0t+12at.2

点评：培养学生利用数学图象和物理知识推导物理规律的能力.做一做：位移与时间的关系也可以用图象表示，这种图象叫做位移—时间图象，即x-t图象.运用初中数学中学到的一次函数和二次函数知识，你能画出匀变速直线运动x=v0t+x-t图象吗？（v0、a是常数）

学生在坐标纸上作x-t图象.点评：培养学生把数学知识应用在物理中，体会物理与数学的密切关系，培养学生作关系式图象的处理技巧.（投影）进一步提出问题：如果一位同学问：“我们研究的是直线运动，为什么画出来的www.xiexiebang.com

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出之间的关系；若是，恒量是多少？

学生分析推导：xn=v0T+

xn+1=（v0+aT）T+

212aT2

12aT2

2Δx=xn+1-xn=aT（即aT为恒量）.展示论点：在匀变速直线运动中，某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度.学生分组，讨论并证明.证明：如图2-3-5所示

图2-3-5

vB=vA+at2

vC=vA+at vAvC2vAvAat2at2

vAC==

=vA+

所以vB=v.例1一个做匀变速直线运动的质点，在连续相等的两个时间间隔内，通过的位移分别是24 m和64 m，每一个时间间隔为4 s，求质点的初速度和加速度.解析：匀变速直线运动的规律可用多个公式描述，因而选择不同的公式，所对应的解法也不同.如：

解法一：基本公式法：画出运动过程示意图，如图2-3-6所示，因题目中只涉及位移与时间，故选择位移公式：

图2-3-6

x1=vAt+12at2

x2=vA（2t）+a（2t）-（vAt+

12at）

将x1=24 m、x2=64 m，代入上式解得：

a=2.5 m/s2，vA=1 m/s.解法二：用平均速度公式：

连续的两段时间t内的平均速度分别为：

v1=x1/t=24/4 m/s=6 m/s

v2=x2/t=64/4 m/s=16 m/s

B点是AC段的中间时刻，则

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v=v0vt2和x=vt求解.平均速度：v=v0vt2=

1.8m/s5.0m/s2xv=3.4 m/s

由x=vt得，需要的时间：t=

关于刹车时的误解问题：

=

85m3.4m/s=25 s.例2 在平直公路上，一汽车的速度为15 m/s，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2 m/s的加速度运动，问刹车后10 s末车离开始刹车点多远？

分析：车做减速运动，是否运动了10 s，这是本题必须考虑的.初速度v0=15 m/s，a=-2 m/s，设刹车时间为t0，则0=v0+at.得：t=v0a22 =152 s=7.5 s，即车运动7.5 s会停下，在后2.5 s内，车停止不动.2解析：设车实际运动时间为t，vt=0，a=-2 m/s，由v=v0+at知t=7.5 s.故x=v0t+12at2=56.25 m.答案：56.25 m 思维拓展

如图2-3-7所示，物体由高度相同、路径不同的光滑斜面静止下滑，物体通过两条路径的长度相等，通过C点前后速度大小不变，问物体沿哪一路径先到达最低点？

图2-37

图2-3-8

合作交流：物体由A→B做初速度为零的匀加速直线运动，到B点时速度大小为v1；物体由A→C做初速度为零的匀加速直线运动，加速度比AB段的加速度大，由C→D做匀加速直线运动，初速度大小等于AC段的末速度大小，加速度比AB段的加速度小，到D点时的速度大小也为v1（以后会学到），用计算的方法较为烦琐，现画出函数图象进行求解.根据上述运动过程，画出物体运动的v-t图象如图2-3-8所示，我们获得一个新的信息，根据通过的位移相等知道两条图线与横轴所围“面积”相等，所以沿A→C→D路径滑下用的时间较短，故先到达最低点.提示：用v-t图象分析问题时，要特别注意图线的斜率、与t轴所夹面积的物理意义.（注意此例中纵轴表示的是速率）

课堂训练

“适者生存”是自然界中基本的法则之一，猎豹要生存必须获得足够的食物，猎豹的食物来源中，羚羊是不可缺少的.假设羚羊从静止开始奔跑，经50 m能加速到最大速度25 m/s，并能维持较长的时间；猎豹从静止开始奔跑，经60 m能加速到最大速度30 m/s，以后只能维持这个速度4.0 s.设猎豹在某次寻找食物时，距离羚羊30 m时开始攻击，羚羊则在猎豹开始攻www.xiexiebang.com

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提示：直尺做v0=0、a=g的匀加速直线运动，故x=

习题详解

12gt2t2xg.1.解答：初速度v0=36 km/h=10 m/s，加速度a=0.2 m/s2，时间t=30 s，根据s=v0t+s=390 m.根据v=v0+at得v=16 m/s.2.解答：初速度v0=18 m/s，时间t=3 s，位移s=36 m.根据s=v0t+m/s2.3.解答：x=121212at2得

at2得a=

2(sv0t)t2=-4 at2x∝a

即位移之比等于加速度之比.设计点评

本节是探究匀变速直线运动的位移与时间的关系，本教学设计先用微分思想推导出位移应是v-t图象中图线与t轴所夹图形的面积，然后根据求图形面积，推导出了位移—时间关系.这种分析方法是把过程先微分后再累加（积分）的定积分思想来解决问题的方法，在以后的学习中经常用到.因此本教学设计侧重了极限思想的渗透，使学生接受过程中不感到有困难.在渗透极限的探究过程中，重点突出了数、形结合的思路.www.xiexiebang.com

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