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高三物理《勻變速運動》教案設(shè)計
一、特別提示:
1、勻變速運動是加速度恒定不變的運動,從運動軌跡來看可以分為勻變速直線運動和勻變速曲線運動。
2、從動力學(xué)上看,物體做勻變速運動的條件是物體受到大小和方向都不變的恒力的作用。勻變速運動的加速度由牛頓第二定律決定。
3、原來靜止的物體受到恒力的作用,物體將向受力的方向做勻加速直線運動;物體受到和初速度方向相同的恒力,物體將做勻速直線運動;物體受到和初速度方向相反的恒力,物體將做勻減速直線運動;若所受到的恒力方向與初速度方向有一定的夾角,物體就做勻變速曲線運動。
二、典型例題:
例1 氣球上吊一重物,以速度 從地面勻速豎直上升,經(jīng)過時間t重物落回地面。不計空氣對物體的阻力,重力離開氣球時離地面的高度為多少。
解 方法1:設(shè)重物離開氣球時的高度為 ,對于離開氣球后的運動過程,可列下面方程: ,其中(-hx表示)向下的位移 , 為勻速運動的時間, 為豎直上拋過程的時間,解方程得: ,于是,離開氣球時的離地高度可在勻速上升過程中求得,為:
方法2:將重物的運動看成全程做勻速直線運動與離開氣球后做自由落體運動的合運動。顯然總位移等于零,所以:
解得:
評析 通過以上兩種方法的比較,更深入理解位移規(guī)律及靈活運用運動的合成可以使解題過程更簡捷。
例2 兩小球以95m長的細線相連。兩球從同一地點自由下落,其中一球先下落1s另一球才開始下落。問后一球下落幾秒線才被拉直?
解 方法1:線被拉直指的是兩球發(fā)生的相對位移大小等于線長,應(yīng)將兩球的運動聯(lián)系起來解,設(shè)后球下落時間為ts,則先下落小球運動時間為(t+1)s,根據(jù)位移關(guān)系有:
解得:t=9s
方法2:若以后球為參照物,當(dāng)后球出發(fā)時前球的運動速度為 。以后兩球速度發(fā)生相同的改變,即前一球相對后一球的速度始終為 ,此時線已被拉長:
線被拉直可看成前一球相對后一球做勻速直線運動發(fā)生了位移:
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