《追及与相遇问题》
整体设计
【教学目标】:
㈠知识与技能:⒈学会分析复杂过程的技巧;
⒉掌握追及与相遇问题的典型方法;
㈡过程与方法:体验应用规律的方法,培养分析物理过程的能力;
㈢情感态度与价值观:增强学习物理的信心、提高学习物理的兴趣;
【重点难点】:临界法、图象法;
【教学用具】:多媒体课件;
教学过程
【新课引入】:
⒈回顾:⑴匀变速直线运动:三组公式,两种图象;⑵自由落体运动与竖直上抛运动;
⒉引导:以上所学均是单个物体的运动,虽然有时运动过程分为很多个阶段,但只需逐段分析,
并不难解决问题。如果所研究的对象是两个以上的物体,由于每个物体的运动情况不一定相同,且需要考虑它们之间的相对运动问题,将使问题变得更加复杂。这就是本节课所要学习的匀变速直线运动的综合应用——《追及与相遇问题》;
【新课讲授】:
㈠同向运动的物体之间的距离变化的决定因素:
[例题1]:⑴甲、乙两车从同一地点沿同一方向同时出发做匀速直线运动,甲的速度为v甲=20m/s,乙的速度为v乙=10m/s。则甲、乙两车谁运动在前谁运动在后?它们之间的距离是逐渐缩小还是逐渐扩大?
答:______________________________________________________________________________; ⑵甲、乙两车从同一地点沿同一方向同时出发做直线运动,时间t=10s内甲的速度由20m/s均匀增大到25m/s,乙的速度由10m/s均匀增大到20m/s。则甲、乙两车谁运动在前谁运动在后?它们之间的距离是逐渐缩小还是逐渐扩大?
答:______________________________________________________________________________; ⑶甲、乙两车从同一地点沿同一方向同时出发做直线运动,时间t=10s内甲的速度由20m/s均匀减小到16m/s,乙的速度由10m/s均匀增大到14m/s。则甲、乙两车谁运动在前谁运动在后?它们之间的距离是逐渐缩小还是逐渐扩大?
答:______________________________________________________________________________; ⑷由以上分析可知:同向运动的两物体之间的距离变化直接取决于什么因素?什么情况下会逐渐缩小?什么情况下会逐渐扩大?
答:______________________________________________________________________________; ㈡追及与相遇问题:
[例题2]:汽车从静止开始以1m/s2的加速度前进,车后相距x0为25m处,某人同时开始以6m/s的速度追车,能否追上?若追不上,求人、车间的最小距离。
[分析]:根据人和车的运动情况,画出过程示意图,并判断:若人没有追上车,人和车之间的距离如何变化?其分界点是什么?
答:______________________________________________________________________________;
[解]:方法㈠:《临界法》
注:⑴临界:即分界;其过程特点就是:________________________________________________;
对应物理量的值叫临界值,所需条件叫临界条件;
利用临界值、临界状态、临界条件作为解题思路的起点——临界法;
⑵常见关键词有:______________________________________________________________等; ⑶步骤:_________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; ⑷常见临界条件:相距最近或最远、追上或追不上的临界条件是:_______________________; 方法㈡:《图象法》
图(2.6-4) 方法㈢:《判别式法》
方法㈣:《相对运动法》
uuuruuuruuuruuuruuruur注:⑴相对运动速度关系:⑴v绝对=v相对+v牵连;⑵vAC=vAB+vBC;⑵加速度、位移类似;
[变式练习]:一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以2m/s2的加速度开始行驶,恰在此时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来,从后面赶过汽车。试求:⑴作出运动过程示意图和两车的v-t图象;⑵汽车从路口开动后,在追上自行车之前经多长时间两车相距最远?最远距离是多少?⑶什么时候汽车追上自行车?此时汽车的速度和位移分别为多大?
【课堂小结】:
⑴追及相遇问题困难的根源是什么?
答:_____________________________________________________________________________; ⑵解决追及相遇的步骤是什么?
答:_____________________________________________________________________________; ⑶解决追及相遇的关键问题是什么?
答:_____________________________________________________________________________; ⑷解决追及相遇问题有哪些要点?
答:_____________________________________________________________________________;
【达标检测】:
⒈汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进,发现正前方有一辆自行车以4m/s的速度作同方向的匀速直线运动,汽车应在距离多远时关闭油门,作加速度大小为6m/s2的匀减速运动,汽车才不致撞上自行车?
⒉甲车以10m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,乙车以4m/s的速度与甲车平行同向做匀速直线运动,甲车经过乙车旁边开始以0.5m/s2的加速度刹车,从甲车刹车开始计时,求:⑴乙车在追上甲车前,两车相距的最大距离;⑵乙车追上甲车所用的时间。