勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系導(dǎo)學(xué)案

1、學(xué)習(xí)好資料歡迎下載勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系導(dǎo)學(xué)案【教學(xué)目標(biāo)】1、知道勻速直線運動t 圖象。2、知道勻變速直線運動的t圖象 ,概念和特點。3、掌握勻變速直線運動的速度與時間關(guān)系的公式v = v0 + at,并會應(yīng)用它進行計算。4、知道圖像中交點的含義?！窘虒W(xué)重點】理解勻變速直線運動v t 圖象的物理意義。掌握勻變速直線運動中速度與時間的關(guān)系公式。【教學(xué)難點】運用勻變速直線運動的速度時間公式進行有關(guān)計算及v t 圖象的應(yīng)用。一、自主學(xué)習(xí)1如果物體運動的v-t 圖像是一條平行于時間軸的直線，則該物體的不隨時間變化，該物體做運動（注意 -速度是矢量） 。2如圖所示，如果物體運動的v-t 圖像是

2、一條傾斜直線，表示物體所做的運動是。由圖像可以看出，對于圖線上任意一個速度v 的變化量v,與對應(yīng)時間t 的比值t是，即物體的保持不變，所以該物體所做的運動是v。3對勻變速直線運動來說，速度 v0=0 ，則公式變?yōu)関 隨時間t 的變化關(guān)系式為。若a=0,則公式變?yōu)?，其中，若，表示的是運動。4在勻變速直線運動中，如果物體的速度隨著時間均勻增加，這個運動叫做。其 v-t 圖像應(yīng)為下圖中的圖，如果物體的速度v 隨時間均勻減小，這個運動叫，圖像應(yīng)為下圖中的圖。vvvvv0v00tt0tt圖乙圖甲學(xué)習(xí)好資料歡迎下載二、探究學(xué)習(xí)1.關(guān)于勻變速直線運動的理解問題 1 跳傘運動員做低空跳傘表演，當(dāng)飛機離地而某一

3、高度靜止于空中時，運動員離開飛機自由下落， 運動一段時間后打開降落傘，展傘后運動員以 5m/s2 的加速度勻減速下降，則在運動員減速下降的任一秒內(nèi)（）A 這一秒末的速度比前一秒初的速度小5m/sB這一秒末的速度是前一秒末的速度的0.2 倍C這一秒末的速度比前一秒末的速度小5m/sD這一秒末的速度比前一秒初的速度小10m/s2.關(guān)于速度與加速度的方向問題問題 2一個物體以 5m/s 的速度垂直于墻壁方向和墻壁相撞后，又以 5m/s 的速度反彈回來。若物體在與墻壁相互作用的時間為0.2s，且相互作用力大小不變，取碰撞前初速度方向為正方向，那么物體與墻壁作用過程中，它的加速度為（）A 10m/s2B

4、 10m/s2C 50 m/s2D 50m/s23.關(guān)于基本公式vv0at 的應(yīng)用問題3一質(zhì)點從靜止開始以1m/s2 的加速度勻加速運動，經(jīng)5s 后做勻速運動，最后2s 的時間質(zhì)點做勻減速運動直至靜止，則質(zhì)點勻速運動時的速度是多大？減速運動時的加速度是多大？問題 4一輛汽車在路面上以43km/h 的速度行駛時，因前方出現(xiàn)緊急情況，需要在2s內(nèi)停下來，汽車的加速度不能小于多少？加速直線運動，到達 A點時的速度為 5m/s，經(jīng) 3s 到達 B 點時的速度為 14m/s，再經(jīng)過 4s 到達 C點，則它到達 C點時的速度為多大？4.關(guān)于 vt 圖象的應(yīng)用問題 5在研究勻變速直線運動的實驗中，算出小車經(jīng)

5、過個計數(shù)點的瞬時速度如下：學(xué)習(xí)好資料歡迎下載計數(shù)點序號123456計數(shù)點對應(yīng)的時刻 (s)0 100 200 300 400500 60通過計數(shù)點的速度 (m/s)44 062081 0100 0110 0168 0為了計算加速度，合理的方法是（）A 根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度用公式a=v 算加速度tB根據(jù)實驗數(shù)據(jù)劃出 v-t 圖像，量出其傾角，由公式a=tanC根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出 v-t圖像，由圖線上相距較遠的兩點所對應(yīng)的速度、時間用公式 a= v 算出加速度tD依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度三、課堂訓(xùn)練1汽車正以45Km/h 的速度行駛，司機發(fā)現(xiàn)前方一個小孩在跑動

6、，便立刻剎車，為使車經(jīng) 10s 停下來，則汽車的加速度大小是。2一個物體沿直線運動,其 vt 圖象如圖所示（ 1）它在 1s 末、 4s 末、 7s 末三個時刻的速度，哪個最大？哪個最??？（ 2）它在 1s 末、 4s 末、 7s 末三個時刻的速度方向是否相同？（ 3）它在 1s 末、4s 末、7s 末三個時刻的加速度， 哪個最大？哪個最??？（ 4）它在 1s 末和 7s 末的加速度方向是否相同？3一只足球以10m/s 的速度沿正東方向運動，運動員飛起一腳，足球以20m/s 的速度向正西方向飛去，運動員與足球的作用時間為0.1s，求足球獲得加速度的大小和方向。學(xué)習(xí)好資料歡迎下載4升降機從靜止開

7、始上升，先做勻加速運動，經(jīng)過4s 速度達到 4m/s，然后勻速上升2s，最后 3s 做勻減速，恰好停止下來，試做出v-t 圖象。5. 學(xué)以一定速度去同學(xué)家送一本書， 停留一會兒后， 又以相同的速率沿原路返回家， 圖 3 中哪個圖線可以粗略地表示他的運動狀態(tài)？6. 塊自左向右運動，現(xiàn)用高速攝影機在同一tt2tt4tt6t底片上多次曝光，記錄下木塊每次曝光時的1357位置，如圖 2 16 所示，連續(xù)兩次曝光的時t1t 2t 3t4t5t6t7間間隔是相等的，由圖可知（）圖 216A. 在時刻 t 2 以及時刻 t 5兩木塊速度相同B. 在時刻 t 1 兩木塊速度相同C. 在時刻 t 3 和時刻 t

8、 4 之間某瞬間兩木塊速度相同D. 在時刻 t 4 和時刻 t 5 之間某瞬時兩木塊速度相同7. 甲、乙兩物體分別做勻加速和勻減速直線運動，已知乙的初速度是甲的初速度的倍，且甲的加速度大小是乙的加速度大小的2 倍，經(jīng)過 4s ，兩者的速度均達到兩者的初速度分別為多大？兩者的加速度分別為多大？2.58m/s，則學(xué)習(xí)好資料歡迎下載勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系學(xué)案基礎(chǔ)級例 1電車原來的速度是 18m/s，在一段下坡路上以0.5m/s2 的加速度做勻加速直線運動，求加速行駛了 20s時的速度。提示已知初速度、加速度和時間，求末速度，可直接應(yīng)用勻變速直線運動速度公式求解。解析電車的初速度v0=18m

9、/s ，加速度=0.5m/s 2，時間t=20s，由勻變速直線運動a速度公式 vv0 at ，可得電車加速行駛了20s 時的速度18m/s+0.5 ×20m/s =28m/s。v=點悟應(yīng)用物理公式求解物理量時，分清已知量和未知量是求解的關(guān)鍵。例 2物體做勻加速直線運動，到達A 點時的速度為5m/s ，經(jīng) 3s 到達 B 點時的速度為 14m/s ，再經(jīng)過 4s 到達 C點，則它到達 C點時的速度為多大？點悟 應(yīng)用勻變速直線運動速度公式求解。解析在物體由 A點到 B點的運動階段， 應(yīng)用勻變速直線運動速度公式， 有 vB=vA+a t 1，解得物體運動的加速度avB vA145 m/s2

10、=3m/s 2。t13在物體由 B 點到 C點的運動階段， 再應(yīng)用勻變速直線運動速度公式，可得物體到達 C點時的速度v=v +a t 2=14m/s+3×4m/s =26m/s。CB點悟本題求解時將物體的運動分成了由A 點到 B 點和由 B 點到 C兩個階段，分別應(yīng)用勻變速直線運動速度公式，先由第一階段求加速度，再由第二階段求到達C點的速a度 vC 。本題也可不求出a 的具體數(shù)值， 而由兩個階段的速度公式消去a，求得vC ；或者在求得 a 后，在物體由A 點到 C點運動的整個階段，再應(yīng)用勻變速直線運動速度公式，由 vC =vA+a ( t 1+ t 2)求得 vC 。例 3甲、乙兩物

11、體分別做勻加速和勻減速直線運動，已知乙的初速度是甲的初速度的 2.5 倍，且甲的加速度大小是乙的加速度大小的2 倍，經(jīng)過 4s，兩者的速度均達到8m/s，則兩者的初速度分別為多大？兩者的加速度分別為多大？提示注意加速度的正負號及兩者之間的聯(lián)系。解析對甲、乙兩物體分別應(yīng)用勻變速直線運動速度公式，有v v甲a甲t, vv乙 a乙 t ，學(xué)習(xí)好資料歡迎下載又v乙2.5v甲 ， a甲2a乙 ，由以上四式可得甲、乙兩物體的初速度分別為v甲v8 m/s=4m/s ， v乙5v58 m/s=10m/s ；2244甲、乙兩物體的加速度大小分別為a甲vv甲84 m/s 2=1m/s2， a乙v乙v108 m/s

12、 2 = 0.5m/s2t4t4點悟當(dāng)問題涉及多個物體的運動時，除了對每一個物體進行運動狀態(tài)的分析，列出相應(yīng)的運動學(xué)方程外，還需找出它們之間的聯(lián)系，列出必要的輔助方程，組成方程組求解。例 4一輛沿筆直的公路勻加速行駛的汽車，經(jīng)過路旁兩根相距50m 的電線桿共用5s 時間，它經(jīng)過第二根電線桿時的速度為15m/s ，則經(jīng)過第一根電線桿時的速度為（）A. 2m/sB. 10m/sC. 2.5m/sD. 5m/s提示用平均速度進行分析。解析已知 s=50m, t =5s,v2=15m/s,以 v1 表示汽車經(jīng)過第一根電線桿時的速度，由平均速度的定義式vs和勻變速直線運動平均速度的計算式vv1v2t，可

13、得2sv1v2，t2解得汽車經(jīng)過第一根電線桿時的速度v12sv22 50t5m/s 15m/s=5m/s 。可見，正確選項為D。點悟公式 vsv1v2是勻是平均速度的定義式，適用于任何運動；而公式v2t變速直線運動平均速度的計算式，僅適用于勻變速直線運動。公式vv1 v2表明，做2勻變速直線運動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度，等于這段時間的初速度與末速度的代數(shù)平均值。例如，物體做勻變速直線運動，初速度v1=2m/s，末速度v2= 2m/s，則平均速度v1 v22(2)vm/s=0。22學(xué)習(xí)好資料歡迎下載發(fā)展級例 5 兩木塊自左向右運動，現(xiàn)用高速t1 t2t3t4t5t6t7攝影機在同一底片上多次

14、曝光，記錄下木塊每次曝光時的位置，如圖216 所示，連續(xù)tt2t3tt5t6t7兩次曝光的時間間隔是相等的，由圖可知14圖 216（）A. 在時刻 t 2 以及時刻 t 5 兩木塊速度相同B. 在時刻 t 1 兩木塊速度相同C. 在時刻 t 3 和時刻 t 4 之間某瞬間兩木塊速度相同D. 在時刻 t 4 和時刻 t 5 之間某瞬時兩木塊速度相同提示先考察兩木塊的運動性質(zhì)，再由關(guān)系式v中時v 進行分析判斷。解析首先由題圖可以看出：上邊那個物體相鄰相等時間內(nèi)的位移之差為恒量，可以判定其做勻變速直線運動； 下邊那個物體明顯地是做勻速運動. 由于 t 2 及 t 5 時刻兩物體位置相同，說明這段時間

15、內(nèi)它們的位移相等，故它們的平均速度相等，由v中時v 可知其中間時刻的即時速度相等，這個中間時刻顯然在t 3、 t 4 之間，因此本題正確選項為C。點悟本題涉及兩種基本運動勻速直線運動和勻變速直線運動，根據(jù)題圖判斷兩木塊的運動性質(zhì)，這是解答本題的關(guān)鍵。要注意培養(yǎng)看圖識圖、分析推理以及運用物理知識解決實際問題的能力。例 6一個物體從靜止開始做勻加速直線運動，5s 末的速度為 1m/s，則 10s 末的速度為多大？提示先求加速度，或由速度比例關(guān)系求解，也可用速度圖象分析。解析解法一：公式法由勻變速直線運動速度公式, ，有 v =at ，故物體運動的加速度為11av11m/s2=0.2m/s 2。t1

16、5從而，物體在10s 末的速度為v2=a t 2=0.2 ×10m/s =2m/s。解法二：比例法對于初速度為0 的勻加速直線運動，有vt ，故v1t1，v/(m· s-1)v2t2210s 末的速度為從而，物體在1v2t 2v110t11 m/s=2m/s 。5O510t/s圖 217學(xué)習(xí)好資料歡迎下載解法三：圖象法畫出物體運動的速度圖象如圖 2 17 所示。由圖象可知，物體在 10s 末的速度為 2m/s。點悟 一個問題從不同的角度去分析，往往可有不同的解法。上述解法一先求加速度，屬于常規(guī)解法，略繁一些；解法二用比例關(guān)系列式，比較簡單；解法三運用圖象進行分析，簡潔明了。

17、課本習(xí)題解讀p.39問題與練習(xí) 1.機車的初速度v =36km/h=10m/s，加速度2v=54km/h=15m/s ，a=0.2m/s ，末速度0根據(jù) vv0 at 得機車通過下坡路所用的時間為v v01510ts=25s 。a0.2本題與下題均應(yīng)注意物理量單位的換算。2.火 車 的 初 速 度v0=72km/h=20m/s ， 加 速 度a= 0.1m/s 2 ， 減 速 行 駛 的 時 間t =2min=120s ，根據(jù) vv0at 得火車減速后的速度v=20m/s0.1 ×120m/s=8m/s。注意加速度a 為負值。3. 由題給圖象可知：（ 1） 4s 末速度為 2m/s ，最大； 7s 末速度為 1m/s，最小。（ 2）這三個時刻的速度均為正值，速度方向相同。（ 3） 4s 末加速度為 0，最??； 7s 末加速度大小為 1m/s2，最大。（ 4） 1s 末加速度為正值， 7s 末加