第一章第5節(jié)勻變速直線運(yùn)動速度與時間的關(guān)系

1、第一章 運(yùn)動的描述五、勻變速直線運(yùn)動速度與時間的關(guān)系教學(xué)目標(biāo) 1.知道什么是勻變速直線運(yùn)動2.理解勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系式v=v0+at，會用其解簡單的勻變速直線運(yùn)動問題3.知道勻變速直線運(yùn)動的v-t圖象特點(diǎn)，知道直線的傾斜程度反映勻變速直線運(yùn)動的加速度重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：掌握勻變速直線運(yùn)動中速度與時間的關(guān)系公式及應(yīng)用難點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動v-t圖象的理解及應(yīng)用設(shè)計思想 通過本節(jié)教學(xué)，不但要使學(xué)生認(rèn)識掌握勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，而且要通過對這問題的研究，使學(xué)生了解和體會物理學(xué)研究問題的一個方法，圖象、公式、以及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法等這一點(diǎn)可能對學(xué)生更為重要，要通過學(xué)習(xí)過程使學(xué)生有所體會本節(jié)在內(nèi)容

2、的安排順序上，既注意了科學(xué)系統(tǒng)，又注意學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律講解問題從實(shí)際出發(fā)，盡量用上一節(jié)的實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)運(yùn)用圖象這種數(shù)學(xué)工具，相對強(qiáng)調(diào)了圖象的作用和要求這是與以前教材不同的在現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中，圖象的運(yùn)用隨處可見，無論學(xué)生將來從事何種工作，掌握最基本的應(yīng)用圖象的知識，都是必須的學(xué)生在初學(xué)時往往將數(shù)學(xué)和物理分割開來，不習(xí)慣或不會將已學(xué)過的數(shù)學(xué)工具用于物理當(dāng)中在教學(xué)中應(yīng)多在這方面引導(dǎo)學(xué)生本節(jié)就是一個較好的機(jī)會，將圖象及其物理意義聯(lián)系起來在本節(jié)教材最后，通過圖象提出了一般變速運(yùn)動（非勻變速運(yùn)動）的問題，這是對問題自然的擴(kuò)展和引伸，目的是開闊學(xué)生思路，并不是要深入講解非勻變速運(yùn)動教學(xué)中對基礎(chǔ)較好的學(xué)生要求掌握

3、，以利因材施教，使學(xué)生各得其所教學(xué)資源 勻變速直線運(yùn)動速度與時間的關(guān)系多媒體課件教學(xué)設(shè)計【課堂引入】活動：圖1-5-1是玩具小車的頻閃照片，頻閃的時間間隔為0.1s，測得的小車運(yùn)動的數(shù)據(jù)如下表所示圖1-5-1 小車做勻變速直線運(yùn)動的頻閃照片時間t/s00.10.20.30.40.50.60.7位置坐標(biāo)x/cm0.080.320.721.281.992.873.915.10瞬時速度v/（cm·s-1）1、取與某點(diǎn)相鄰的兩個計數(shù)點(diǎn)間的平均速度為該點(diǎn)的瞬時速度，并填在下表中：時間t/s00.10.20.30.40.50.60.7位置坐標(biāo)x/cm0.080.320.721.281.992.8

4、73.915.10瞬時速度v/（cm·s-1）2.44.05.67.18.810.411.92、在圖1-5-2中按實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，并用一條平滑曲線將坐標(biāo)系中的點(diǎn)連接起來，你能看出該物體速度的變化有什么特點(diǎn)嗎？從圖中求出該物體的加速度 圖1-5-2【課堂學(xué)習(xí)】學(xué)習(xí)活動一：勻變速直線運(yùn)動問題1：v-t圖象是一條直線，該物體的速度是怎么變化的？從圖中求出該物體的加速度（該物體的速度是均勻變化的，）問題2：什么是勻變速直線運(yùn)動？（在物理學(xué)中，速度隨時間均勻變化即加速度恒定的運(yùn)動被稱為勻變速直線運(yùn)動 （uniformly accelerated rectilinear motion）飛機(jī)在起飛階

5、段的運(yùn)動，火車、汽車等交通工具在起動和剎車階段的運(yùn)動，小車在斜面上的運(yùn)動等，都可以看成是勻變速直線運(yùn)動）問題3：勻變速直線運(yùn)動有哪些特點(diǎn)？（速度均勻變化，加速度恒定，v-t圖象是一條傾斜的直線）（過渡：除了圖象外，還可以用什么方法表達(dá)物理規(guī)律？啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)公式來表達(dá)）學(xué)習(xí)活動二：速度與時間的關(guān)系式問題1：勻變速直線運(yùn)動的速度隨時間均勻變化，是加速度不變的運(yùn)動設(shè)初始時刻速度為v0，t時刻速度為vt，則加速度的表達(dá)式是什么？（）問題2：設(shè)初始時刻速度為v0，加速度為a，則經(jīng)過時間t的速度vt=？（通常取初速度v0方向?yàn)檎较?，加速度a可正可負(fù)（正、負(fù)表示方向），在勻變速直線運(yùn)動中a恒定（1）

6、當(dāng)a與v0同方向時，a>0，表明物體的速度隨時間均勻增加；（2）當(dāng)a與v0反方向時，a<0，表明物體的速度隨時間均勻減少）學(xué)習(xí)活動三：勻變速直線運(yùn)動的v-t圖像問題1：勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律除了用公式表示，還可以用什么表示？v-t圖像 問題2：從v-t圖像中我們可以得到哪些信息？（任意時刻的速度；物體做何種運(yùn)動，勻速直線運(yùn)動的v-t圖象是一條平行于t軸的直線，勻加速直線運(yùn)動的速度圖象是一條斜向上傾斜的直線，勻減速直線運(yùn)動的速度圖象是一條斜向下的傾斜的直線物體的加速度，圖象的傾斜程度（斜率）反映速度變化的快慢，代表加速度）問題3：根據(jù)下列圖象說明質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況tOtOvtO3421O-

7、55(m/s)t(s)5v（m/s）3421O-11t(s)786523問題1：一質(zhì)點(diǎn)從靜止開始以1m/s2的加速度勻加速運(yùn)動，經(jīng)5s后做勻速運(yùn)動，最后2s的時間質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動直至靜止，則質(zhì)點(diǎn)勻速運(yùn)動時的速度是多大？減速運(yùn)動時的加速度是多大？解析：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動過程包括加速一勻速一減速三個階段，如圖圖示中AB為加速，BC為勻速，CD為減速，勻速運(yùn)動的速度既為AB段的末速度，也為CD段的初速度這樣一來，就可以利用公式方便地求解了由題意畫出圖示，由運(yùn)動學(xué)公式知：5m/s，5m/s由應(yīng)用于CD段（）得：m/s2（負(fù)號表示a與v0方向相反）問題2：一輛汽車以20m/s的初速度做勻減速剎車，若剎車過程的加

8、速度大小為3m/s2，求8s后此汽車的速度解析：錯誤解法：由，認(rèn)為8s后汽車的速度大小為4m/s，方向與初速度相反汽車剎車運(yùn)動，可能在8s前就停下來了，而汽車在實(shí)際運(yùn)動中停下后不會繼續(xù)勻減速即向反向勻加速，所以此題必須先解出汽車停下來所用的時間t=，即汽車剎車后6.67s已停下，速度為零，因此8s時的速度也為零可見解勻減速運(yùn)動問題，在求末速度時，必須考慮實(shí)際情況，先求出停止所用時間，看所求的時刻物體是否已經(jīng)停下來，然后再計算末速度問題3：如圖所示是一個物體運(yùn)動的速度一時間圖象，從以下三個方面說明它的速度是怎樣變化的：（1）物體是從靜止開始運(yùn)動還是具有一定的初速度? （2）運(yùn)動的方向是否變化?

9、（3）速度的大小是否變化?怎樣變化?參考答案：（1）具有一定的初速度（2）是（3）是，略問題4：（1）物體運(yùn)動的速度怎樣變化?（2）在相等的時間間隔內(nèi)，速度的變化量總是相等嗎?（3）物體在做勻加速運(yùn)動嗎?參考答案：（1）變大（2）不等（3）不是【課堂小結(jié)】問題1：什么是勻變速直線運(yùn)動？問題2：速度與時間關(guān)系的表達(dá)式是什么？問題3：從v-t圖像中我們可以得到哪些信息？【板書設(shè)計】第五節(jié) 勻變速直線運(yùn)動速度與時間的關(guān)系一、勻變速直線運(yùn)動二、速度與時間的關(guān)系式1表達(dá)式：2（1）當(dāng)a與v0同方向時，a>0，速度隨時間均勻增加；（2）當(dāng)a與v0反方向時，a<0，速度隨時間均勻減少三、勻變速直

10、線運(yùn)動的v-t圖像課堂反饋1、下列關(guān)于勻變速直線運(yùn)動的說法，正確的是（ ）A它是速度均勻變化的直線運(yùn)動B它的加速度是一個定值C它的速度和加速度方向可能同向，也可能反向D它的速度變化是一個定值2、一物體做直線運(yùn)動的速度時間圖象如圖所示，則該物體在0t1和t1t2兩段時間內(nèi)的運(yùn)動，正確的是（ ）A速度方向相同，加速度方向相反B速度方向相反，加速度方向相同C速度方向相反，前段時間內(nèi)加速度的數(shù)值小D速度方向相同，前段時間內(nèi)加速度的數(shù)值大3、一個沿直線運(yùn)動的物體的v-t圖象如圖所示，則（ ）A圖象OA段表示物體做非勻變速運(yùn)動，AB段表示物體靜止B圖象AB段表示物體做勻速直線運(yùn)動C在09 s內(nèi)物體的運(yùn)動方

11、向相同D在9 s12 s內(nèi)物體的運(yùn)動方向與09 s內(nèi)的運(yùn)動方向相反4、質(zhì)點(diǎn)做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動，加速度為3m/s2，則質(zhì)點(diǎn)在第3s初的速度是m/s，在第3 s末的速度是m/s5、質(zhì)點(diǎn)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)4 s后速度達(dá)到20 m/s，然后勻速運(yùn)動了10 s，接著經(jīng)4 s勻減速運(yùn)動后靜止求：（1）質(zhì)點(diǎn)在加速運(yùn)動階段的加速度為多大；（2）質(zhì)點(diǎn)在16 s末的速度為多大6、發(fā)射衛(wèi)星一般應(yīng)用多級火箭，第一級火箭點(diǎn)火后，使衛(wèi)星向上勻加速運(yùn)動的加速度為50 m/s2，燃燒30 s后第一級火箭脫離，第二級火箭沒有馬上點(diǎn)火，所以衛(wèi)星向上做加速度為10 m/s2的勻減速運(yùn)動，10 s后第二級火箭點(diǎn)

12、火，衛(wèi)星的加速度為80 m/s2，這樣又經(jīng)過1分半鐘第二級火箭脫離時，衛(wèi)星的速度多大?試用v-t圖象描述衛(wèi)星的運(yùn)動情況參考答案：1、ABC 2、A 3、BCD 4、6，9 5、（1）5 m/s2（2）10 m/s6、整個過程中衛(wèi)星的運(yùn)動可以分為三個勻變速直線運(yùn)動處理第一級火箭脫離時衛(wèi)星的速度v1=a1t1=50m/s2×30s=1500m/s，減速上升10s后的速度v2=v1-a2t2=1 500 m/s-10 m/s2×10 s=1400 m/s，第二級火箭脫離時衛(wèi)星的速度v3=v2+a3t3=1400 m/s+80 m/s2×90 s=8600m/s作出v-t

13、圖象如圖所示課后測評1、下列說法正確的是（ ）A勻速直線運(yùn)動的速度是恒定的，不隨時間而改變B速度隨時間而改變的運(yùn)動，叫勻變速直線運(yùn)動C速度隨時間均勻增加的運(yùn)動，叫勻加速直線運(yùn)動D速度隨時間均勻減小的直線運(yùn)動，叫勻減速直線運(yùn)動2、物體做勻加速直線運(yùn)動，已知第1s末的速度是6m/s，第2s末的速度是8m/s，則下列結(jié)論正確的是（ ）A物體的加速度是2m/s2B任何一秒內(nèi)，該秒末的速度一定是該秒初的速度的2倍C任何一秒內(nèi)，該秒末的速度一定比該秒初的速度大2 m/sD可知t=0時物體的速度是3m/s3、關(guān)于勻變速直線運(yùn)動中的加速度的方向和正、負(fù)值問題，下列說法中錯誤的是（ ）A勻加速直線運(yùn)動中的加速度

14、方向一定和初速度方向相同B勻減速直線運(yùn)動中的加速度一定是負(fù)值C勻加速直線運(yùn)動中的加速度也有可能取負(fù)值420-4-2123ABv/(m·s-1)t/s題4圖D只有在規(guī)定了初速度方向?yàn)檎较虻那疤嵯?，勻加速直線運(yùn)動的加速度才取正值4、圖示為A、B兩個物體做直線運(yùn)動的v-t圖象，下列說法正確的是（ ）A物體A做勻加速直線運(yùn)動B物體B做勻減速直線運(yùn)動C物體A的加速度為正值，B的加速度為負(fù)值，所以A的加速度大于B的加速度tt1t2t3v0題5圖D2s末物體A的速度比物體B的速度大5、一枚火箭由地面向上發(fā)射，其豎直方向v-t圖象如圖所示，則由圖象可知（ ）A0t1時間段火箭的加速度小于t1t2時

15、間段火箭的加速度B0t2時間段火箭是上升的，在t2t3時間段火箭是下落的Ct2時刻火箭上升的高度達(dá)到最大410-1123v/(m·s-1)t/s567題6圖D0t3時間段火箭一直在向上運(yùn)動6、某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的v-t圖象如圖所示，則該質(zhì)點(diǎn)（ ） A在第1s末運(yùn)動方向發(fā)生變化 B在第2s末運(yùn)動方向發(fā)生變化 C在第3s末加速度方向發(fā)生變化 D在第4s內(nèi)速度越來越大7、汽車在一條平直公路上行駛，其加速度方向與速度方向一致現(xiàn)在它的加速度減小，有下列四種說法，其中正確的是（ ） A汽車的速度也減小 B汽車的速度仍在增大 C當(dāng)加速度減小到零時，汽車靜止 D當(dāng)加速度減小到零時，汽車的速度達(dá)到最大8、火車

16、正常行駛的速度是54km/h，關(guān)閉發(fā)動機(jī)后開始做勻減速直線運(yùn)動，6s末的速度是43.2 km/h，求：（1）火車的加速度；（2）15 s末的速度；（3）45 s末的速度9、分析如圖所示的圖線，物體在各時間段內(nèi)做何種運(yùn)動？哪一段時間內(nèi)的加速度最大？-10123v/(m·s-1)t/s456712題9圖10、假設(shè)有一個發(fā)射衛(wèi)星的多級火箭，第一級火箭點(diǎn)火后，使衛(wèi)星向上做勻加速運(yùn)動的加速度為20m/s2，燃燒80 s后第一級脫離，第二級火箭沒有馬上點(diǎn)火，所以衛(wèi)星向上做加速度為10 m/s2的勻減速運(yùn)動，10 s后第二級火箭啟動，衛(wèi)星向上做勻加速運(yùn)動的加速度為60m/s2，這樣經(jīng)過2分鐘當(dāng)?shù)诙壔鸺撾x時，衛(wèi)星的速度為多大？參考答案：1、AD 2、AC 3、B 4、A 5、AD 6、BC 7、BD8、v0 =54km/