高中物理人教必修一.3 勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系導(dǎo)學(xué)案

1、第二章 勻變速直線運(yùn)動的研究2.3 勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系1、知道vt圖象中的“面積”與位移的對應(yīng)關(guān)系.2、經(jīng)歷位移公式的研究過程，理解公式的意義及正負(fù)號的意義.3、會推導(dǎo)速度與位移的關(guān)系式，并知道關(guān)系式中各物理量的含義.4、會用位移公式和公式v2v022ax解決物理問題一、勻速直線運(yùn)動的位移1.位移公式：_(xvt).2.位移在vt圖象中的表示：對于勻速直線運(yùn)動，物體的位移在數(shù)值上等于vt圖線與對應(yīng)的時間軸所包圍的矩形的_（面積）.如圖所示陰影圖形的面積就等于物體在t1時間內(nèi)的_（位移）.二、勻變速直線運(yùn)動的位移1.位移在vt圖象中的表示：做勻變速直線運(yùn)動的物體的位移對應(yīng)著vt圖線

2、與時間軸所包圍的_（梯形面積）.如圖所示，陰影圖形的面積等于物體在t1時間內(nèi)的_（位移）.2.公式：xv0teq f(1,2)at2.三、速度與位移的關(guān)系式1.公式：_（v2v022ax）2.推導(dǎo)：速度公式:_(vv0at.)位移公式:_(xv0teq f(1,2)at2.)由以上兩式可得：v2v022ax.一、勻變速直線運(yùn)動的位移時間關(guān)系式某質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動，已知初速度為v0，在t時刻的速度為v，加速度為a.完成下列填空，推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動的位移時間關(guān)系，體會微元法的基本思想.(1)把勻變速直線運(yùn)動的vt圖象分成幾個小段，如圖所示.每段位移每段起始時刻速度每段的時間對應(yīng)矩形的面積.故整個

3、過程的位移各個小矩形的_.(2)把運(yùn)動過程分為更多的小段，如圖所示，各小矩形的_可以更精確地表示物體在整個過程的位移.(3)把整個運(yùn)動過程分得非常細(xì)，如圖所示，很多小矩形合在一起形成了一個梯形OABC，_就代表物體在相應(yīng)時間間隔內(nèi)的位移.如圖所示，vt圖線下面梯形的面積Seq f(1,2)(OCAB)OA把面積及各條線段換成其所代表的物理量，上式變成xeq f(1,2)(v0v)t又因?yàn)関v0at由式可得xv0teq f(1,2)at2.要點(diǎn)提煉1.公式的適用條件：位移公式xv0teq f(1,2)at2只適用于勻變速直線運(yùn)動.2.公式的矢量性：xv0teq f(1,2)at2為矢量公式，其中

4、x、v0、a都是矢量，應(yīng)用時必須選取正方向.一般選v0的方向?yàn)檎较?(1)a：勻加速直線運(yùn)動中，a與v0同向，a取正值；勻減速直線運(yùn)動中，a與v0反向，a取負(fù)值.(2)若位移的計算結(jié)果為正值，說明位移方向與規(guī)定的正方向相同；若位移的計算結(jié)果為負(fù)值，說明位移方向與規(guī)定的正方向相反.3.兩種特殊形式(1)當(dāng)v00時，xeq f(1,2)at2，即由靜止開始的勻加速直線運(yùn)動，位移x與t2成正比.(2)當(dāng)a0時，xv0t，即勻速直線運(yùn)動的位移公式.二、關(guān)系式v2v022ax的理解和應(yīng)用要點(diǎn)提煉1.適用范圍：速度與位移的關(guān)系v2v022ax僅適用于勻變速直線運(yùn)動.2.公式的矢量性：v2v022ax是矢

5、量式，v0、v、a、x都是矢量，應(yīng)用解題時一定要先設(shè)定正方向，取v0方向?yàn)檎较颍?1)若加速運(yùn)動，a取正值，減速運(yùn)動，a取負(fù)值.(2)x0，位移的方向與初速度方向相同，x0則為減速到0，又返回到計時起點(diǎn)另一側(cè)的位移.(3)v0，速度的方向與初速度方向相同，v0則為減速到0，又返回過程的速度.注意：應(yīng)用此公式時，注意符號關(guān)系，必要時對計算結(jié)果進(jìn)行分析，驗(yàn)證其合理性.3.公式的特點(diǎn)：不涉及時間，v0、v、a、x中已知三個量可求第四個量.深入拓展解答勻變速直線運(yùn)動問題時巧選公式的基本方法1.如果題目中無位移x，也不讓求x，一般選用速度公式vv0at；2.如果題目中無末速度v，也不讓求v，一般選用位

6、移公式xv0teq f(1,2)at2；3.如果題目中無運(yùn)動時間t，也不讓求t，一般選用導(dǎo)出公式v2v022ax.一、單選題1、1表示物體作勻變速直線運(yùn)動的圖像是：ABCD【答案】 A2、如圖所示，一小球從A處以2的速度沿斜面上滑到C處開始返回，若上滑時經(jīng)過B處的速度為，則SABSBC等于( )A11 B21 C31 D41【答案】 C3、A、B、C三點(diǎn)在同一條直線上，一物體從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過B點(diǎn)時的速度是v，到C點(diǎn)的速度是3v。則xAB:xBC等于（ ）A1:8 B1:6 C1:5 D1:3【答案】 A4、由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動的物體，在第n個1s內(nèi)位移為1m，其加速

7、度大小為（ ）ABCD【答案】 A二、多選題5、做勻減速直線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，它的加速度大小為a，初速度大小為，經(jīng)過時間t速度減小到零，則它在這段時間內(nèi)的位移大小可用下列哪些式子表示（ ）ABCD【答案】 ACD6、一物體做勻變速直線運(yùn)動，某時刻速度的大小為4m/s，1s后速度大小變?yōu)?0m/s在這段時間內(nèi)物體的（ ）A位移的大小可能小于4mB位移的大小可能大于10mC加速度的大小可能等于6m/s2D加速度的大小可能等于14m/s2【答案】 CD三、非選擇題7、一輛卡車，它急剎車時的加速度的大小是8m/s2，它在急剎車后經(jīng)過位移16m停下，假設(shè)卡車剎車過程做的是勻減速直線運(yùn)動。求：（1）卡車開始剎車

8、時的速度是多少？（2）在此剎車過程中所用的時間？8、一火車以2m/s的初速度，0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動，求：（1）在第4s末的速度和前4s內(nèi)的平均速度各是多少？（2）在第5s內(nèi)的位移是多少？一、單選題1、汽車作勻加速直線運(yùn)動，速度從5m/s增大到10m/s經(jīng)過的位移為3m，則速度從10m/s增加到20m/s經(jīng)過的位移為（ ）A6mB9mC12mD15m【答案】 C2、做勻減速直線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，它的位移隨時間變化的規(guī)律是x=24t-1.5t2(m)，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的速度為零，則t為多少：A1.5sB8sC16sD24s【答案】 B3、如圖所示，國產(chǎn)某品牌汽車裝備了具有“全力自動剎車”功能的城

9、市安全系統(tǒng)，系統(tǒng)以50Hz的頻率監(jiān)視前方的交通狀況當(dāng)車速v10m/s且與前方靜止的障礙物之間的距離接近安全距離時，如果司機(jī)未采取制動措施，系統(tǒng)就會立即啟動“全力自動剎車”，加速度大小約為4m/s2，使汽車避免與障礙物相撞則“全力自動剎車”系統(tǒng)設(shè)置的安全距離約為A40m B25m C12.5m D2m【答案】 C4、在一次交通事故中，交通警察測量出肇事車輛的剎車痕跡是30米，該車輛最大剎車加速度是15 m/s2，該路段的限速60 km/h。則該車是否超速。A超速 B不超速 C剛好是60 km/h D無法判斷【答案】 A二、多選題5、如圖所示為某新型電動汽車試車時的v-t圖象，則下列說法中正確的是

10、（ ）A在06 s內(nèi)，新型電動汽車做勻變速直線運(yùn)動B在610 s內(nèi)，新型電動汽車處于勻速狀態(tài)C在4 s末，新型電動汽車向相反方向運(yùn)動D在t12 s末，新型電動汽車的加速度為1 m/s2【答案】 BD6、一物體以6m/s的初速度在斜面上向上做加速度大小為2m/s2的勻減速運(yùn)動，又以同樣的加速度沿斜面滑下，則經(jīng)過多長時間物體位移為5m（）A1sB2sC3sD5s【答案】 AD三、非選擇題7、一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做勻加速直線運(yùn)動，快艇的初速度是6m/s。求：（1）這艘快艇在4s末的速度大小；（2）8s內(nèi)經(jīng)過的位移大小。8、汽車以10 m/s的速度行駛，剎車后的加速度大小為3 m/s2,求它向前滑行12.5 m后的瞬時速度的大小。參考答案【實(shí)踐研究】1、A；2、C；3、A；4、A；5、ACD；6、CD；7、【答案】 （1）16m/s（2）2s【解析】（1）根據(jù)v2=v02+2as，解得卡車開始剎車時的速度：（2）在此剎車過程中所用的時間：8、【答案】 （1）5m/s （2） 4.25m【解析】（1）根據(jù)速度時間公式得，v=v0+at=2+0.54m/s=5m/s火車在4s內(nèi)的位移：，所以前4s內(nèi)的平均速度為：。（2）在第5s內(nèi)的位移是：【課后鞏固】1、C；2、B；3、C；4、A；5、BD；6、AD；7、【答案】