2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系教学目标知识与技能1.掌握匀变速直线运动的概念，知道匀变速直线运动v-t图象的特点，会根据图象分析解决问题；2.掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系公式，能进行有关的计算.过程与方法1.通过探究速度公式，经历由特殊到一般的推理过程，体会科学研究方法；2.通过寻找规律得出匀变速直线运动的概念，并用数学公式表达物理规律并给出各符号的具体含义.情感态度与价值观1.通过速度公式的推导过程培养用物理语言表达物理规律的意识，激发探索与创新的欲望.2.通过v-t图象的理解及应用，培养学生透过现象看本质，用不同方法表达同一规律的科学意识.教学重点1.匀变速直线运动的定义.2.匀变速直线运动的速度公式的推导.教学难点灵活运用速度公式解决实际问题.教学过程导入新课复习导入复习旧知：1.速度—时间图象的意义：描述速度随时间的变化关系，即质点在不同时刻的速度.2.速度—时间图象的绘制：课件展示：图1图2以上两图为两个质点运动过程中的v-t图象.图1表示质点在任意时刻速度均不变化，它描述的是匀速直线运动.图2是一条倾斜的直线，与上节实验中，小车在重物牵引下运动的v-t图象相同.它表示质点在做什么样的运动？
推进新课一、匀变速直线运动在现实生活中，不同物体的运动快慢程度往往不同.就是同一物体的运动，在不同的过程中，运动情况也不一定相同.比如：火车出站时速度由零逐渐增大，速度达到一定值后匀速运动，进站时速度逐渐减小至零.整个过程中，运动情况不同.教师设疑：火车在不同阶段速度如何变化？加速度发生变化吗？交流讨论：火车出站时速度增加，其v-t图象如同上节小车在重物牵引下运动的v-t图象；在平直轨道上行驶时速度不变，v-t图象是平行于t轴的直线；进站时速度逐渐减小，三个阶段v-t图象分别如图2-2-5甲、乙、丙所示：图2-2-51.在以上三个v-t图象中，取相同时间Δt看速度的变化量Δv如何变化.发现图甲Δv＞0，且数值相同，图乙Δv=0，图丙Δv＜0且数值也相同.2.取相同时间间隔Δt′＜Δt，观察Δv的变化，结论与上述相同.3.取相同时间间隔Δt″＜Δt′，观察Δv的变化，仍得到上述结论.结论：在任意相等的时间内：图甲、图丙Δv不变.由a=知：加速度不变图乙Δv=0，说明做匀速直线运动.归纳：如果一个运动物体的v-t图象是直线，则无论Δt取何值，对应的速度变化量Δv与Δt的比值都是相同的，由加速度的定义a=可知，该物体做加速度恒定的运动.课件展示：1.匀变速直线运动的定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动.2.特点：（1）相等时间Δv相等，速度均匀变化；（2）=a恒定，保持不变；（3）v-t图象是一条倾斜直线.3.分类二、速度与时间的关系式
解决物理问题的常用方法有两种，即图象法和数学分析法.我们可以通过对图象的分析判定物体是否做匀变速运动，做匀变速直线运动的定量描述是怎样的呢？利用加速度的定义式推导a===解出v=v0+at答案：v=v0+at这就是匀变速直线运动的速度与时间的关系式.点评：通过两个方案推导出速度时间关系，领悟多种途径可解决同一问题，培养学生的发散思维、创新思维，提高学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力.（重点说明）1.速度公式反映了匀变速直线运动的瞬时速度随时间变化的规律，式中v0是开始计时时的瞬时速度，vt是经过时间t后的瞬时速度2.速度公式中v0、vt、a都是矢量，在直线运动中，规定正方向后（常以v0的方向为正方向），都可用带正、负号的代数量表示，因此，对计算出的结果中的正、负，需根据正方向的规定加以说明.若经计算后vt＞0，说明末速度与初速度同向；若a＜0，表示加速度与v0反向.3.若初速度v0=0，则vt=at，瞬时速度与时间成正比.4.若初速度v0的方向规定为正方向，减速运动的速度公式vt=v0-at.当vt=0时，可求出运动时间t=v0/a.5.利用v=v0+at计算未知量时，若物体做减速运动，且加速度a已知，则代入公式计算时a应取负数，如v0=10m/s，以2m/s2做减速运动，则2s后的瞬时速度vt=10m/s-2×2m/s=（10-4）m/s=6m/s.三、对速度—时间图象的理解速度—时间图象描述物体的速度随时间的变化关系，从“v-t”图象中我们可获得如下信息：1.某时刻的瞬时速度.2.某段时间内速度变化量.3.加速度大小.4.位移的大小.合作探究为了加深对“v-t”图象的理解，说出如图3示图线所代表的意义.
图31.若图象过原点，说明物体做初速度为零的匀加速直线运动，如图①.2.图象不过原点，若与纵轴有截距，表示运动物体初速度为v0，如图②；若与横轴有截距，表示物体经过一段时间后从t0开始运动，如图③.3.两图线交点说明两物体在该时刻具有相同的速度.4.图线是直线说明物体做匀变速直线运动；图线是曲线则表示物体做变加速运动，如图④.5.图线⑤表示物体的速度逐渐减小，做匀减速运动.6.图线⑥在t轴下方表示物体运动的速度方向反向（与正方向相反）.7.图线与横轴t所围成的面积在数值上等于该物体在该段时间内的位移.8.图线的倾斜程度（即斜率），反映了速度改变的快慢，倾斜程度越大，表示速度改变得越快；倾斜程度越小，表示速度改变得越慢，如图线②比图线③速度改变得慢.说明：1.若图线⑤跨过t轴，表示在交点时刻速度减为零，之后做反向加速运动.如图2-2-9所示.图2-2-92.图线不表示物体的运动轨迹课堂训练1如图2-2-6所示为四个物体在一条直线上运动的v-t图象，由图象可以看出，做匀加速直线运动的是（）图2-2-6
解析：v-t图象的斜率就是物体的加速度，A中图象平行于时间轴，斜率为零，加速度为零，所以做匀速直线运动.B图象斜率不变，加速度不变，是匀变速直线运动，且由图象可看出，物体的速度随时间减小，所以是做匀减速直线运动.C图象斜率不变，加速度不变，做匀加速直线运动.D图象的切线斜率越来越大，表示物体做加速度越来越大的变加速运动.答案：C2汽车以40km/h的速度匀速行驶，现以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度能达到多少？分析：此问题已知v0、a、t，求vt，因此可利用速度关系来求解.解析：设初速度的方向为正方向，v0=40km/h=m/s=11m/s因为加速，故a与v0同向，a=0.6m/s2，时间t=10s10s后速度为：v=v0+at=11m/s+0.6m/s2×10s=17m/s.答案：17m/s3小明驾驶汽车以v=20m/s的速度匀速行驶，突然前面有紧急情况，（如图2-2-7所示）小明紧急刹车，加速度大小为4m/s2.求汽车6s末的速度.图2-2-7解析：在式子v=v0+at中有四个物理量，题目中出现了其中的三个，即v0=20m/s，a=-4m/s2，t=6s代入公式中，解得：v=v0+at=20+（-4）×6m/s=-4m/s意思是车正以4m/s的速度后退，这显然与实际现象违背.根据题意知，刹车一段时间（t=s=5s）后，汽车速度减为零，以后就会静止，不会后退，故所求速度v=0.答案：0交流讨论：1.在实际生活中，汽车刹车停止后，不会做反向加速运动，而是保持静止.题目给出的时间比刹车时间长还是短？若比刹车时间长，汽车速度为零.若比刹车时间短，可利用公式v=v0+at直接计算，因此解题前先求出刹车时间t0.刹车时间t0的求法.由v=v0+at，令v=0，求出t0便为刹车时间，即t0=.比较t与t0，尝试：某汽车在平直公路上以43.2km/h的速度匀速正常行驶，现因前方出现危险情况而紧急刹车，加速度的大小是6m/s2.问刹车后经过5s，汽车的速度变为多少？
分析：此题与例题相似，解此类题目先求刹车时间t，然后比较t与t0的关系得出结论.解析：设汽车经时间t0停止.v0=43.2km/h=12m/s，v=0，a=-6m/s2由v=v0+at得t0==s=2s则知汽车从刹车开始经过2s速度就减为零，故再经过3s，汽车速度仍为零.答案：0课堂小结1.匀变速直线运动的概念：沿着一条直线，且加速度不变的运动.2.匀变速直线运动速度公式：v=v0+at.3.匀变速直线运动的v-t图象：一条倾斜的直线.布置作业1.作业本2.课时讲练通板书设计2匀变速直线运动的速度与时间的关系匀变速直线运动速度与时间的关系
微信/支付宝扫码支付