§2.2《匀变速直线运动的速度与时间的关系》使用时间:年月日班级学号姓名【学习目标】1.知道什么是匀变速直线运动。2.知道匀变速直线运动的旷£图像的特点,知道直线的倾斜程度反映了匀变速直线运动的加速度。(重点、难点)3.理解匀变速直线运动的速度与时间的关系式岭二匕+G,并会用此关系式求解简单的匀变速直线运动问题。(重点)【学法指导】1.让学生初步了解探究学习的方法。2.培养学生的逻辑推理能力,数形结合的能力,应用数学知识的解决物理问题的能力。【课前导学】1.如果物体运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线,则该物体的不随时间变化,该物体所做的运动就是。2.如图1所示,如果物体运动的v-t图线是一条倾斜直线,表示物体所做的运动是o由图象可以看出,对于图线上任一个速度v的变化量Av,与对应时间内的时间变化量At的比值AvM是,即物体的保持不变。所以该物体所做的运动是的运动。3.对匀变速直线运动来说,速度随时间t的变化关系式为,其中,若vO=O,则公式变为,若a=0,则公式变为,表-示的是运动。4.在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做o其v-t图象应为图2中的图,如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做,图象应为图2的图。
vA图2【课堂导学】知识点一、匀变速直线运动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Av相等,速度均匀变化;Ay(2)恒定,保持不变;(3)v-t图象是-一条倾斜直线。3.分类:匀加速直线运动:。与Vo同向,v越來越大。匀减速直线运动:。与Vo反向,V越来越小。例1,火车原以10.0m/s的速度匀速行驶,后来开始做匀加速直线运动,加速度是0.2m/s2,从火车加速起第1s末、第2s末、第3s末……第t秒末的速度分别是多少?知识点二:速度与时间关系Av对于匀变速直线运动,其加速度是恒定的,由加速度的定义式a=—可得=从运动开始(t=0)到时刻t,时间的变化量△t=t,速度变化量Av=v—Vo,故v—vo=at,得v=vo+at。例2,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,如图所示)小明紧急刹车,加速度大小为4m/s2o求汽车6s末的速度。
知识点三:匀变速直线运动vt=vo^-at图像的理解速度一时间图象描述物体的速度随时间的变化关系,从av-r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。为了加深对“旷厂图象的理解,1.若图彖过原点,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V。,如图②;若与横轴有截距,表示物体经过一段时间后从S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£轴下方表示物体运动的速度方向反向(与正方向相反)。7.图线与横轴广所圉成的而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。例3,火车沿平直铁轨匀加速前进,通过某一路标时的速度为10.8km/h,lmin后变成54km/h,
乂需经多少时间,火车的速度才能达到64.8km/h?课堂强化强化训练1、如图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()ABCD强化训练2、汽车以40km/h的速度匀速行驶,现以0.6m/J的加速度加速,10s后速度能达到多少?强化训练3、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/sl问刹车后经过5s,汽车的速度变为多少?强化训练4、如图所示,物体在各段时间内做何种运动?哪一段时间内加速度最大?强化训练5、发射卫星一般应用多级火箭,第一级火箭点火后,使卫星向上匀加速运动的加速度为50m/s2,燃烧30s后第-•级脱离,第二级火箭没有马上点火,所以卫星向上做加速度为10m/S2的匀减速运动,10s后第二级火箭启动,卫星的加速度为80m/s2,这样经过1分半钟第二级火箭脱离时,卫星的速度多大?
【课后巩固】1.关于直线运动,下述说法中正确的是()A.匀速直线运动的速度是恒定的,不随时间而改变B.匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变C..速度随时间不断增加的运动,叫匀加速直线运动D.速度随着时间均匀减小的运动,通常叫做匀减速直线运动2.已知一运动物体的初速度心=5加/$,加速度a=-3m/s2»它表示()A.物体的加速度方向与速度方向相同,且物体的速度在减小B.物体的加速度方向与速度方向相同,且物体的速度在增加C.物体的加速度方向与速度方向相反,且物体的速度在减小D.物体的加速度方向与速度方向相反,目•物体的速度在增加3.关于图彖的下列说法中正确的是()A.匀速直线运动的速度一时间图象是一条与时间轴平行的直线B.匀速直线运动的速度一时间图象是一条倾斜的直线C.匀变速直线运动的速度一时间图象是一条与时间轴平行的直线D.非匀变速直线运动的速度一时间图象是一条倾斜的直线4.在公式v=v0+ar中,涉及到四个物理量,除时间r是标量外,其余三个卩、%、日都是矢量。在直线运动中这三个矢量的方向都在同一条直线上,当取其中一个量的方向为正方向时,其他两个量的方向与其相同的取正值,与其相反的取负值,若取初速度方向为正方向,则下列说法正确的是()A.匀加速直线运动中,加速度日取负值B.匀加速直线运动中,加速度日取正值C.匀减速直线运动中,加速度日取负值D.无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动,加速度臼均取正值5.物体做匀加速直线运动,初速度兀尸2m./s,加速度^0.1m/s2,则第3s末的速度是m/s,
5s末的速度是m/so
1.汽车在平直公路上以lOm/s的速度做匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,获得的加速度大小是2m/s2,则(1)汽车在3s末的速度大小是m/s;(2)在5s末的速度大小是m/s;(3)在10s末的速度大小是m/s。B卷2.如图所示是四个做直线运动的物体的速度一时间图彖,则做匀加速直线运动的是,做匀减速直线运动的是,初速度为零的是,做匀速直线运动的是。(填图线代号)3.若汽车加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则A.汽午的速度也减小B.汽车的速度仍在增大C.当加速度减小到零时,汽车静止D.当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大4.升降机从静止开始上升,先做匀加速运动,经过4s速度达到4m/s,然后匀速上升2s,最后3s做匀减速运动,恰好停止下来。试作出v-t图彖。第10题图5.如图所示为一物体做匀变速直线运动的v-t图象,试分析物体的速度与加速度的变化特点。
【参考答案】【课前导学】1.速度,匀速直线运动2.变速直线运动,一个定值,加速度,匀变速直线运动3.vz=4-at,vt=at,vt=vo,匀速直线运动4.匀加速直线运动,甲,匀减速直线运动,乙【课堂导学】例1解析:火车匀加速运动时,速度是均匀增大的.加速度是0.2m/s2,说明火车每1s速度增大0.2m/sovi=10.0m/s+0.2m/s=10.2m/sV2=10.2m/s+0.2m/s=10.4m/s二10.0m/s+0.2m/s+0.2m/sV3=10.4m/s+0.2m/s=10.6m/s=10.0m/s+0.2m/s+0.2m/s+0.2m/so由以上可类推:第t秒末的速度应等于初速度加上t秒内速度的增加,即为:vt=v0+ato(设计方案二)利用加速度的定义式推导a二—二-―—二———,解出v二vo+at,答案:v二vo+at□Axt-0t例2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V。二20m/s,a=-4m/s2,t二6s代入公式屮,解得:v=vo+at=2O+(-4)X6m/s=-4m/s意思是车正以4m/s的速度后退,这显然与实际现彖违背。20根据题意知,刹车一段吋间(“一s=5s)后,汽车速度减为零,以后就会静止,不会后退,故所求速度厂0。答案:0。例3解析::因为物体加速度不变,作出其v-t图象如图2-2-12所示,由图中的相似三角形可
t\^tz//s
【课堂强化】第9题图强化训练1C强化训练217m/s强化训练33s强化训练4解析:由v-t图象的意义町知,物体在0tixt415时间内做匀加速运动;t25、t——t7时间内做匀减速直线运动;在D——12、t5一一t6时间内做匀速直线运动。V-t图象的斜率大小等于加速度大小,t21・3段斜率最大,所以加速度最大.强化训练58600m/so【课后巩固】A卷1.ABD2.C3.A4.BC5.2.32.56.(1)4(2)0(3)0B卷7.②③④③①8.BD9.图10.开始计时后,物体沿与正方向相反的方向运动,初速度vo=-2Om./s,并且是匀减速的,到2s末,速度减至0;2s-4s内速度再均匀增加到20m/s0整个过程中加速度恒定,大小为a=—=—~-_m!s2=10m/s2,方向与规定的正方向相同。St4