高中物理必修第一册人教版2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 导学案

第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系 1.掌握匀变速直线运动的概念，知道匀变速直线运动图象的特点。2.理解匀变速直线运动图象的物理意义。会根据图象分析并解决相关问题。图2-2-13.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。 1.匀速直线运动的图象是一条平行于的直线；若物体运动的图象是一条倾斜的直线，如图2-2-1所示，可知无论Δ选在什么区间，对应的速度的变化量Δ与时间的变化量Δ之比即的比值，即物体运动的保持不变。[来源:www.shulihua.net]图2-2-22.物体沿着一条直线，且不变的运动，叫做匀变速直线运动；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，如图2-2-2中的图线表示（选填“”或“”）；如果物体的速度随着时间均匀减小，这个运动叫做，如图2-2-2中的图线表示（选填“”或“”）；从图象上可以看出、的速度方向是的（选填“相同”或“相反”）。3.匀变速直线运动的速度与时间关系式为：；当初速度为0时，表达式为：。 1.如图2-2-3所示，是几个质点运动的图象，其中是匀变速直线运动的是（）甲乙丁丙图2-2-3A.甲、乙、丙B.甲、乙、丁C.甲、丙、丁D.乙 2.下列关于匀变速直线运动的说法，正确的是（）A.它是速度均匀变化的直线运动B.它的加速度是一个定值C.它的速度和加速度方向可能同向，也可能反向D.它的速度变化是一个定值3.电动车原来的速度是18m/s，在一段下坡路上以0.5的加速度做匀加速直线运动，求加速行驶了20s时的速度。 一、匀变速直线运动1.根据上节课我们做出的小车在重物牵引下运动的图象，思考图象的物理意义？[来源:www.shulihua.net]图2-2-42.请同学们思考讨论图2-2-4中的图象（教材第34页图2.2-1）（1）这个图象有什么特点？（2）它表示物体运动的速度有什么特点？（3）物体运动的加速度又有什么特点？图2-2-53.在上节的实验中，小车在重物牵引下运动的图象是如图2-2-5所示的一条倾斜的直线，物体的加速度有什么特点？直线的倾斜程度与加速度有什么关系？ 结论：（1）加速度，同一图象中，图线的倾角越大，则加速度。[来源:数理化网]（2）分类：①匀加速直线运动：与匀加速直线运动匀减速直线运动图2-2-6②匀减速直线运动：与两种图象如图2-2-6所示注意：（1）判断物体是加速运动，还是减速运动，应根据与的关系，而不是根据的。（2）加速度是矢量，既有大小又有方向。匀变速直线运动加速度不变，指的是加速度的大小和方向都不变，但速度是均匀变化的，运动物体在任意相等的时间内速度的变化都相等。因此，匀变速直线运动的定义还可以表述为：物体在一条直线上运动，如果在任意相等的时间内速度的变化量都相等，这种运动就叫做匀变速直线运动。拓展延伸：匀变速直线运动的速度图象（图2-2-7）图2-2-7（1）匀变速直线运动的速度图象是一条，该直线与纵轴的交点表示。（2）匀变速直线运动的速度图象表达的信息：①可以知道各个时刻的瞬时速度的；[来源:www.shulihua.net]②可以知道一段时间间隔对应的的大小；③可以确定质点到达某一速度所对应的；④图象的斜率反映速度变化的。例1对于一确定的匀加速直线运动，下列说法正确的是（）A.加速度与时间成正比 B.速度的增加量与时间成正比C.单位时间内速度变化量相等D.速度变化率越来越大图2-2-8例2对于图2-2-8所示速度—时间图象，下列说法正确的是（）A.0时刻乙的速度比甲的速度大时刻前乙的加速度比甲的加速度大，时刻后甲的加速度比乙的加速度大时刻甲、乙两物体相遇D.甲、乙均做匀加速直线运动二、速度与时间的关系式[来源:www.shulihua.net]图2-2-91.请根据下列两种方法推导匀变速直线运动的速度与时间的关系。（1）请根据图2-2-9所示的匀变速直线运动的图象，推导速度与时间的关系；（2）如果做匀变速直线运动的物体的初速度为，加速度为，经过时间的速度为。请根据加速度的定义式推导速度与时间的关系。结论：匀变速直线运动的速度与时间的关系式是。2.如何理解匀变速直线运动的速度与时间的关系式？3.公式中有三个矢量，应用匀变速直线运动速度公式时如 何规定各量的符号？拓展结论：在应用速度公式时，对匀减速直线运动有两种处理方法：（1）将直接用负值代入，速度公式形式不变；（2）将用其绝对值代入（即仅表示加速度的大小），速度公式应变形为。例3某汽车紧急刹车，加速度大小是6。如果必须在2s内停下来，则汽车的速度不能超过多少？例4一质点从静止开始以1的加速度做匀加速运动，经5s后做匀速运动，最后2s的时间质点做匀减速运动直至静止，则质点匀速运动时的速度是多大？减速运动时的加速度是多大？例5一辆汽车做匀减速直线运动，初速度大小为15m/s，加速度大小为3，求：（1）汽车3s末的瞬时速度大小？（2）汽车第6s末的瞬时速度大小？说明：对汽车等实际交通工具的减速运动问题，首先要判断停止的时间，当汽车等刹车停止时，加速度变为0，汽车不会反向运动。 1.物体做匀加速直线运动，已知加速度为2，则（）A.物体在某一秒末的速度一定是该秒初的速度的2倍B.物体在某一秒末的速度一定比该秒初的速度大2m/sC.物体在某一秒初的速度一定比前一秒末的速度大2m/sD.物体在某一秒末的速度一定比前一秒初的速度大2m/s2.物体做直线运动的速度随时间的变化规律为则物体的加速度和速度变为0所用的时间分别为（）A.6，2sB.6，3sC.，3sD.，6s图2-2-103.如图2-2-10所示是某质点做直线运动的速度图象。由图可知物体运动的初速度为m/s，加速度为。物体速度随时间的变化规律为，可以推算经过s物体的速度是60m/s。 1.做匀变速直线运动的物体加速度为正值物体就做加速运动，反之物体就做减速运动，这种说法是否正确？ 2.匀加速直线运动的速度随时间均匀增大，是不是速度与时间成正比？3.在第1节探究小车速度随时间变化规律的实验中，我们已经用到了“匀变速直线运动某段时间内的平均速度，就等于这段时间中间时刻的瞬时速度”这一规律。你想过没有，为什么有这种等量关系呢？