高中物理人教版必修第一册2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 导学案

2019-2020年高一物理《22匀变速直线运动的速度和时间的关系》学案【学习目标】1.知道什么是匀变速直线运动，知道匀变速直线运动的特点；2.知道匀变速直线运动速度和时间的关系公式，会应用公式解决相关问题；3.知道匀变速直线运动的v-t图像的物理意义和应用；【重点难点】1.匀变速直线运动的特点；2.匀变速直线运动的速度公式及其应用；【预习导学】一.匀变速直线运动1.概念：物体做（直线、曲线），且物体的大小和方向都保持不变，这样的运动叫匀变速直线运动；2.特点：（1）匀变速直线运动的恒定，其和都不变。（2）在任意相等的时间内速度的都相等；（3）匀变速直线运动的v-t图像是一条的直线，直线的表示加速度；图像在纵轴上的截距表示；3.分类：物体做匀变速直线运动，根据速度增加还是减小可分为两种情况，如果速度增大则叫直线运动；如果速度减小则叫直线运动；二.匀变速直线运动的速度和时间的关系1.速度和时间的关系公式（速度公式）：；式中表示，表示，a表示，t表示；若初速度为零，公式可简化为；2.速度公式的两种形式：若取初速度方向为正方向，则：（1）在匀加速运动中，加速度方向和初速度方向，取正值，此时速度公式为；（2）在匀减速运动中，加速度方向和初速度方向，取负值，此时速度公式为；这时一定要注意：公式中a仅表示加速度的大小；3.注意：应用公式列方程时，一定要明确要研究的过程，式中的初、末速度和加速度一定要和这个过程相对应。【合作探究】（一）速度公式的应用 例题1：汽车以36Km/h的速度在平直路面匀速行驶，为了超越前面的车辆，汽车开始加速，加速度大小为3m/s2，则开始加速7秒后汽车的速度大小为多少？例题2：汽车以72Km/h的速度在平直路面匀速行驶，遇到紧急情况后刹车，刹车时的加速度大小为5m/s2，求：（1）刹车后3秒时速度的大小？（2）刹车后6秒时速度的大小？方法总结：对于匀减速运动，在应用速度公式计算t秒后的速度时，不能脱离实际情况而机械的代入时间t计算，要先计算出物体停止所用的时间t0；例题3.卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到2m/s时，交通灯转为绿灯，司机当即停止刹车，并且只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速过程用了12s.求：减速与加速过程中的加速度大小？方法总结：（1）如果物体的运动过程比较复杂，要根据实际过程将物体的运动分为几个阶段；然后研究每一个阶段，列出方程。最后联立方程解得所要的结果；（2）对于多过程问题要注意画出草图，标明要用到的物理量，化抽象为形象；同时也要注意各个物理量之间的关系；练习1：某汽车正以12m/s 的速度在路面上匀速行驶，前方出现紧急情况需刹车，加速度大小是3m/s2，求汽车5s末的速度.练习2：发射卫星一般采用多级火箭，第一级火箭点火后，使卫星向上做匀加速运动，加速度大小为50m/s2，第一级火箭工作30s后和主箭体分离。分离后第二级火箭没有马上点火，所以卫星向上做匀减速运动，加速度大小为10m/s2,5s后第二级火箭点火，卫星又向上做匀加速运动，加速度大小为80m/s2，第二级火箭工作50s后脱离主箭体。求：第二级火箭脱离时卫星的速度大小？（二）速度--时间图像的应用例题4.质点作直线运动的v-t图象如图2-2-6所示，则下列正确的为A．6s内物体做匀变速直线运动B．2～4s内物体做匀变速直线运动C．3s末物体的速度为零，且改变运动方向D．2s末物体的速度大小为4m/sE.0-2s内的加速度大于2-4s内的加速度F.2-3s内和3-4s内加速度大小相等，方向相反练习3：下列为4个物体在一条直线上运动的v-t图像，则做匀加速直线运动的是v(m/s)t(s)v(m/s)t(s)v(m/s)t(s)v(m/s)t(s)ABCD【课后练习】1.下列说法正确的是（） A．匀速直线运动的物体的加速度一定是0.B．匀速直线运动的物体的加速度可能不是0.C．匀变速直线运动的物体的加速度一定不是0.D．匀变速直线运动的物体的加速度可能是0.2.爬竿运动员从竿上端由静止开始先匀加速下滑时间2t，后再匀减速t时间恰好到达竿底且速度为0，同这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为（）A．1：2B．2：1C．1：4D．4：13.物体做匀减速运动时，下面结论正确的为（）A.加速度越来越小B.加速度方向与物体运动方向相反C.速度随时间均匀减小D.速度的变化可能越来越快4.有一物体做直线运动，其v—t图象如图2-11所示，从图中看出，物体加速度和速度方向相同的时间间隔是A．只有0＜t＜2sB．只有2s＜t＜4sC．0＜t＜2s和6s＜t＜8sD．0＜t＜2s和5s＜t＜6s1v/m·s-1232-2405.一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动，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。减速运动时的加速度是。6.一质点做直线运动的v—t图，如图所示，质点在0-1s内做______运动，加速度大小为______m/s2，方向沿（正方向、负方向）在1-3s内质点做______运动，加速度大小为______m/s2，方向沿，在3-4s内做______运动，加速度大小为为______m/s2，方向沿；7.物体做匀变速直线运动，若在A点时的速度是5m/s,经3S到达B点时速度是14m/s，再经4S到达C点，则它到达C点时的速度为多大？【能力拓展】8.物体做匀变速运动，在一段时间t内，物体的初速度为v0，末速度为vt ，试证明：这段时间的中间时刻的瞬时速度；（你能想出几种证明方法？）9.一物体做匀减速直线运动，初速度为10m/s，加速度大小为1m/s2，则物体在停止运动前0.5s时的速度为（解这个问题你能想到几种方法？）A.5.5m/sB.5m/sC.lm/sD.0.5m/s