人教版2022年高中物理必修第一册2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 导学案

第5节匀变速直线运动速度与时间的关系学习目标核心提炼1.知道什么是匀变速直线运动。1个定义一一匀变速直线运动2.知道匀变速直线运动的v-t图像特点，理解图像的物理1个公式一一速度与时间关系意义。公式V,=Vb+at3.理解匀变速直线运动的速度与吋间的关系式匕=v.+at.1个图像——孑一方图像的特点会用vt=v.+at进行相关的计算。及应用白壬当勺当垢旺如丨床刖曰土怖理1一、速度与吋间的关系阅读教材第20页“速度与时间的关系式”部分，理解匀变速直线运动的LZ图像的特点；初步理解匀变速直线运动的速度与时间的关系式vt=v.+at.1.速度公式：v{=vo+cit02.含义：做匀变速直线运动的物体，在r时刻的速度旳等于物体在开始时刻的速度旳加上在整个过程中速度的变化量臼d思维拓展7/—V(\公式vt=v.+at虽然可由白=「^变形后得到，但二者的含义不同，你知道这是为什么吗？Vt—v(\Av答案日=〒是加速度的定义，适用于任何形式的变速运动，而v(=v.+at只适用于匀变速直线运动。二、匀变速直线运动的y—f图像阅读教材第20〜21页“匀变速直线运动的y—十图像”部分，知道什么是匀变速直线运动。1.定义：速度随时间均匀变化即加速度恒定的运动。2.卩一f图像：匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线。3.分类(1)匀加速直线运动：速度随时间均匀增加。(2)匀减速直线运动：速度随时间均匀减小。 思维拓展 物体的y—f图像如图所示，请问:(1)0〜力、h〜他时间内，物体的运动情况;(2)两段时间内物体的加速度相同吗？答案(1)0〜t.吋间内，物体做匀减速直线运动OZl〜广2时间内，物体做匀加速直线运动。⑵两段时间内物体的加速度相同。疑难问题卡片预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格屮课堂互动搽究■••••••••・・・•■•••••**•••••合作探究核心突破要点1匀变速直线运动的速度公式问题1问题2［要点归纳］1.公式的适用条件：公式vt=v.+at只适用于匀变速直线运动。2.公式的矢量性(1)公式vt=v^+at中的％、讥、日均为矢量，应用公式解题时，首先应先选取正方向。(2)—般以％的方向为正方向，此时匀加速直线运动臼＞0,匀减速直线运动臼＜0；对计算结果力＞0,说明乃与內方向相同；rf＜0,说明哄与％方向相反。3.公式的特殊形式(1)当仪=0时，Vl=Vo(匀速直线运动)o⑵当兀=0时，殆=日仪由静止开始的匀加速直线运动)。［精典示例］［例1］汽车在平直路面紧急刹车吋，加速度的大小是8m/s2, (1)如果必须在2s内停下來，汽车的行驶速度最高不能超过多少？(2)如果汽车以最高允许速度行驶，必须在1.5s内停下來，汽车在刹车的过程中加速度至少多大？思路探究(1)汽车经过某过程“停下来”，隐含着什么条件？(2)汽车刹车时，它的加速度是否一定为负值？①若取初速度方向为正，则加速度为;②若取初速度方向为负，则加速度为o解析(1)以初速度方向为正方向汽车的加速度曰=一8m/s2,运动时间t=2s,末速度rz=0由公式vt=vo+at代入数值得％=16m/s=57.6km/h(1)仍以初速度方向为正方向，汽车的初速度ro=16m/s运动时间tr=1.5s,末速度旳=0由公式匕=旳+日'tf,代入数值得曰'=—10.7m/s2,即加速度方向与初速度方向相反，大小为10.7m/s2答案(1)16m/s(或57.6km/h)(2)10.7m/s2误区警示(1)一般画出物体运动过程的示意草图，明确各种已知量和未知量。(2)减速运动时，日与旳方向相反，注意正负。［针对训练1］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,1min后变成了54km/h,又需经多少时间，火车的速度才能达到64.8km/h?解析三个不同时刻的速度分别为v\=10.8km/h=3m/s、灼=54km/h=15m/s・乃=64.8km/h=18m/s时间ti=lmin=60s所以加速度V2~v\15~3=fi=60m/s2=0.2m/s2,l+lvz=v2+at2 .必—盹18—15.L可待时间广2==―7TT~S—15Soa0.2答案15s［精典示例］［例2］汽车以45km/h的速度匀速行驶。(1)若汽车以0.6m/s?的加速度加速，则10s末速度能达到多少？(2)若汽车刹车以0.6ni/f的加速度减速，则10s末速度能达到多少?(3)若汽车刹车以3m/f的加速度减速，则10s末速度为多少？思维导图解析(1)取初速度方向为正方向，45”贝ljvq=——;m/s=12.5m/s,&i=0.6m/s2,1.6所以10s末的速度v\=vo+ci\(12.5+0.6X10)m/s=18.5m/s。(2)^2=—0.6m/sS减速到停止的时间s=20.83s>10s,所以10S末的速度V2=Vo+d2t=(12.5—0.6X10)m/s=6.5m/s。(1)设刹车经％时间就停止，末速度r=0,色=一3m/s2,由V=Vo+a^toy得仏==4.2s