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

§2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系【学习目标】1．知道匀速直线运动的位移与v-t图像中矩形面积的对应关系。2.理解匀变速直线运动的位移与v-t图像中四边形面积的对应关系，使学生感受利用极限思想解决物理问题的科学思维方法。3．理解匀变速直线运动的位移与时间的关系。【学习过程】一、实验探究匀变速直线运动的位移时间关系【实验装置】小车，钩码，打点计时器，纸带，刻度尺。【实验过程】让小车在钩码的牵引下做匀变速直线运动，打出一条纸带，描出点迹。【数据处理】记录不同时刻（相隔0.04s）小车距离出发点O的位移，用Excel做出x-t图像。0123456789101112t/s00.040.080.120.160.200.240.280.320.360.400.440.48x/cm【分析图像】猜想x-t图像是一条怎样的曲线？该图像对应的x-t函数关系可能是？二、推导匀变速直线运动的位移时间关系1、做匀速直线运动的物体，其位移公式x=，其v-t图像为。图像中，某段时间内位移对应着。2、匀变速直线运动的v-t图象是________________，类比匀速直线运动，利用无限分割逐渐逼近的方法，可以推出：如果时间间隔Δt取得非常非常小，所有小矩形的面积之和就能非常准确地代表物体发生的位移，匀变速直线运动的位移即为v-t图象中。3、在v-t图像中，对应的梯形面积表达式：（用物理量表示），将V=V0+at代入，得出：x=。即匀变速直线运动的位移与时间的关系式。三、典型例题应用应用1：2011年6月，京沪高铁于今年正式开通，它的建成使北京和上海之间的往来时间缩短到五个小时。假设一辆列车做匀加速直线运动，以1m／s2的加速度行驶了12s，驶过了180m．列车开始加速时的速度是多少?应用2：以18m/s的速度行驶的汽车，制动后以大小为4m／s2的加速度做匀减速运动，求在3s内前进距离。四、匀变速直线运动的位移时间关系的深入理解1．对于初速度为零的匀加速直线运动，因为vo=0，x=。2．公式，其中物理量是矢量， 是标量。在运用公式时要注意用“正负号”表示方向。讨论：设初速度方向vo为正①若物体做加速运动，vo和a，a取值。图像对应关系？②若物体做减速运动，vo和a，a取值。图像对应关系？【小结】该公式适合匀加速和匀减速两种情况五、巩固训练：1．一物体运动的位移与时间关系则（）A．这个物体的初速度为12m/sB．这个物体的初速度为6m/sC．这个物体的加速度为8m/s2D．这个物体的加速度为-8m/s22.匀变速直线运动中，加速度a、初速度VO、末速度Vt、时间t、位移x之间关系正确的是()A．B．x=V0tC．D．x=（V0+V）t/2六、课堂小结：本节课你都学到了什么知识，又有哪些思想方法上的收获？【课后巩固】七课后作业：（一）课本问题与练习1——5（二）练习题组1．某物体做匀变速直线运动，下列说法正确的是A．物体的末速度必与时间成正比B．物体的位移必与时间的二次方成正比C．物体的速度在一段时间内的变化量与这段时间成正比D．匀加速运动，位移和速度随时间增加，匀减速运动位移和速度随时间减小2．一个作匀加速直线运动的物体，其位移和时间的关系是s=18t-6t2，则它的速度为零的时刻为()[来源:Z+xx+k.Com]A．1．5sB．3sC．6sD．18s3．以下叙述正确的是（）A．匀加速直线运动中，加速度一定与速度同向 B．匀减速直线运动中，加速度一定与速度反向C．匀加速直线运动的加速度一定大于匀减速直线运动加速度D．-5m/s2一定大于+3m/s24．海滨浴场的滑梯从顶端到入水处的距离约为12m，一人由顶端由静止开始匀加速滑下，在第1s内的位移为0.75m，则人的加速度为__________，人在整个滑梯上滑下的时间为__________，人入水时的速度为__________，在整个滑梯上的平均速度为__________．5．一质点做直线运动，t＝0时，位于坐标原点，下图为质点做直线运动的速度—时间图象．由图可知：(1)该质点的位移随时间变化的关系式是______________．(2)在t＝__________s时刻，质点距坐标原点最远．(3)从t＝0到t＝20s内质点的位移是__________；通过的路程是__________6．汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h，若驾驶员发现前方80m处发生了交通事故，就刹车以恒定的加速度做匀减速直线运动，需经4s才停下来。若驾驶员的反应时间为0.5s，试分析该汽车是否会有安全问题。