人教版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

2019-2020年高一物理匀变速直线运动的位移与时间的关系学案【学习目标】△1.理解速度—时间图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内的位移.△2.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用.△3.速度—时间图象与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内的位移.*4.微元法推导位移时间关系式.【自主探究】一、匀速直线运动的位移阅读教材p37第一段并观察图2—3—1所示．做匀速直线运动的物体在时间t内的位移与图线和时间轴围成的矩形面积有什么关系？对于匀变速直线运动，它的位移与它的v—t图象，是不是也有类似的关系呢?[思考与讨论]阅读教材p37思考与讨论栏目讨论这一问题．在“探究小车的运动规律”的测量记录中，某同学得到了小车在0，1，2，3，4，5几个位置的瞬时速度．如下表：位置编号012345时间t／s00．10．20．30．40．5速度v／(m·s—1)0．380．630．881．111．381．62能否根据表中的数据，用最简便的方法估算实验中小车从位置0到位置5的位移?要想提高估算的精确程度，想想你有什么好的方法？[交流与讨论]分割和逼近的方法在物理学研究中有着广泛的应用．早在公元263年，魏晋时的数学家刘徽首创了“割圆术”请同学们观察下面两个图并体会圆内正多边形的边数越多，其周长和面积就越接近圆的周长和面积．下面我们采用这种思想方法研究匀加速直线运动的速度一时间图象．一物体做匀变速直线运动的速度一时间图象，如图甲所示． 探究1：先把物体的运动分成5个小段，例如t/5算一个小段，在v—t图象中，每小段起始时刻物体的瞬时速度由相应的纵坐标表示(如图乙)．各小段中物体的位移可以近似地怎么表示？整个过程中的位移可以近似地怎么表示？探究2：把物体的运动分成了10个小段结果这怎样呢？探究3：请大家想想当它们分成的小段数目越长条矩形与倾斜直线间所夹的小三角形面积越小．这说明什么?为了精确一些，我们可以怎么做？可以想象，如果把整个运动过程划分得非常非常细，很多很多小矩形的面积之和，就能准确地代表物体的位移了．这时，“很多很多”小矩形顶端的“锯齿形”就看不出来了，这些小矩形合在一起组成了一个梯形OABC，梯形OABC的面积就代表做匀变速直线运动物体在0(此时速度是v0)到t(此时速度是v)这段时间内的位移．在图丁中，v—t图象中直线下面的梯形OABC的面积怎么计算？你能推导出x＝vot+at2/2吗？在匀变速直线运动中平均速度v平＝（v0＋v）/2，你也能推导出来吗？自主检测：1、一辆汽车以1m／s2的加速度行驶了12s，驶过了180m．汽车开始加速时的速度是多少?认真审题，弄清题意后你能用自己的语言将题目所给的物理情景描述出来吗？你能确定研究的对象和研究的过程吗？你能画物理过程示意图，并把已知待求量在图上标出来吗？试着自己写出这题的解体题过程？2、在平直公路上，一汽车以15m／s的速度做匀速直线运动，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m／s2的加速度做匀减速直线运动，问刹车后5s末、10s末车离开始刹车点各为多远? 1．在交警处理交通事故时，通过监控仪器扫描，输入计算机后得到该汽车在水平路面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为：s＝16t－2t2(s，t的单位均为国际单位)，则该汽车在路面上刹车时v0＝，a＝2．甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动的v－t图象如图所示，在3s末两质点在途中相遇，两质点出发点间的距离是(  )A．甲在乙之前2mB．乙在甲之前2mC．乙在甲之前4mD．甲在乙之前4m3．汽车以20m/s的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为5m/s2，则它关闭发动机后通过37.5m所需时间为(  )A．3sB．4sC．5sD．6s4.一辆汽车从车站开出，做匀加速直线运动，它开出一段时间后，司机突然发现一乘客未上车，就紧急制动，使车做匀减速直线运动，结果汽车从开始启动到停止共用t＝10s时间，前进了s＝15m，在此过程中，汽车达到的最大速度是(  )A．1.5m/sB．3m/sC．4m/sD．无法确定5．一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化规律如图所示，取开始运动方向为正方向，则选项中所示的物体运动的v－t图象中正确的是(  ) 学习反思：