高一物理2匀速运动的速度与时间的关系

高一物理2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 一,教材分析 在上一节实验的基础上，分析v-t图像时一条倾斜直线的意义——加速度不变，由此定义了匀变速直线运动。而后利用描述匀变速直线运动的v-t图像的是倾斜直线，进一步分析匀变速直线运动的速度与时间的关系：无论时间间隔∆t大小， 的值都不变，由此导出v = v0 + at，最后通过例题以加深理解，并用“说一说”使学生进一步加深对物体做变速运动的理解。 二,教学目标 1、知道匀速直线运动 图象。 2、知道匀变速直线运动的 图象,概念和特点。 3、掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 v = v0 + at,并会进行计算。 三,教学重点 1、匀变速直线运动的v-t图像，概念和特点。 2、匀变速直线运动的速度与时间的关系的公式v=v0+at,并会进行计算。 四，教学难点 会用v-t图像推导出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v= v0+at 五，教学过程 【讨论与交流】 师:请同学们思考速度—时间图像的物理意义。 师、生：速度—时间图像是以坐标的形式将各个不同时刻的速度用点在坐标系中 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现出来。它以图像的形式描述了质点在各个不同时刻的速度。 （展示）匀速直线运动的v-t图像，如图所示。 师：请同学们思考讨论 课件 超市陈列培训课件免费下载搭石ppt课件免费下载公安保密教育课件下载病媒生物防治课件 可下载高中数学必修四课件打包下载 展示的两个速度—时间图象。在v-t图象中能看出哪些信息呢? 师生：从v〉0的v-t图像可以看出这个直线运动(速度时间图象只能表示直线运动,因为只能表示两个方向的速度);的速度不随时间的变化而变化，在不同的时刻，速度值都等于t=0时刻的速度值。不随时间变化的速度是恒定的，说明质点在做匀速直线运动，速度的大小为v,方向与 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的正方向相同. 师:匀速直线运动时速度保持不变的直线运动,它的加速度呢? 生:思考讨论回答v不变,△v为0,a=△v/△t.a=0 [问题2]观察分析v＜0的情况,与v>0的情况有什么不同和相似的地方吗? 师生讨论回答:速度的大小也为v,但它却是负值.与规定的正方向相反,因为速度值也保持不变,所以它也是匀速直线运动. 【展示】上节课我们自己实测得到的小车速度-时间图象,(如果测量方法正确,误差小的情况下)如图所示 (当然我们选取的t=0时刻的速度不一定为0，相当于为了处理数据，把纵坐标向右平移了） 师：请大家尝试描述它的运动情况。 生：图象是一条过原点的倾斜直线，它是初速度为0的加速直线运动。 师：大家尝试取相等的时间间隔，看它们的速度变化量。 学生作图后回答：在相等的时间间隔内速度的增加量是相同的。 师：提示学生除了作图之外，还可以利用数学知识，三角形全等来讨论，并作图。 师:我们发现每过一个相等的时间间隔,速度的增加量是相等的.所以无论△t选在什么区间，对应的速度v的变化量△v与时间t的变化量△t之比△v/△t是一样的，如果,我们选择△t1,它对应的速度变化量为△v1,那么△v1/△t1与△v/△t的值相等吗?(通过三角形相似,得出结论相等).即这是一种加速度不随时间（时间间隔）改变的直线运动。 师:质点沿着一条直线运动,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动,它的速度-时间图象是一条倾斜的直线. 在匀变速直线运动中,如果物体的加速度随着时间均匀增大,这个运动就是匀加速直线运动;如果物体的速度随着时间均匀减少,这个运动就是匀减速直线运动. (课件展示)展示各种不同的匀变速直线运动的速度-时间图象,让学生说出运动的性质,以及速度方向、加速度方向.如图2-2-4至图2-2-8所示. 生1:图2-2-4是初速度为v0的匀加速直线运动. 生2:图2-2-5是初速度为v0的匀减速直线运动,速度方向为正,加速度方向与规定的正方向相反,是负的. 生3:图2-2-6是初速度为0的匀加速直线运动,但速度方向与规定的速度方向相反. 生4：图2—2—?是初速度为v0的匀减速直线运动，速度为零后又做反向(负向)匀加速运动。 生5：图2—2—8是初速度为v0的负向匀减速直线运动，速度为零后又做反向(正向)匀加速运动。 教师及时总结和补充学生回答中出现的问题． 师：下面，大家讨论后系统总结我们能从速度-时间图象中得出那些信息？ 生：质点在任意时刻的瞬时速度及任一速度所对应的时刻。 生：比较速度的变化快慢。 生：加速度的大小和方向。 二，速度与时间的关系式 师：数学知识在物理中的应用很多，除了我们上面采用图象法来研究外，还可以运用公式来表示物体运动的速度与时间的关系。 从运动开始(取时刻t＝0)到时刻t的时间间隔作为时间的变化量，时间的变化量就是△t＝t一0．而t时刻的速度v与t=0时刻的速度v0之差就是速度的变化量。也就是 · t＝t一0 · v=v-v0 (并画一匀变速运动的速度-时间图象) 因为a＝△v/△t不变， 所以a＝△v/△t =（v-v0）/△t ，于是解得：v＝v0 +at 教师及时评价学生的作答情况，并投影部分在练习本上做的典型情况． 课件投影老师的规范作答． 教师强调本节的重点，说明匀变速直线运动中速度与时间的关系式． 师:在公式v=v0=at中，我们讨论一下并说明各物理量的意义，以及应该注意的问题。 生：公式中有起始时刻的初速度，有t时刻末的速度，有匀变速运动的加速度，由时间间隔t 师：注意这里哪些是矢量，讨论一下应该注意哪些问题。 生：公式中有三个矢量，除时间t外，都是矢量。 师：物体做直线运动时，矢量的方向性可以在选定正方向后，用正、负来体现．方向与规定的正方向相同时，矢量取正值，方向与规定的正方向相反时，矢量取负值．一般我们都取物体的运动方向或是初速度的方向为正． 教师课件投影图2—2—16． 师：我给大家在图上形象地标出了初速度，速度的变化量．请大家从图象上来进一步加深对公式的理解． 生：at是0～t时间内的速度变化量△v，加上基础速度值——初速度vo，就是t时刻的速度v，即v＝vo+at． [例题] .例题1汽车以36km/h的速度匀速行驶, (1)若汽车以3m/s2的加速度行驶,则10s后速度能达到多少? 解:(1)初速度v0= 36km/h=10m/s,加速度a= 0.6m/s2,时间t=10s. 由速度公式得10s后的速度为: V=v0+at=10m/s+0.6×10m/s=16m/s 2)若汽车刹车时以3m/s2的加速度减速 ,则10s后速度减为多少? 解:(2)做减速运动的加速度为a=－3m/s2 由速度公式得10s后的速度为: V1=v0+at=10m/s － 3×10m/s= － 20m/s 正确解法: 汽车刹车到停止所用的时间为: t1=(v －v0 )/a=(0 －10)/ (－3)s=10/3s＜10s 所以10s后的速度v1=0(要注意汽车刹车的物理意义,汽车的速度减为0的时候,汽车就停下来了, eq \o\ac(○,2)第二种可返回减速运动,粉笔上抛) 例题2: 一辆汽车做匀减速直线运动，初速度大小为54km/h，加速度大小为3m/s2，求： （1）汽车第3s末的瞬时速度大小？ （2）汽车速度刚好为零时所经历的时间？ 解: (1)规定初速度方向为正方向，汽车做匀减速运动，则a为负 汽车初速V0＝54km/h＝15m/s，加速度a＝－3m/s2，时间t=3s Vt=V0+at=6 得 [小结] 本节重点学习了对匀变速直线运动的理解和对公式v＝vo+at的掌握．对于匀变速直线运动的理解强调以下几点： 1．任意相等的时间内速度的增量相同，这里包括大小方向，而不是速度相等． 2．从速度一时间图象上来理解速度与时间的关系式：v＝vo+at，t时刻的末速度v是在初速度v0的基础上，加上速度变化量△v＝at得到． 3．对这个运动中，质点的加速度大小方向不变，但不能说a与△v成正比、与△t成反比，a决定于△v 和△t 的比值． 4．a＝△v/△t 而不是a＝v/t , a＝△v/△t =（vt-v0）/△t即v＝vo+at，要明确各状态的速度，不能混淆． 5．公式中v、vo、a都是矢量，必须注意其方向． 数学公式能简洁地描述自然规律，图象则能直观地描述自然规律．利用数学公式或图象，可以用已知量求出未知量．例如，利用匀变速直线运动的速度公式或v-t图象，可以求出速度，时间或加速度等． 用数学公式或图象描述物理规律通常有一定的适用范围，只能在一定条件下合理外推，不能任意外推．例如，讨论加速度d＝2 m／s2的小车运动时，若将时间t推至2 h，即7 200s，这从数学上看没有问题，但是从物理上看，则会得出荒唐的结果，即小车速度达到了14 400m／s，这显然是不合情理的． [讨论与探究] 下面提供一组课堂讨论题，供参考选择． 1．如图2—2—9中的速度一时间图象中各图线①②③表示的运动情况怎样?图象中图线的交点有什么意义? 答案：①表示物体做初速为零的匀加速直线运动； ②表示物体做匀速直线运动； ③表示物体做匀减速直线运动； ④交点的纵坐标表示在t2时刻物体具有相等的速度，但不相遇； 2.如图2—2—10所示是质点运动的速度图象，试叙述它的运动情况． 答案：表示质点做能返回的匀变速直线运动，第1 s内质点做初速度为零的匀加速直线运动，沿正方向运动，速度均匀增大到4m／s。第1s末到第2s末，质点以4m／s的初速度做匀减速直线运动，仍沿正方向运动，直至速度减小为零；从第2s末，质点沿反方向做匀加速直线运动，速度均匀增大直至速度达到4 m／s;从第3s末起，质点仍沿反方向运动，以4m／s为初速度做匀减速直线运动，至第4s末速度减为零，在2 s末，质点离出发点4 m；在第2 s末到第4s末这段时间内，质点沿反方向做直线运动，直到第4s末回到出发点． (说一说) 如图2—2—13所示是一个物体运动的v-t图象．它的速度怎样变化?请你找出在相等的时间间隔内，速度的变化量，看看它们是不是总是相等?物体所做的运动是匀加速运动吗? 学生具体操作教师巡回指导，然后由学生讨论后回答． 生：速度是增大的，随着时间的延续速度增大． 生：取相等时间间隔△t，它们的速度变化量△v明显不相等．我们发现随着时间的延续，速度的变化量△v越来越大． 生：根据加速度的定义式a＝△v/△t，可以得出物体的加速度越来越大． 师：加速度增大，那意味着什么呢? 生：首先说明物体做的不是匀变速运动，由于加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度越来越大，说明速度增大得越来越快，所以物体是做加速度增大的加速运动． 师：我们知道在匀变速直线运动的速度一时间关系图象中，倾斜直线的斜率表示物体运动的加速度．它能反映物体速度变化的快慢．这里物体在各个不同的瞬时，加速度是不同的．我们怎样找加速度呢? 生：我们可以做曲线上某一点的切线，这一点的切线的斜率就表示物体在这一时刻的瞬时加速度． 师：对，请大家做几个点的切线，观察有什么变化规律． 学生动手实践操作、讨论后回答． 生：随着时间的延续，这些切线越来越陡，斜率越来越大． [交流与讨论] 1．为什么v-t图象只能反映直线运动的规律? 参考答案：因为速度是矢量，既有大小又有方向．物体做直线运动时，只可能有两个速度方向．规定了一个为正方向时，另一个便为负值，所以可用正、负号描述全部运动方向．当物体做一般曲线运动时，速度方向各不相同，不可能仅用正、负号表示所有的方向，所以不能画出v-t图象．所以只有直线运动的规律才能用v-t图象描述．任何v-t图象反映的也一定是直线运动规律． [课后作业] 1.汽车以40km/h的速度匀速行驶，现以0.6m/s2的加速度加速，10s末的速度能达到多少？加速以后多长时间汽车速度达到80km/h？ 2.一汽车以12m/s的速度行驶，关闭油门后以大小为4m/s2的加速度做匀减速运动，求5s后汽车的速度。 提出问题： 1.什么是匀变速直线运动？ 匀变速直线运动的v-t图象有什么特点？ 2.你是如何理解匀变速直线运动的？ 3.你能否利用所学知识推导匀变速直线运 动的速度时间关系？ 4.你是怎样理解v=v0+at这个关系式的？在 应用中应注意什么？ 【板书设计】 2.2匀变速运动的速度与时间的关系 1.匀变速直线运动---沿一条直线,且加速度不变的运动. 2.速度-时间图象是一条倾斜的直线, 3,速度与时间的关系式v=v0+at 4,初速度v0再加上速度的变化量at就得到t时刻物体的末速度. � EMBED Unknown ��� _1174337240.unknown _1410036713.unknown _1172928011.unknown