《2017_2018版高中物理第2章匀变速直线运动第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系课件新人教版必修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017_2018版高中物理第2章匀变速直线运动第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系课件新人教版必修（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系,(教师参考) 一、教学目标 知识与技能 1.理解匀变速直线运动v-t图像的物理意义.会根据图像分析解决问题 2.掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系公式,能进行有关的计算 过程与方法 1.引导学生研究图像,寻找规律得出匀变速直线运动的概念 2.引导学生用数学公式表达物理规律并给出各符号的具体含义 情感态度与价值观 1.培养学生用物理语言表达物理规律的意识,激发探索与创新欲望 2.培养学生透过现象看本质、用不同方法表达同一规律的科学意识,二、教学重点难点 教学重点 匀变速直线运动的速度公式及v-t图像 教学难点 应用速度公式和速度图像解决实际问题 三、重
2、难点突破方略 匀变速直线运动的速度与时间关系的突破方略 【思考讨论1】 (1)在v-t图像中能看出哪些信息呢? (2)匀速直线运动的v-t图像如图所示.请同学们思考讨 论图像的特点,尝试描述这两个直线运动.,(3)这两个图像是在同一个坐标系中吗?你能断定这两个图像中所表示的运动方向相反吗?,学生:(1)从速度时间图像中能看出质点在各个不同时刻速度的大小和方向. (2)在不同的时刻,这两个直线运动的速度值等于零时刻的速度值,即10 m/s.(甲)图说明质点在做匀速直线运动,速度方向与规定正方向相同,(乙)图说明质点在做匀速直线运动,速度方向与规定的正方向相反. (3)这两个图像不在同一个坐标系中
3、.因为两个不同的坐标系规定的正方向可能不同,所以不能断定这两个图像中所表示的运动方向相反.,【思考讨论2】 请同学们思考讨论如图所示的v-t图像的特点,尝试描述它的运动情况.学生:它是初速度为零的加速直线运动.,【思考讨论3】取相等的时间间隔,如图所示,观察它们的速度变化量,那么对应的速度变化量v与时间变化量t之比 有什么特点?加速度有什么特点?学生:无论t选在什么区间, 都是一样的,加速度不随时间改变.,【教师总结】 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v-t图像是一条倾斜的直线.,课堂探究,自主学习,达标测评,自主学习 课前预习感悟新知,(教师参考) 情境链接
4、一 许多机场的候机楼内,都有一种旅客自动输送带(如图所示), 它能以恒定的速度输送站在上面的旅客,如果旅客A站在带上后,又匀加速向前跑动,那么他相对于站在输送带外面的旅客B来说是做什么样的运动呢?,信息 在输送带上旅客的速度相对于外面旅客B的速度为输送带的速度与奔跑速度之和,且有加速度.,情境链接二 磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力来推动的列车.由于其轨道的磁力使之悬浮在空中,行走时不需接触地面,因此只受来自空气的阻力.磁悬浮列车的最高速度可达每小时500千米以上.在我国的上海,2003年元旦,磁悬浮列车正式投入商业运行.列车加速时是匀变速直线运动吗?,信息 不一定.,教材梳理,一、匀变速直线运动
5、1.定义:沿着一条直线,且 不变的运动. 2.匀加速直线运动:加速度方向与速度方向相同,物体的速度随着时间的直线运动. 3.匀减速直线运动:加速度方向与速度方向相反,物体的速度随着时间的直线运动.,加速度,均匀增加,均匀减小,想一想 加速度大小不变的直线运动一定是匀变速直线运动吗?为什么?,答案:不一定.因为加速度是矢量,加速度大小不变,其方向可能变化.只有加速度大小和方向均不变的直线运动才是匀变速直线运动.,二、速度与时间的关系 1.v-t图像 (1)匀速直线运动的v-t图像:是一条平行于 的直线,如图(甲)所示.,时间轴,(2)匀变速直线运动的v-t图像:是一条 的直线,如图(乙)所示,a
6、表示 直线运动,b表示 直线运动.,倾斜,匀加速,匀减速,2.速度与时间的关系公式:v= .,v0+at,想一想 教材第35页图2.2-5中表示物体的速度如何变化?在t=t时,速度的变化量v和v总是相等吗?物体在做匀变速运动吗? 答案:图中显示物体的速度是增加的,在t=t时,v不等于v,物体的运动不是匀加速直线运动,而是加速度减小的变加速直线运动.,1.匀变速直线运动的加速度不变.( ) 2.加速度为负值的直线运动就是匀减速直线运动.( ) 3.v-t图线就是物体的运动轨迹.( ) 4.匀变速直线运动的v-t图线可能是曲线.( ) 5.两v-t图线的交点表示两物体在该点相遇.( ),思考判断,
7、答案:1. 2. 3. 4. 5.,要点一,课堂探究 核心导学要点探究,【问题导学】,速度公式的理解及应用,1.设一个物体做匀变速直线运动,运动开始时刻(t=0)的速度为v0(初速度),加速度为a,则t时刻物体的瞬时速度是多少?,2.物体的初速度越大,加速度越大,运动时间越长,物体的末速度一定越大吗?,答案:不一定.当物体做匀减速运动时,末速度反而越小.,【要点归纳】 1.公式的矢量性 (1)公式中的v0,v,a均为矢量,应用公式解题时,首先要规定正方向,一般取v0的方向为正方向,a,v与v0的方向相同时取正值,与v0的方向相反时取负值.计算时将各量的数值和正负号一并代入计算. (2)a与v0
8、同向时物体做匀加速直线运动,a与v0方向相反时,物体做匀减速直线运动. 2.公式的适用条件 公式v=v0+at只适用于匀变速直线运动. 3.公式的特殊形式 (1)当a=0时,v=v0(匀速直线运动). (2)当v0=0时,v=at(由静止开始的匀加速直线运动).,【例1】 (2017广东佛山一中高一检测)如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面,最后停在C点,现每隔0.2 s通过传感器测量物体的运动速率v,下表给出了部分测量数据,设物体经过B点前后速率不变,求:,(1)物体在AB段和BC段的加速度a1和a2; (2)物体运动到B点时的速率vB; (3)当t=0.8
9、s时物体的速率.,思维导图,(2)由表可知,物体开始运动的时刻是t0=0.2 s,设运动到B点的时刻为t,有vB=a1(t-t0) v1.4=vB+a2(1.4 s-t) 联立解得t=0.7 s vB=2.5 m/s; (3)由(2)知t=0.7 s时物体到达B点, 故0.8 s时物体在BC上匀减速直线运动了0.1 s,此时物体的速率v0.8=vB+a2(0.8 s-t)=2.5 m/s-2 m/s20.1 s=2.3 m/s.,答案:(1)5 m/s2,方向沿斜面向下 -2 m/s2,方向与物体运动方向相反 (2)2.5 m/s (3)2.3 m/s,规律方法,公式v=v0+at的应用技巧,
10、(1)确定一个方向为正方向(一般以初速度方向为正方向). (2)依据规定的正方向确定各已知矢量的正负,并用带有正负的数值表示. (3)将已知量代入公式进行代数运算,求得待求量. (4)根据计算结果说明所求量的大小及方向.,(教师备用) 例1-1:滑雪运动员不借助雪杖,由静止从山坡某处以加速度a1匀加速滑下,测得20 s时的速度为20 m/s,50 s到达坡底,又沿水平面以加速度a2减速20 s停止,求: (1)a1和a2的大小. (2)到达坡底后6 s末的速度.,(2)到达坡底后6s末的速度为v4=v2+a2t4=50 m/s-2.5 m/s26 s=35 m/s.,答案:(1)1 m/s2
11、-2.5 m/s2 (2)35 m/s,针对训练1:高空侦察机可进行高空侦察,导弹则是打击高空侦察机的有力武器.假设某日有一架高空侦察机正以300 m/s的速度向某军工设施飞来,它将通过该设施上空的A点.处在A点下方的导弹部队通过雷达探测并计算高空侦察机的飞行规律,在高空侦察机离A点尚有一段距离时竖直向上发射导弹,导弹以80 m/s2的加速度做匀加速直线运动,以1 200 m/s的速度在A点击中敌机,求:,答案:(1)15 s,(2)敌机离A点多远时,开始发射导弹?,解析:(2)敌机做匀速直线运动,15 s通过的位移 x=vt=300 m/s15 s=4 500 m=4.5 km, 即当敌机离
12、A点4.5 km时,开始发射导弹.,答案:(2)4.5 km,要点二,【问题导学】 1.如图所示是小朋友某次蹦床跳起后的图像,已知t1-0=t2-t1,分析下列问题:,答案:(1)图像(乙)是倾斜直线,加速度不变,因此是匀变速直线运动. (2)纵轴的截距即为起跳时的速度,即其大小为v0. (3)0t1时间内,做匀减速直线运动,是上升过程;t1t2时间内,速度反向且逐渐增大,是下降过程. (4)开始为上升过程,速度越来越小,到最高点时速度为0,所以图中是以上升过程的速度方向为正方向.,速度时间图像的理解和应用,(1)她所做的运动是匀变速运动吗? (2)她跳起时的速度有多大? (3)你能从图像(乙
13、)中知道在哪段时间内是上升的,哪段时间内是下降的吗? (4)从图像(乙)中你能否看出,作图时选的是上升过程还是下降过程的速度方向为正方向?,答案:在t1时刻物体的速度为零,但此时v-t图像的斜率不为零,故此时物体的加速度不为零.,2.一个做直线运动的物体的v-t图像如图所示,在t1时刻物体的加速度为零吗?,【要点归纳】 由v-t图像获得的信息 (1)纵截距:表示物体的初速度. (2)横截距:表示物体在开始计时后过一段时间才开始运动,或物体经过一定时间速度变为零. (3)与横轴的交点:表示速度方向改变的时刻,如图(甲)中直线c的t1时刻和图(乙)中的t2时刻.,(4)图线折点:表示加速度改变的时
14、刻,如图(乙)中的t1时刻.,(5)两图线的交点:表示该时刻两物体具有相同的速度.,(6)直线的倾斜程度(斜率k= ):大小等于加速度的大小;正负表示加速度的方向.,【例2】 如图为A,B两个物体做匀变速直线运动的v-t图像. (1)A,B各做什么运动?并求其加速度; (2)两图线的交点的意义是什么? (3)求5 s末A,B的速度;,思维导图,(2)两图线的交点表示此时刻两个物体的速度相同. (3)根据公式v=v0+at得5 s末A物体速度vA=2 m/s+1 m/s25 s=7 m/s,方向与正方向相同;B物体速度vB=8 m/s-2 m/s25 s=-2 m/s,方向与正方向相反.,答案:
15、(1)见解析 (2)速度相同 (3)物体A速度大小为7 m/s,方向与正方向相同,物体B速度大小为2 m/s,方向与正方向相反.,规律方法,应用v-t图像的三点注意,(1)正确认识v-t图像,从图像中读出需要的信息是解题的关键.其中图线在t轴以上部分说明速度为正方向,图线倾斜程度(斜率)k0,加速度为正,k0,加速度为负. (2)物体的速度变为负值,表示物体运动方向发生了变化,负号不表示速度的大小. (3)v-t图线为直线且跨过t轴,表示物体的速度方向发生了变化,但加速度方向不变.,(教师备用) 例2-1:(2017重庆高一检测)如图所示是某质点做直线运动的v-t图像,请回答: (1)质点在A
16、B,BC,CD段各做什么运动?,解析:(1)AB,CD段的v-t图像是倾斜直线,说明这两段时间速度是均匀变化的,故质点在这两段做匀变速直线运动,AB段是匀加速直线运动,CD段是匀减速直线运动;BC平行于t轴,速度不变,质点做匀速直线运动.,答案:(1)见解析,(2)AB,CD段的加速度各是多少? (3)质点在5 s末的速度多大?,(3)由图像知5 s末的速度 v5=v4+aCDt=4 m/s+(-2 m/s2)1 s=2 m/s.,答案:(2)1 m/s2 -2 m/s2 (3)2 m/s,解析:由图像知,前4 s内质点的加速度发生变化,不是匀变速直线运动,选项A错误;13 s内质点加速度不变,选项B正确;3 s末质点的速度为-5 m/s,与规定正方向相反,选项C正确;12 s内加速度为负,23 s内加速度也为负,方向相同,选项D错误.,
