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高中地球的运动教案

发表时间:2020-05-15

匀变速直线运动的速度与时间的关系。

作为优秀的教学工作者,在教学时能够胸有成竹,高中教师要准备好教案,这是教师工作中的一部分。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容,帮助高中教师缓解教学的压力,提高教学质量。你知道怎么写具体的高中教案内容吗?小编特地为大家精心收集和整理了“匀变速直线运动的速度与时间的关系”,相信您能找到对自己有用的内容。

§2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系

【学习目标细解考纲】
1.理解匀变速直线运动的概念。
2.理解匀变速直线运动速度随时间的变化规律。
3.会用公式解决有关问题。
【知识梳理双基再现】
1.如果物体运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线,则该物体的______不随时间变化,该物体所做的运动就是_____________。
2.如图1所示,如果物体运动的v-t图线是一条倾斜直线,表示物体所做的运动是__________。由图象可以看出,对于图线上任一个速度v的变化量Δv,与对应时间内的时间变化量Δt的比值是_____________,即物体的__________保持不变。所以该物体所做的运动是____________的运动。
3.对匀变速直线运动来说,速度v随时间t的变化关系式为___________,其中,若v0=0,则公式变为_____________,若a=0,则公式变为_____________,表示的是_______________运动。
4.在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做______________。其v-t图象应为图2中的__________图,如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做____________,图象应为图2的_____________图。
【小试身手轻松过关】
1.关于直线运动,下述说法中正确的是()
A.匀速直线运动的速度是恒定的,不随时间而改变
B.匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变
C.速度随时间不断增加的运动,叫匀加速直线运动
D.速度随着时间均匀减小的运动,通常叫做匀减速直线运动
2.已知一运动物体的初速度,它表示()
A.物体的加速度方向与速度方向相同,且物体的速度在减小
B.物体的加速度方向与速度方向相同,且物体的速度在增加
C.物体的加速度方向与速度方向相反,且物体的速度在减小
D.物体的加速度方向与速度方向相反,且物体的速度在增加
3.关于图象的下列说法中正确的是()
A.匀速直线运动的速度一时间图象是一条与时间轴平行的直线
B.匀速直线运动的速度一时间图象是一条倾斜的直线
C.匀变速直线运动的速度一时间图象是一条与时间轴平行的直线
D.非匀变速直线运动的速度一时间图象是一条倾斜的直线
4.在公式中,涉及到四个物理量,除时间t是标量外,其余三个v、v0、a都是矢量。在直线运动中这三个矢量的方向都在同一条直线上,当取其中一个量的方向为正方向时,其他两个量的方向与其相同的取正值,与其相反的取负值,若取初速度方向为正方向,则下列说法正确的是()
A.匀加速直线运动中,加速度a取负值
B.匀加速直线运动中,加速度a取正值
C.匀减速直线运动中,加速度a取负值
D.无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动,加速度a均取正值
【基础训练锋芒初显】
5.物体做匀加速直线运动,初速度v0=2m/s,加速度a=0.1m/s2,则第3s末的速度是_____m/s,5s末的速度是_________m/s。
6.汽车在平直公路上以10m/s的速度做匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,获得的加速度大小是2m/s2,则
(1)汽车在3s末的速度大小是________________m/s;
(2)在5s末的速度大小是________________m/s;
(3)在10s末的速度大小是________________m/s。
7.如图所示是四个做直线运动的物体的速度一时间图象,则做匀加速直线运动的是__________,做匀减速直线运动的是___________,初速度为零的是_____________,做匀速直线运动的是__________。(填图线代号)JAb88.coM

8.若汽车加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则()
A.汽车的速度也减小
B.汽车的速度仍在增大
C.当加速度减小到零时,汽车静止
D.当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
【举一反三能力拓展】
9.升降机从静止开始上升,先做匀加速运动,经过4s速度达到4m/s,然后匀速上升2s,最后3s做匀减速运动,恰好停止下来。试作出v-t图象。

10.如图所示为一物体做匀变速直线运动的v-t图象,试分析物体的速度与加速度的变化特点。
【名师小结感悟反思】
匀变速直线
(1)加速度恒定,即a大小方向均不变。
(2)速度时间图象v-t是倾斜直线,斜率表示加速度。
(3)速度公式
(4)对于已知初速度和加速度的匀减速运动,如果求若干秒时速度,应先判断减速时间。

扩展阅读

匀变速直线运动的位移与时间的关系


2.3匀变速直线运动的位移与时间关系(二)
学习目标:
1.进一步理解匀变速直线运动的速度公式和位移公式。
2.能较熟练地应用速度公式和位移公式求解有关问题。
3.能推导匀变速直线运动的位移和速度关系式,并会应用它进行计算。
4.掌握匀变速直线运动的两个重要要推论。
5.能灵活应用匀变速直线运动的规律进行分析和计算。
学习重点:1.
2.推论1:S2-S1=S3-S2=S4-S3=…=Sn-Sn-1=△S=aT2
3.推论2:
学习难点:推论1
学习过程:
一、匀变速直线运动的位移和速度关系
1.公式:
2.推导:

【例1】发射枪弹时,枪弹在枪筒中的运动可以看做匀加速运动,如果枪弹的加
速度大小是5×105m/s,枪筒长0.64米,枪弹射出枪口时的速度是多大?

【例2】一光滑斜面坡长为l0m,有一小球以l0m/s的初速度从斜面底端向上运
动,刚好能到达最高点,试求:小球运动的加速度。

二、匀变速直线运动三公式的讨论
1.三个方程中有两个是独立方程,其中任意两个公式可以推导出第三式。
2.三式中共有五个物理量,已知任意三个可解出另外两个,称作“知三解二”。
3.Vo、a在三式中都出现,而t、Vt、s两次出现。
4.已知的三个量中有Vo、a时,另外两个量可以各用一个公式解出,无需联立方程.
5.已知的三个量中有Vo、a中的一个时,两个未知量中有一个可以用一个公式解出,另一个可以根据解出的量用一个公式解出。
6.已知的三个量中没有Vo、a时,可以任选两个公式联立求解Vo、a。
7.不能死套公式,要具体问题具体分析(如刹车问题)。
【例3】一个滑雪的人,从85m长的山坡上匀变速滑下,初速度是1.8m/s,末速度是5.0m/s,他通过这段山坡需要多长时间?

三、匀变速直线运动的两个推论
1.匀变速直线运动的物体在连续相等的时间(T)内的位移之差为一恒量。
①公式:S2-S1=S3-S2=S4-S3=…=Sn-Sn-1=△S=aT2
②推广:Sm-Sn=(m-n)aT2
③推导:

2.推导:某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,即:

【例4】做匀变速直线运动的物体,在第一个4秒内的位移为24米,在第二个4秒内的位移是60米,求:(1)此物体的加速度。(2)物体在第四个4秒内的位移。

【例5】一个从静止开始做匀加速直线运动的物体,第10s内的位移比第9s内的位移多l0m求:
(1)它在第l0s内通过的位移
(2)第10s末的速度大小
(3)前10s内通过的位移大小。

【例6】已知物体做匀加速直线运动,通过A点时的速度是V0,通过B点时的速度是Vt,求运动的平均速度及中间时刻的速度。

【例7】已知物体做匀加速直线运动,通过A点时的速度是V0,通过B点时的速度是Vt,求中点位置的速度。

当堂达标:
1.某物体作变速直线运动,关于此运动下列论述正确的是()
A.速度较小,其加速度一定较小
B.运动的加速度减小,其速度变化一定减慢
C.运动的加速度较小,其速度变化一定较小
D.运动的速度减小,其位移一定减小
2.火车从车站由静止开出做匀加速直线运动,最初一分钟行驶540米,则它在最初l0秒行驶的距离是()
A.90米B.45米C.30米D.15米
3.一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为L时,速度为V,当它的速度是v/2时,它沿全面下滑的距离是()
A.L/2B.L/2C.L/4D.3L/4
4.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,lS后的速度的大小变为10m/s,在这1s内该物体的()(1996年高考题)
A.位移的大小可能小于4m,B.位移的大小可能大于l0m,.
C.加速度的大小可能小于4m/s2。D.加速度的大小可能大于l0m/s2。
5.一物体做匀加速直线运动,初速度为0.5m/s,第7s内的位移比第5s内的位移多4m.求:
(1)物体的加速度,
(2)物体在5s内的位移.
6.飞机着陆以后以6m/s2的加速度做匀减速直线运动,若其着陆时速度为60m/s,求它着陆后12秒内滑行的距离。
7.两物体都做匀变速直线运动,在给定的时间间隔内()
A.加速度大的,其位移一定也大B.初速度大的,其位移一定也大
C.末速度大的,其位移一定也大D.平均速度大的,其位移一定也大
8.一辆汽车从车站开出,做初速度为零的匀加速直线运动。开出一段时间后,司机发现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速直线运动。从启动到停止一共经历10s,前进了15m,在此过程中,汽车的最大速度为()
A.1.5m/sB.3m/sC.4m/sD.无法确定
9.某物体做初速度为零的匀变速直线运动,若第1s末的速度为0.1m/s,则第3s末的速度为__________,前三秒内的位移为__________,第三秒内的位移为_______。
10.做匀加速直线运动的物体,速度从v增加到2v时通过的位移为x,则它的速度从2v增加到4v时通过的位移是_________。
11.火车由甲地从静止开始以加速度a匀加速运行到乙地,又沿原方向以a/3的加速度匀减速运行到丙地而停止。如甲、丙相距18km,车共运行了20min。求甲、乙两地间的距离及加速度a的值

12.列车由静止开始以a1=0.9m/s2的加速度做匀加速直线运动,经t1=30s后改为匀速直线运动,又经一段时间后以大小为a2=1.5m/s2的加速度做匀减速直线运动直至停止,全程共计2km,求列车行驶的总时间.

阅读材料:汽车车速指示机构
为了知道汽车行驶的速度和经过的里程数,汽车上装有车速里程表。这是一种组合仪表。车速里程表通过软轴和变速器连接,汽车驱动轮的运动经减速器、传动轴、变速器和软轴传至车速里程表的接头,并经过仪表内部的减速机构和电磁感应作用分别指示出汽车驶过的里程与车速。
车速里程表所指示的汽车行驶速度,实际上是通过测量汽车驱动轮的转速换算出来的。测量转速的仪表种类很多,有离心式转速表、磁转速表、直流电转速表、交变电流转速表等,通常多采用磁转速表,它的原理是通过测量旋转磁场跟它在金属感应罩内产生的电流间的相互作用力测出车速的。
图为车速里程表中测量车速部分的示意图。转轴1下端通过一系列传动机构同汽车驱动轮相连,随驱动轮旋转而旋转.转轴I上端铆接一永久磁铁2,磁铁外面罩着铝罩3,铝罩3固定在针轴4上。当磁铁2随驱动轮旋转时,铝罩中产生感应电流.根据楞次定律,感应电流的磁场与磁铁磁场的相互作用,要阻碍磁铁与铝罩的相对旋转。于是铝单克服游丝弹簧5的弹力扭转一个角度.这个角度与磁铁2的角速度成正比,也就是与驱动轮的每分钟转数成正比。因此,在表盘6上用均匀的刻度标出车速值,从指针7的扭辛毒角度可以知道车速。

匀变速直线运动的位移与速度的关系


一名优秀的教师就要对每一课堂负责,高中教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课,帮助高中教师能够井然有序的进行教学。高中教案的内容要写些什么更好呢?为此,小编从网络上为大家精心整理了《匀变速直线运动的位移与速度的关系》,欢迎大家与身边的朋友分享吧!

必修一2.4匀变速直线运动的位移与速度的关系(教案)
一、教材分析
本节的内容是让学生熟练运用匀变速直线运动的位移与速度的关系来解决实际问题.教材先是通过一个例题的求解,利用公式x=v0t+at2和v=v0+at推导出了位移与速度的关系:v2-v02=2ax.到本节为止匀变速直线运动的速度—时间关系、位移—时间关系、位移—速度关系就都学习了.解题过程中应注意对学生思维的引导,分析物理情景并画出运动示意图,选择合适的公式进行求解,并培养学生规范书写的习惯,解答后注意解题规律.学生解题能力的培养有一个循序渐进的过程,注意选取的题目应由浅入深,不宜太急.对于涉及几段直线运动的问题,比较复杂,引导学生把复杂问题变成两段简单问题来解.
二教学目标
1知识与技能
(1)理解匀变速直线运动的位移与速度的关系。
(2)掌握匀变速直线运动的位移、速度、加速度和时间的关系,会用公式解决匀变直线运动的实际问题。
(3)提高匀变速直线运动的分析能力,着重物理情景的过程,从而得到一般的学习方法和思维。
(5)培养学生将已学过的数学规律运用到物理当中,将公式、图象及物理意义联系起来加以运用,培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。
2过程与方法
利用多媒体课件与课堂学生动手实验相互结合,探究匀变速直线运动规律的应用的方法和思维。
3情感态度与价值观
既要联系的观点看问题,还要具体问题具体分析。
三、教学重点
1.速度公式、位移公式及位移与速度关系的公式的推导。
2.会运用公式分析、计算。
三、教学重、难点
具体到实际问题当中对物理意义、情景的分析。
四、学情分析
我们的学生属于A、B、C分班,学生已有的知识和实验水平均有差距。有些学生仅仅对公式的表面理解会做套公式的题,对物理公式的内涵理解不是很透彻,所以讲解时需要详细。
五、教学方法
讲授法、讨论法、问题法、实验法。
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习已学过的两个公式(1)速度公式(2)位移与时间公式
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景引入,展示目标
1.通过下面一道题目,让学生从不同角度,感受一题多解,拓展学生的物理思维。
一辆汽车以20m/s的速度行驶,驾驶员发现前方道路施工,紧急刹车并最终停止。已知汽车刹车过程的加速度大小是5m/s2,假设汽车刹车过程是匀减速直线运动,则汽车从开始刹车经过5s所通过的位移是多少?
(利用该题让学生知道:①对匀减速直线运动,若取v0方向为正方向时,则v0o,a0。②对汽车刹车过程,在给定的时间内的汽车是否一直在做匀减速直线运动,还需要进行判断。③让学生感受到一题多解——公式法、图象法和逆向思维法。)
2.通过物理情景1的分析,让学生寻找匀变速直线运动中位移与速度的关系。
【情景1】射击时,火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀,推动弹头做加速运动。若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动,假设枪筒长0.64m,子弹的加速度5×105m/s2,我们根据已知条件能否求出子弹射出枪口时的速度?
问题1:能否根据题意,用前面的运动规律解决?
[学生活动]用公式得出子弹离开枪口时的速度。
(三)合作探究,精讲点拨
问题2:在这个问题中,已知条件和所求的结果都不涉及时间t,它只是一个中间量。能否根据前面学习的运动规律,得到位移x与速度v的关系呢?
[学生活动]用公式进行推导。(请一位学生板演)
[教师活动]通过以上分析可以看到,如果说问题的已知量和未知量都不涉及时间,利用求解,往往会使问题变得简单、方便。
[学生活动]用公式求解上面的问题,并与前面的方法进行比较。
(四反思总结,当堂检测
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
设计意图:引导学生理解本节公式.并对所学内容进行简单的反馈纠正。

[例1]通过测试得知某型号的卡车在某种路面上急刹车时加速度大小是5m/s2。如果要求它在这种路面上行驶时在22.5m内必须停下,它的行驶速度不能超过多少千米每小时?
[教师活动]分析问题,用公式求解问题,并注意匀减速直线运动中加速度取负值。通过板书提醒学生解题规范化。
[例2]美国“肯尼迪”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统。已知“F-A-15”型战斗机在跑道上加速时可产生的最大加速度为5.0m/s2,起飞速度为50m/s。若要该飞机滑行100m后起飞,则:
(1)弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?(可保留根号)
(2)假设某航空母舰不装弹射系统,但要求“F-A-15”型战斗机能在它上面正常起飞,则该跑道至少多长?
[教师活动]分析题意,已知条件,求什么物理量,正确选取运动规律。
[学生活动]用公式求解问题,同时注意具体问题具体分析。
[例3]驾驶手册规定具有良好刹车性能的汽车在以80km/h的速率行驶时,可以在56m的距离内刹住;在以48km/h的速率行驶时,可以在24m的距离内刹住。假设对这两种速率,驾驶员的反应时间(在反应时间内驾驶员来不及使用刹车,车速不变)与刹车产生的加速度都相同,则驾驶员的反应时间是多少?
[教师活动]引导学生分析汽车在整个过程中运动规律,如何解决问题。
[学生活动]根据题意的分析,正确选用运动规律求解。
(五)发导学案、布置预习
我们已经学习了运动学的一些公式,了解了运动学的过程,那么若初速度等于零的过程又会怎样呢?在下一节课我们一起来学习一种特殊的匀变速运动__自由落体运动。这节课后大家可以先预习这一部分,着重分析自由落体运动为什么是匀变速运动.并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。
九、板书设计
2.4匀变速直线运动的位移与速度的关系
匀变速直线运动的位移与速度的关系:
十、教学反思
本节课按教学设计基本完成了制定的课程目标,取得较好的效果。第一,教学重点突出,对速度公式、位移公式及位移和速度的关系式注重推导的过程。有效的突破教学难点,具体进行情景的分析。?第二,能以教师为主导,学生为主体用代数方法推导出匀变速直线运动的规律。首先让学生进行讨论、推导,然后师生一起总结,体现了新课标对课堂教学的要求。第三,得到匀变速直线运动规律后提出注意问题,以练习的形式让学生填空取得较好的效果。第四,在匀变速直线运动规律的运用方面注意分析做题的方法、步骤,建议学生解物理题要注意作出示意图,标出已知量,更好地理解题意,再选择公式,让学生养成良好的习惯。第五,让学生尝试一题多解,灵活运用。第六,对几个例题的分析提醒学生注意物体实际运动的过程,让学生再次计算,体会由错到对的过程中得到领悟,然后师生一起总结解题方法,效果较好。树立严谨的学风,既用联系的观点看问题,还要具体问题具体分析。
必修一2.4匀变速直线运动的位移与速度的关系(学案)
课前预习学案
一预习目标
1.知道位移速度公式,会用公式解决实际问题。
2.知道匀变速直线运动的其它一些扩展公式。
3.牢牢把握匀变速直线运动的规律,灵活运用各种公式解决实际问题。
二、预习内容
1、匀变速直线运动的位移速度关系是。
2、匀变速直线运动的平均速度公式有、。
3、匀变速直线运动中,连续相等的时间T内的位移之差为。
4、匀变速直线运动某段时间内中间时刻的瞬时速度等于。某段过程中间位置的瞬时速度等于,两者的大小关系是。(假设初末速度均已知为)
5、物体做初速度为零的匀加速直线运动,则1T秒末、2T秒末、3T秒末……速度之比为;前1T秒、前2T秒、前3T秒……位移之比
;第1T秒、第2T秒、第3T秒……位移之比;
连续相等的位移所需时间之比。
三提出疑惑
1———————————————————————————————
2———————————————————————————————
课内探究学案
一学习目标
1速度公式、位移公式及位移与速度关系的公式的推导。
2掌握匀变速直线运动的位移、速度、加速度和时间的关系,会用公式解决匀变速直线运动的实际问题。
3重难点
(1).速度公式、位移公式及位移与速度关系的公式的推导。
(2)会运用公式分析、计算。
(3)具体到实际问题当中对物理意义、情景的分析。
二学习过程
1如果加速度小于零,表示什么意义?在你学过的公式中个物理量符号的意义怎样处理?
2对情景1减速过程位移的求解过程需注意什么?
3情景1有几种解法?
4合作探究,精讲点拨
用公式进行推导,即如果消去时间t会得到什么关系?
得到的结论是_______________________
三反思总结
对一般的匀变速直线运动涉及的物理量有5个,即vo、vt、t、a、x。一般来说,已知其中的三个物理量就可以求出其余的一个或二个物理量。
(1)不涉及位移x时:
(2)不涉及末速度vt时:
(3)不涉及时间t时:
对于以上三种关系式,只有两个是独立的,在做题时,应正确分析题意,寻找题目给的物理量,选取适当的运动规律解决问题。

四当堂训练
[例1]通过测试得知某型号的卡车在某种路面上急刹车时加速度大小是5m/s2。如果要求它在这种路面上行驶时在22.5m内必须停下,它的行驶速度不能超过多少千米每小时?

[例2]美国“肯尼迪”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统。已知“F-A-15”型战斗机在跑道上加速时可产生的最大加速度为5.0m/s2,起飞速度为50m/s。若要该飞机滑行100m后起飞,则:
(1)弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?(可保留根号)
(2)假设某航空母舰不装弹射系统,但要求“F-A-15”型战斗机能在它上面正常起飞,则该跑道至少多长

[例3]驾驶手册规定具有良好刹车性能的汽车在以80km/h的速率行驶时,可以在56m的距离内刹住;在以48km/h的速率行驶时,可以在24m的距离内刹住。假设对这两种速率,驾驶员的反应时间(在反应时间内驾驶员来不及使用刹车,车速不变)与刹车产生的加速度都相同,则驾驶员的反应时间是多少?

课后练习与提高

1、某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为5m/s2,所需的起飞速度为50m/s,跑道长100m。通过计算判断,飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞?为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置。对于该型号的舰载飞机,弹射系统必须使它具有多大的初速度?

2、汽车从甲地由静止出发,沿直线运动到丙地,乙地在甲丙两地的中点,汽车从甲地匀加速直线运动到乙地,经过乙的速度为60km/h,接着又从乙地匀加速到丙地,到丙地时的速度为120km/h,求汽车从甲地到丙地的平均速度。
3、一个做匀加速直线运动的物体,初速度=2.0m/s,它在第3秒内通过的位移为4.5m,则它的加速度为多少?

4、一质点做初速度为零的匀加速直线运动,若在第3秒末至第5秒末的位移为40m,则质点在前4秒的位移为多少?
5、观察者站在列车第一节车厢前端一侧的地面上,列车由静止开始匀加速直线运动,测得第一节车厢通过他用了5秒,列车全部通过他用了20秒,则列车一共有几节车厢?(车厢等长且不计车厢间距)

参考答案1、不能、39m/s据公式,初速度不能为零,所以不能靠自身发动机起飞。
2、45km/h整个过程并不是一个完整的匀加速直线运动,两段过程的加速度并不一样。用计算即可知,则不能对整个过程用,只能用原始定义式,甲到乙是匀加速,则由计算出从甲到乙的时间,同样用此公式可以算出从乙到丙的时间。最后用公式即可计算出结果45km/h。
3、1m/s2第3秒位移4.5m/s,据公式有则
4、40m/s由可得,由公式有
5、16方法一:根据初速度为零的匀加速直线运动连续相等位移的时间之比为(一节车厢的时间为t0=5秒,则n节总时间为=20n=16
方法二、连续相等的时间内位移之比为1:3:5……:(2n-1),20内共有4个5秒,则连续四个5秒的位移之比为1:3:5:7,则有7+5+3+1=16个单位车厢长度。
方法三:一节车厢长度,20秒内总长度,有

2.3匀变速直线运动的位移与时间关系


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2.3匀变速直线运动的位移与时间关系(二)
班级________姓名________学号_____
教学目标:
1.进一步理解匀变速直线运动的速度公式和位移公式。
2.能较熟练地应用速度公式和位移公式求解有关问题。
3.能推导匀变速直线运动的位移和速度关系式,并会应用它进行计算。
4.掌握匀变速直线运动的两个重要要推论。
5.能灵活应用匀变速直线运动的规律进行分析和计算。
学习重点:1.
2.推论1:S2-S1=S3-S2=S4-S3=…=Sn-Sn-1=△S=aT2
3.推论2:
主要内容:
一、匀变速直线运动的位移和速度关系
1.公式:
2.推导:
3.物理意义:
【例一】发射枪弹时,枪弹在枪筒中的运动可以看做匀加速运动,如果枪弹的加
速度大小是5×105m/s,枪筒长0.64米,枪弹射出枪口时的速度是多大?

【例二】一光滑斜面坡长为l0m,有一小球以l0m/s的初速度从斜面底端向上运
动,刚好能到达最高点,试求:小球运动的加速度。

二、匀变速直线运动三公式的讨论
1.三个方程中有两个是独立方程,其中任意两个公式可以推导出第三式。
2.三式中共有五个物理量,已知任意三个可解出另外两个,称作“知三解二”。
3.Vo、a在三式中都出现,而t、Vt、s两次出现。
4.已知的三个量中有Vo、a时,另外两个量可以各用一个公式解出,无需联立方程.
5.已知的三个量中有Vo、a中的一个时,两个未知量中有一个可以用一个公式解出,另一个可以根据解出的量用一个公式解出。
6.已知的三个量中没有Vo、a时,可以任选两个公式联立求解Vo、a。
7.不能死套公式,要具体问题具体分析(如刹车问题)。
【例三】一个滑雪的人,从85m长的山坡上匀变速滑下,初速度是1.8m/s,末速度是5.0m/s,他通过这段山坡需要多长时间?

三、匀变速直线运动的两个推论
1.匀变速直线运动的物体在连续相等的时间(T)内的位移之差为一恒量。
①公式:S2-S1=S3-S2=S4-S3=…=Sn-Sn-1=△S=aT2
②推广:Sm-Sn=(m-n)aT2
③推导:
2.某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,即:

【例四】做匀变速直线运动的物体,在第一个4秒内的位移为24米,在第二个4秒内的位移是60米,求:(1)此物体的加速度。(2)物体在第四个4秒内的位移。

【例五】一个从静止开始做匀加速直线运动的物体,第10s内的位移比第9s内的位移多l0m求:
(1)它在第l0s内通过的位移
(2)第10s末的速度大小
(3)前10s内通过的位移大小。

【例六】已知物体做匀加速直线运动,通过A点时的速度是V0,通过B点时的速度是Vt,求运动的平均速度及中间时刻的速度。

【例七】已知物体做匀加速直线运动,通过A点时的速度是V0,通过B点时的速度是Vt,求中点位置的速度。

课堂训练:
1.某物体作变速直线运动,关于此运动下列论述正确的是()
A.速度较小,其加速度一定较小
B.运动的加速度减小,其速度变化一定减慢
C.运动的加速度较小,其速度变化一定较小
D.运动的速度减小,其位移一定减小
2.火车从车站由静止开出做匀加速直线运动,最初一分钟行驶540米,则它在最初l0秒行驶的距离是()
A.90米B.45米C.30米D.15米
3.一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为L时,速度为V,当它的速度是v/2时,它沿全面下滑的距离是()
A.L/2B.L/2C.L/4D.3L/4
4.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,lS后的速度的大小变为10m/s,在这1s内该物体的()(1996年高考题)
A.位移的大小可能小于4m,B.位移的大小可能大于l0m,.
C.加速度的大小可能小于4m/s2。D.加速度的大小可能大于l0m/s2。
课后作业:
1.汽车自O点出发从静止开始在平直公路上做匀加速直线运动,途中在6s钟内分别经过P、Q两根电杆,已知P、Q电杆相距60m,车经过电杆Q时的速率是15m/s,则:
(A)经过P杆时的速率是5m/s;
(B)车的加速度是1.5m/s2;
(C)P、O间距离是7.5m:
(D)车从出发到Q所用的时间是9s.
2.物体做匀变速直线运动,下面哪种情形是不可能的
(A)相邻的等时间间隔内的速度增量相同而末速度相反
(B)第1、2、3s内通过的路程为2m、3m、4m
(C)任意相邻两段等时间间隔内通过的位移之差不等、
(D)第2s内通过的路程既小于第3s内通过的路程,也小于第ls内通过的路程
3.有一物体做初初速为零,加速度为10m/s2运动,当运动到2m处和4m处的瞬时速度分别是V1和V2,则v1:v2等于
A.1:1B.1:C.1:2D.1:3
4.用的式子求平均速度,适用的范围是
A.适用任何直线运动;B.适用任何变速运动:
C.只适用于匀速直线运动:D.只适用于匀变速直线运动.
5.一物体做匀加速直线运动,初速度为0.5m/s,第7s内的位移比第5s内的位移多4m.求:
(1)物体的加速度,
(2)物体在5s内的位移.
6.飞机着陆以后以6m/s2的加速度做匀减速直线运动,若其着陆时速度为60m/s,求它着陆后12秒内滑行的距离。
7.两物体都做匀变速直线运动,在给定的时间间隔内()
A.加速度大的,其位移一定也大B.初速度大的,其位移一定也大
C.末速度大的,其位移一定也大D.平均速度大的,其位移一定也大
8.一辆汽车从车站开出,做初速度为零的匀加速直线运动。开出一段时间后,司机发现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速直线运动。从启动到停止一共经历10s,前进了15m,在此过程中,汽车的最大速度为()
A.1.5m/sB.3m/sC.4m/sD.无法确定
9.某物体做初速度为零的匀变速直线运动,若第1s末的速度为0.1m/s,则第3s末的速度为__________,前三秒内的位移为__________,第三秒内的位移为_______。
10.做匀加速直线运动的物体,速度从v增加到2v时通过的位移为x,则它的速度从2v增加到4v时通过的位移是_________。
11.做匀加速直线运动的火车,车头通过路基旁某电线杆时的速度是V1,车尾通过此电线杆时的速度是V2,那么火车的中心位置通过这根电线杆时的速度为___________。
12.火车由甲地从静止开始以加速度a匀加速运行到乙地,又沿原方向以a/3的加速度匀减速运行到丙地而停止。如甲、丙相距18km,车共运行了20min。求甲、乙两地间的距离及加速度a的值
13.列车由静止开始以a1=0.9m/s2的加速度做匀加速直线运动,经t1=30s后改为匀速直线运动,又经一段时间后以大小为a2=1.5m/s2的加速度做匀减速直线运动直至停止,全程共计2km,求列车行驶的总时间.

2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系学案及课件


物理必修1(人教版)

第二课时匀变速直线运动的速度与时间的关系
水平测试
1.(双选)关于直线运动,下列说法中正确的是()
A.匀速直线运动的速度是恒定的,不随时间而改变
B.匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变
C.速度随时间不断增加的运动,叫做匀加速直线运动
D.速度随时间不断减小的运动,叫做匀减速直线运动

解析:匀速直线运动的速度是恒定的,大小和方向都不随时间变化,所以A正确;匀变速直线运动是加速度保持不变的直线运动,它的速度随时间均匀变化,所以B正确;如果速度随时间均匀增加,那么是匀加速直线运动;如果速度随时间不均匀增加,那么这种运动不是匀加速直线运动,所以C错误;如果速度随时间均匀减小,那么是匀减速直线运动,所以D错.
答案:AB

2.(双选)如图所示的四个图象中表示物体做匀加速直线运动的是()

解析:速度的正负不表示速度是否增加,选项A、D对.
答案:AD

3.做直线运动的某物体在第1s末、第2s末、第3s末…的速度分别为1m/s、2m/s、3m/s…则此物体的运动性质是()
A.匀变速直线运动
B.非匀变速直线运动
C.加速度不断增大的运动
D.可能是匀变速直线运动,也可能是非匀变速直线运动

解析:虽然此物体单位时间内速度的变化量是相等的,但运动过程中任意时刻的速度不能确定,而匀变速直线运动是指在任意相等的时间内速度的变化量都相等,所以不能确定此物体的运动性质,D正确.
答案:D

4.(双选)汽车的加速性能是反映汽车性能的重要指标.速度变化得越快,表明它的加速性能越好.如图为研究甲、乙、丙三辆汽车加速性能得到的vt图象,根据图象可以判定()
A.甲车的加速性能最好
B.乙车比甲车的加速性能好
C.丙车比乙车的加速性能好
D.乙、丙两车的加速性能相同

解析:从图象可判断:乙、丙两车的加速度大小相等,且比甲车的加速度大,所以乙、丙两车的加速性能相同,且比甲车的大.所以选项B、D正确.
答案:BD

5.一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体,它在第1s末、第2s末、第3s末的瞬时速度之比是()
A.1∶1∶1B.1∶2∶3
C.12∶22∶32D.1∶3∶5

解析:由v=at得v1∶v2∶v3=at1∶at2∶at3=1∶2∶3,故选项B正确.
答案:B

6.(双选)物体做匀加速直线运动,已知第1s末的速度是6m/s,第2s末的速度是8m/s,则下面结论正确的是()
A.物体零时刻速度是3m/s
B.物体的加速度是2m/s2
C.任何1s内的速度变化都是2m/s
D.每1s初的速度比前1s末的速度大2m/s

解析:物体的加速度a=v2-v1t=8-61m/s2=2m/s2,零时刻速度为v0,则由v1=v0+at1得v0=v1-at1=(6-2×1)m/s=4m/s,因此A错,B对.由Δv=at可得任何1s内的速度变化均为2m/s,故C对.每1s初与前1s末是同一个时刻,速度相同,因此D错.
答案:BC

7.(双选)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动,两物体运动的vt图象如图所示,下列判断正确的是()
A.甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线运动
B.两物体两次速度相同的时刻分别在1s末和4s末
C.乙在前2s内做匀加速直线运动,2s后做匀减速直线运动
D.2s后,甲、乙两物体的速度方向相反

解析:由v-t图象知,甲以2m/s的速度做匀速直线运动,乙在0~2s内做匀加速直线运动,加速度a1=2m/s2,2~6s内做匀减速直线运动,加速度a2=-1m/s2,A错误,C正确;t1=1s和t2=4s时二者速度相同,B正确;0~6s内甲、乙的速度方向都沿正方向,D错误.
答案:BC

素能提高
8.(双选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度大小为10m/s.在这一过程中()
A.物体一定向一个方向运动
B.物体的运动方向可能发生改变
C.加速度大小可能小于4m/s2
D.加速度大小可能大于10m/s2

解析:物体做匀变速直线运动,题中只告诉了某时刻速度的大小为4m/s,说明可能和10m/s的速度同向,也可能反向,所以B正确.已知条件中涉及时间和速度的大小,可求加速度,有两种可能:以初始时刻的速度方向为正方向,当匀加速运动时,v=10m/s,a=v-v0t=6m/s2;当匀减速运动时,v=-10m/s,可将往返时的匀变速运动作为一个过程来处理,a=v-v0t=-14m/s2.故正确答案为B、D.
答案:BD

9.物体做匀加速直线运动,到达A点时的速度为5m/s,经3s到达B点时的速度为14m/s,再经过4s到达C点,则它到达C点时的速度为多大?

解析:在物体由A点到B点的运动阶段,应用匀变速直线运动速度公式,有vB=vA+at1,解得物体运动的加速度a=vB-vAt1=14-53m/s2=3m/s2.在物体由B点到C点的运动阶段,再应用匀变速直线运动速度公式,可得物体到达C点时的速度:
vC=vB+at2=14m/s+3×4m/s=26m/s.
答案:26m/s

10.滑雪运动员不借助雪杖,以加速度a1由静止从山坡顶匀加速滑下,测得其20s后的速度为20m/s,50s后到达坡底,又以加速度a2沿水平面减速20s后停止.求:

(1)a1和a2的大小;

解析:由v=v0+at得下滑过程中的加速度大小a1=v1-v0t1=20-020m/s2=1m/s2,到达坡底时的速度大小v2=a1t2=1×50m/s=50m/s,在水平面上的加速度a2=v-v2t3=0-5020m/s2=-2.5m/s2,即a2的大小为2.5m/s2.
答案:1m/s22.5m/s2

(2)滑雪运动员到达坡底后再经过6s的速度大小.

解析:到达坡底后再经过6s的速度大小
v3=v2+a2t4=50m/s-2.5×6m/s=35m/s.
答案:35m/s

话说台风

人们谈起台风就有谈虎色变之感,那么,台风为何如此使人们惧怕,其威力到底有多大呢?下面浅谈一下这个问题.
对台风的威力曾有人计算过,一个成熟的台风,在一天内所下的雨,大约相当于200亿吨水由于水汽凝结所放出的热量,相当于50万颗1945年投放广岛的原子弹的能量,也就是说,每秒钟释放出相当于6颗普通原子弹的能量!换句话说,一个成熟的台风一天释放的热量,如转变成电能的话,可供全美国6个月的用电.
虽然台风具有如此惊人的威力,是人类的一大祸害,对人们的生命财产造成无法估量的损失,但是没有台风,人类将更加遭殃,道理是这样:
1.现在全世界水荒严重,工、农业生产和生活用水均感不足,而台风这一热带风暴却是重要的淡水资源,据资料统计介绍,台风给日本、印度、东南亚和美国东南部带来了大量的雨水,占这些地区总降水量的25%.
2.赤道地区受日照最多,气候炎热,若没有台风驱散这一地区的热量,热带便会更热,寒带也会更冷,而温带将会消失.
3.台风最大的时速可达200千米左右,其能量相当于400颗2000吨级的氢弹爆炸时所放出的能量,地球全凭着这个能量保持着热平衡.
综上所述可以看出,台风虽然往往给人类的生存造成一定的威胁,但是若没有台风,人类更无法生存和发展,这样摆在人们面前的问题就是如何避免、减少台风对人类的威胁及财产造成的损失,积极开发台风所具有的惊人能量,以便造福于人类,这也是未来必须解决的一大课题.