高三物理必修一第2章導學案 2.2《勻變速直線運動的速度與時間的關系》（人教版）

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111 2.2 勻變速直線運動的速度與時間的關系 學習目標 知識與技能 1．知道勻變速直線運動的v- t圖象特點，理解圖象的物理意義． 2．掌握勻變速直線運動的概念，知道勻變速直線運動v- t圖象的特點． 3．理解勻變速直線運動v- t圖象的物理意義，會根據圖象分析解決問題， 4．掌握勻變速直線運動的速度與時間關系的公式，能進行有關的計算． 過程與方法 1．培養(yǎng)學生識別、分析圖象和用物理語言表達相關過程的能力． 2．引導學生研究圖象、尋找規(guī)律得出勻變速直線運動的概念． 3．引導學生用數學公式表達物理規(guī)律并給出各符號的具體含義． 情感態(tài)度與價值觀 1．培養(yǎng)學生用物理語言表達物理規(guī)律的意識，激發(fā)探索與創(chuàng)新欲望． 2．培養(yǎng)學生透過現象看本質、甩不同方法表達同一規(guī)律的科學意識． 課前預習 1．如果物體運動的v-t圖象是一條平行于時間軸的直線，則該物體的______不隨時間變化，該物體所做的運動就是_____________。 2．如課本P34圖-2所示，如果物體運動的v-t圖線是一條傾斜直線，表示物體所做的運動是__________。由圖象可以看出，對于圖線上任一個速度v的變化量Δv，與對應的時間變化量Δt的比值Δv/Δt是_____________，即物體的__________保持不變。所以該物體所做的運動是____________的運動。 3．對勻變速直線運動來說，速度v隨時間t的變化關系式為___________，其中，若v0=0，則公式變?yōu)開____________，若a=0，則公式變?yōu)開____________，表示的是_______________運動。 預習評價 1．關于直線運動，下述說法中正確的是（ ） A．勻速直線運動的速度是恒定的，不隨時間而改變 B．勻變速直線運動的瞬時速度隨時間而改變 C．速度隨時間不斷增加的運動，叫勻加速直線運動 D．速度隨著時間均勻減小的運動，通常叫做勻減速直線運動 2．已知一運動物體的初速度v0=5m/s，加速度a=-3m/s2，它表示（ ） A．物體的加速度方向與速度方向相同，且物體的速度在減小 B．物體的加速度方向與速度方向相同，且物體的速度在增加 C．物體的加速度方向與速度方向相反，且物體的速度在減小 D．物體的加速度方向與速度方向相反，且物體的速度在增加 3．關于圖象的下列說法中正確的是（ ） A．勻速直線運動的速度—時間圖象是—條與時間軸平行的直線 B．勻速直線運動的速度—時間圖象是—條傾斜的直線 C．勻變速直線運動的速度—時間圖象是—條與時間軸平行的直線 D．非勻變速直線運動的速度—時間圖象是—條傾斜的直線 4．在勻變速直線運動中，如果物體的速度隨著時間均勻增加，這個運動叫做______________。其v-t圖象應為圖2-2-1中的__________圖，如果物體的速度隨著時間均勻減小，這個運動叫做____________，圖象應為圖2的_____________圖。 圖2-2-1 5．在公式v=v0+at中，涉及到四個物理量，除時間t是標量外，其余三個v、v0、a都是矢量。在直線運動中這三個矢量的方向都在同一條直線上，當取其中一個量的方向為正方向時，其他兩個量的方向與其相同的取正值，與其相反的取負值，若取初速度方向為正方向，則下列說法正確的是（ ） A．勻加速直線運動中，加速度a取負值 B．勻加速直線運動中，加速度a取正值 C．勻減速直線運動中，加速度a取負值 D．無論勻加速直線運動還是勻減速直線運動，加速度a均取正值 評價等級:【 】 課程導學 一、勻變速直線運動 1．在v-t圖象中如何表示勻速直線運動？ 2．從v-t圖象中可以得到哪些信息？試描述下列圖象所表示的運動 圖2-2-2 圖2-2-3 圖2-2-4 圖2-2-5 圖2-2-6 3．如圖2-2-7中的速度—時間圖象中各圖線①②③表示的運動情況怎樣？圖象中圖線的交點有什么意義？ 圖2-2-7 4．如圖2-2-8所示是質點運動的速度圖象，試敘述它的運動情況. 圖2-2-8 5．如圖2-2-9所示是一個物體運動的v－t圖象.它的速度怎樣變化？請你找出在相等的時間間隔內，速度的變化量，看看它們是不是總是相等？物體所做的運動是勻加速運動嗎？ 圖2-2-9 二、速度與時間的關系式 1．如何用公式來表達物體運動的速度與時間的關系？寫出推導過程。 2．公式v=v0+at中哪些物理量是矢量？計算時如何確定正、負號？ 難點突破 例1北京時間2004年8月23日,中國選手李婷和孫甜甜在雅典奧運會上獲得女子網球雙打冠軍.網球運動是一項深受大眾喜愛的運動項目，設一個網球從一定高度落下，到水平地面后又反彈到空中，如此無數次地落下和反彈，若以向下的方向為正方向，設與地面接觸相碰時碰前、碰后的速度大小不變，所受阻力大小一定，請畫出速度—時間關系圖象的示意圖. 例2．汽車以40km/h的速度勻速行駛，現以0.6 m/s2的加速度加速，10s后速度能達到多少？ 例3．某汽車在某路面緊急剎車時，加速度的大小是6 m/s2，如果必須在2s內停下來，汽車的行駛速度最高不能超過多少？ 例4．某汽車正以12m/s的速度在路面上勻速行駛，前方出現緊急情況需剎車，加速度大小是3m/s2，求汽車5s末的速度。 方法與技巧展示 自我小結 自主評價 1．物體做勻加速直線運動，初速度v0=2 m/s ，加速度a=0.1 m/s2 ，則第3 s 末的速度是_____m/s，5s末的速度是_________m/s。 2．汽車在平直公路上以10m/s的速度做勻速直線運動，發(fā)現前面有情況而剎車，獲得的加速度大小是2m/s2，則 （1）汽車在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。 圖2-2-10 v t 0 3．如圖2-2-10所示是四個做直線運動的物體的速度一時間圖象，則做勻加速直線運動的是__________，做勻減速直線運動的是___________，初速度為零的是_____________，做勻速直線運動的是__________。（填圖線代號） 4．若汽車加速度方向與速度方向一致，當加速度減小時，則（ ） A．汽車的速度也減小 B．汽車的速度仍在增大 C．當加速度減小到零時，汽車靜止 D．當加速度減小到零時，汽車的速度達到最大 5．升降機從靜止開始上升，先做勻加速運動，經過4s 速度達到4m/s，然后勻速上升2s，最后3s做勻減速運動，恰好停止下來。試作出 v-t 圖象。 6．如圖2-2-11所示為一物體做勻變速直線運動的 v-t 圖象，試分析物體的速度與加速度的變化特點。 t/s v/(m/s) 2 5 4 -10 -20 30 20 10 圖2-2-11 7. 如圖2-2-12所示為一質點做直線運動的v－t圖象，試分析質點的運動情況，并求出其加速度. （1）第1s內； （2）第1s末到第3s末； （3）第4s內 圖2-2-12 8. 一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射，其速度—時間圖象如圖2-2-13所示，由圖象可知（ ） 圖2-2-13 A.0～t1時間內火箭的加速度小于t1～t2時間內火箭的加速度 B.在0～t2時間內火箭上升，t2～t3時間內火箭下落 C.t2時刻火箭離地面最遠 D.t3時刻火箭回到地面 9. 火車沿平直鐵軌勻加速前進，通過某一路標時的速度為10.8 km/h，1 min后變成了54 km/h，又需經多少時間，火車的速度才能達到64.8 km/h? 111