高中物理 第2章 勻變速直線運動的研究 2 勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系課件 新人教版必修1

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1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修遠(yuǎn)兮路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索吾將上下而求索人教版人教版 必修必修1 勻變速直線運動的研究勻變速直線運動的研究第二章第二章 2勻變速直線運動的速度勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系與時間的關(guān)系第二章第二章 課堂情景切入課堂情景切入2知識自主梳理知識自主梳理3重點難點突破重點難點突破4考點題型設(shè)計考點題型設(shè)計5易錯案例剖析易錯案例剖析6課課 時時 作作 業(yè)業(yè)7學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位知道什么是勻變速直線運動知道什么是勻變速直線運動掌握勻變速直線運動的速度公式及應(yīng)用掌握勻變速直線運動的速度公式及應(yīng)用理解理解vt圖象的物理意義圖象的物理

2、意義體會數(shù)學(xué)在研究物理問題中的重要性體會數(shù)學(xué)在研究物理問題中的重要性課堂情景切入課堂情景切入 艦載機(jī)在航母上要用較短的時間加速到很大的速度起飛，火車進(jìn)站要用較長的時間減速停下，在這樣的直線運動中速度與時間有怎樣的關(guān)系呢？知識自主梳理知識自主梳理勻變速直線運動勻變速直線運動加速度不變加速度不變變化量變化量 3分類 (1)勻加速直線運動：物體的速度隨時間_的變速直線運動。 (2)勻減速直線運動：物體的速度隨時間_的變速直線運動。均勻增加均勻增加均勻減小均勻減小 1勻速直線運動的速度時間圖象 是一條平行于時間坐標(biāo)軸的直線(如圖所示)勻速直線運動的勻速直線運動的vt圖象和勻變速直線運圖象和勻變速直線運

3、動的動的vt圖象圖象 2勻變速直線運動的速度時間圖象 如下圖所示，勻變速直線運動的vt圖象是一條傾斜的直線，直線a反映了速度隨時間是_的，即是勻加速直線運動的圖象；直線b反映了速度隨時間是_的，即是勻減速直線運動的圖象。均勻增加均勻增加均勻減小均勻減小 1速度公式：v_。 2對公式的理解：做勻變速直線運動的物體，在t時刻的速度v等于物體在開始時刻的_加上在整個過程中速度的_。速度與時間的關(guān)系式速度與時間的關(guān)系式v0at速度速度v0變化量變化量at重點難點突破重點難點突破 一、兩類勻變速直線運動的特點 1勻加速直線運動 (1)特點：軌跡是直線，速度越來越大，加速度不變，加速度方向與速度方向相同。

4、 (2)兩種情況如圖甲： 速度、加速度都沿坐標(biāo)軸正方向。 速度、加速度都沿坐標(biāo)軸負(fù)方向。 (3)舉例：汽車啟動、飛機(jī)起飛、石塊下落等。 2勻減速直線運動 (1)特點：軌跡是直線，速度越來越小，加速度不變，加速度方向與速度方向相反。 (2)兩種情況如圖乙： 速度沿坐標(biāo)軸正方向，加速度沿坐標(biāo)軸負(fù)方向； 速度沿坐標(biāo)軸負(fù)方向，加速度沿坐標(biāo)軸正方向。 (3)舉例：汽車剎車、火車進(jìn)站、石塊被豎直上拋等。 二、vt圖象的特點及應(yīng)用 1圖象特點 (1)勻加速直線運動的圖象逐漸遠(yuǎn)離t軸，如圖丙所示。 (2)勻減速直線運動的圖象逐漸靠近t軸，如圖丁所示。 3vt圖象的應(yīng)用 通過vt圖象，可以明確以下信息：圖線上某

5、點的縱坐標(biāo)圖線上某點的縱坐標(biāo)正負(fù)號正負(fù)號表示瞬時速度的方向表示瞬時速度的方向絕對值絕對值表示瞬時速度的大小表示瞬時速度的大小圖線的斜率圖線的斜率正負(fù)號正負(fù)號表示加速度的方向表示加速度的方向絕對值絕對值表示加速度的大小表示加速度的大小圖線與坐標(biāo)軸的交點圖線與坐標(biāo)軸的交點縱截距縱截距表示初速度表示初速度橫截距橫截距表示開始運動或速度為零的表示開始運動或速度為零的時刻時刻圖線的拐點圖線的拐點表示運動性質(zhì)、加速度改變的時刻表示運動性質(zhì)、加速度改變的時刻兩圖線的交點兩圖線的交點表示速度相等的時刻表示速度相等的時刻圖線與橫軸所圍圖形的圖線與橫軸所圍圖形的面積面積表示位移，面積在橫軸上方位移為正值，在表示位

6、移，面積在橫軸上方位移為正值，在橫軸下方位移為負(fù)值橫軸下方位移為負(fù)值 特別提醒： 應(yīng)用vt圖象時的三點注意 (1)加速度是否變化看有無拐點：在拐點位置，圖線的斜率改變，表示此時物體的加速度改變。vt圖象為曲線，可認(rèn)為曲線上處處是拐點，加速度時刻在改變。 (2)速度方向是否改變看與時間軸有無交點：在與時間軸的交點位置，縱坐標(biāo)的符號改變，表示物體的速度方向改變。 (3)由于vt圖象中只能表示正、負(fù)兩個方向，所以它只能描述直線運動，無法描述曲線運動。 答案：C 解析：要注意到同學(xué)運動的方向，在到達(dá)最右端后，該同學(xué)掉頭向后運動，即如果以初速度方向為正方向，則向后的速度是負(fù)的。同學(xué)走路時速度的可以由圖上

7、兩相鄰時刻之間的距離判斷，可以看出開始時加速運動，掉頭后是勻速運動。 三、勻變速直線運動速度公式的理解及應(yīng)用 1對速度公式的理解 (1)公式vv0at的物理意義：對做勻變速直線運動的物體，描述其速度隨時間的變化規(guī)律。 (2)公式中各符號的含義 v0、v分別表示物體的初、末速度。 a為物體的加速度，且a為恒量。 (3)公式的矢量性 公式中的v0、v、a為矢量，應(yīng)用公式解題時，一般取v0的方向為正方向，a、v與v0的方向相同時取正值，與v0的方向相反時取負(fù)值。 a與v0同向時物體做勻加速運動，a與v0方向相反時，物體做勻減速直線運動。 (4)公式vv0at的特殊形式 當(dāng)a0時，vv0(勻速直線運動

8、) 當(dāng)v00時，vat(由靜止開始的勻加速直線運動) 2公式vv0at的應(yīng)用 (1)適用范圍：只適用于勻變速直線運動，對于非勻變速直線運動不適用。 (2)用途：公式中包含四個物理量，不涉及位移，已知其中任意三個物理量時，可求出剩余的一個物理量。 (3)應(yīng)用步驟： 確定一個方向為正方向(一般以初速度的方向為正方向)。 根據(jù)規(guī)定的正方向確定已知量的正、負(fù)，并用帶有正、負(fù)的數(shù)值表示。 根據(jù)速度時間關(guān)系式或其變形式列式、求解。 根據(jù)計算結(jié)果說明所求量的大小、方向。 答案：5s考點題型設(shè)計考點題型設(shè)計速度速度時間關(guān)系的應(yīng)用時間關(guān)系的應(yīng)用 答案：44m/s 解析：跳傘員在空中下落的最大速度就是跳傘員做勻減

9、速直線運動的初速度，跳傘員在做勻減速直線運動過程中，加速度a2m/s2，據(jù)公式 vv0at有v0vat4m/s(2)20m/s44m/s對對vt圖象的理解及應(yīng)用圖象的理解及應(yīng)用 (3)1s末A物體的速度大小為3m/s，和初速度方向相同；B物體的速度大小為6m/s，和初速度方向相同。 (4)6s末A物體的速度大小為8m/s，和初速度方向相同；B物體的速度大小為4m/s，和初速度方向相反。 點評：由vt圖象可以直接求出各時刻的速度，計算圖線的斜率時，斜率的正負(fù)表示加速度的方向，圖線的交點表示速度相同。 答案：BC開放開放探究探究 (1)請?zhí)骄糠治觯簽槭裁达w機(jī)根本無法安全起飛？ (2)為了使飛機(jī)能夠

10、安全起飛，請設(shè)計一個行之有效的方法。 解析：(1)航空母艦靜止時，飛機(jī)在航空母艦上做初速度為零的勻加速直線運動，最大加速度a5m/s2，加速時間t8s，則據(jù)勻變速直線運動的速度公式，飛機(jī)8s后所能達(dá)到的速度： vv0at058m/s40m/s 由于該速度小于飛機(jī)安全起飛的速度50m/s，所以飛機(jī)根本無法安全起飛。 (2)從第(1)問知：飛機(jī)在跑道上達(dá)到的最大速度為v40m/s，若航空母艦以速度v1做勻速直線運動，方向與飛機(jī)加速運動的方向相同，則飛機(jī)離開航空母艦后的速度(相對于海面)v2v1v。因此，若要飛機(jī)離開航空母艦后的速度(相對于海面)v2達(dá)到起飛速度50m/s，可使航空母艦行駛的速度v1

11、為：v1v2v(5040)m/s10m/s。 所以，只要航空母艦沿飛機(jī)起飛方向，以大于10m/s的速度航行，飛機(jī)就能安全起飛。 點評：本題的第一問比較簡單，直接利用勻變速直線運動的速度公式vv0at來解答，第二問有一定的難度，要利用運動的相對性來解題。 (1)他所做的運動是勻變速運動嗎？ (2)他跳起時速度多大？ (3)哪段時間是上升的，哪段時間是下降的？ (4)從圖象中可以看出，是選上升過程的速度為正方向還是選下降過程速度方向為正方向？ (5)他在t2末回到蹦床上了嗎？ 答案：此同學(xué)做的是初速度為v0的勻減速直線運動，起跳時速度為v0。在0t1時間內(nèi)速度為正，上升；t1t2時間內(nèi)速度為負(fù)，下

12、降。而且上升位移與下降位移相等，故t2末回到蹦床上，圖象中選擇上升過程的速度為正方向。易錯案例剖析易錯案例剖析 易錯點：不顧實際情況盲目套用公式導(dǎo)致錯誤 易錯分析：在解答本題時易犯錯誤具體分析如下：常見錯誤常見錯誤錯誤原因錯誤原因誤認(rèn)為貨車在給定的時間誤認(rèn)為貨車在給定的時間內(nèi)一直做勻減速直線運內(nèi)一直做勻減速直線運動，簡單套用速度公式動，簡單套用速度公式vv0at，得出速度為，得出速度為4m/s不會具體問題具體分析，不會具體問題具體分析，沒有分析貨車的實際運動沒有分析貨車的實際運動時間與題中所給時間的關(guān)時間與題中所給時間的關(guān)系，盲目亂套公式系，盲目亂套公式vv0at，造成結(jié)果與實際情況，造成結(jié)果與實際情況不符。不符。 易錯警示：汽車剎車、飛機(jī)著陸、火車進(jìn)站等實際減速運動，由于它們在速度減小為零后不再返回，此后它們就一直停留在某位置不動，故計算它們的速度時切不可盲目將所給時間代入速度公式。若所給時間小于剎車用時，則可將所給時間代入速度公式求解；若所給時間大于或等于剎車用時，則它們在所給時間的速度為零。課課 時時 作作 業(yè)業(yè)