鲁科版物理必修一课件第2章-1

＜0，说明位移的方向与初速度方向相反．
1．位移公式s＝v0t＋12at2和v2t －v20＝2as仅适用于匀变速直 线运动．
2．在应用位移公式时，应注意式中各矢量的方向，根 据所选正方向确定各量的正、负号．
3．位移公式中的速度与位移是相对同一参考系的．
(2012·福州三中高一检测)如图3－1－9所示， 一艘快艇以2 m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动，快 艇的初速度是6 m/s.求这艘快艇在8 s末的速度和8 s内经过的 位移．
2．位移与速度的关系式
(1)公式：vt2－v20＝2as (2)应用
位移与速度的关系式v
2 t
－v
2 0
＝2as为矢量式，应用时公式
中的vt、v0、a、s要规定统一的正方向，一般规定初速度v0的
方向为正方向，则：
①物体做加速运动时，a取正值；物体做减速运动时，a
取负值．
②若s＞0，说明物体的位移方向与初速度方向相同；若s
步骤6：
指导学生阅读教材P34，学生总结
两个公式，老师精讲s＝v0t＋
1 2
at2
的推导，以例2加以巩固．
步骤7： 利用“拓展一步”引导学 生从v－t图象求位移
步骤8：
师生互动，从vt＝v0＋at及s＝v0t
＋
1 2
at2入手去推导三个常用结
论，以例3为例加以巩固
步骤9： 课堂总结，布置作业， 完成【课后知能检测】
高中物理课件
灿若寒星整理制作
第1节匀变速直线运动的规律
教师用书独具演示
●课标要求 1．知道什么是匀变速直线运动及其v－t图象的特点． 2．理解匀变速直线运动的速度公式vt＝v0＋at. 3．掌握用v－t图象求位移的方法． 4．掌握位移与时间的关系并能灵活应用． 5．会推导公式v2t －v20＝2as.
(3)1 s末A物体的速度大小为3 m/s，和初速度方向相同；
B物体的速度大小为6 m/s，和初速度方向相同．
Hale Waihona Puke (4)6 s末A物体的速度大小为8 m/s，和初速度方向相同；
B物体的速度大小为4 m/s，和初速度方向相反．
【答案】 (1)A做匀加速直线运动，1 m/s2，方向与规 定正方向相同，B在前4 s做匀减速运动，4 s后做反方向匀加 速运动，2 m/s2，方向与规定正方向相反．
演示结束
课标解读
重点难点
1.知道匀变速直线运动的特点．
2.能根据加速度的定义a＝ΔΔvt 推导出速 1.匀变速直线运动
度公式vt＝v0＋at.
的速度、位移与时
3.学会利用v－t图象结合“微元化” 间的关系及应
的思维方法推导出位移公式s＝v0t＋12 at2，了解微分思想． 4.进一步体会图象信息的各种物理意 义及图象法处理问题的直观快捷． 5.学会用匀变速直线运动规律解决简
体的 ．
加速度
2．思考判断 (1)在匀变速直线运动的速度公式中，若a＞0，则一定加 速，若a＜0，则一定减速．(×) (2)匀变速直线运动的速度—时间图象一定是一条过原点 的倾斜直线．(×) (3)匀变速直线运动的速度—时间图象的斜率代表加速 度，反映了速度变化的快慢．(√)
3．探究交流 一个做直线运动的物体的v－t图象如图3－1－2所示， 在t1时刻物体的加速度为零吗？
●课标解读 1．了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现规律 中的作用． 2．能用公式和图象描述匀变速直线运动，体会数学在 研究物理问题中的重要性． ●教学地位 本节主要是研究匀变速直线运动的特点，速度变化规 律、位移变化规律，在研究中应用公式和图象两种数学方 法，而考虑到图象在生产和生活中的广泛应用，相对突出了 图象的应用，另外本节又通过“讨论与交流”、“信息窗”、 “拓展一步”来培养学生的自主性学习能力.
用．(重点) 2.匀变速直线运动 v－t图象的物理意 义及其应用．(难 点)
单的实际问题.
匀变速直线运动的特点及速度 变化规律 1．基本知识 (1)匀变速直线运动 ①定义：物体的保加持速不度变的直线运动． ②特点：物体在直线运动过程中，加速度的和大都小不变， 即方为向一恒量． a ③分类： (ⅰ)匀加速直线运动：加速度与速度，同速向度． 增加 (ⅱ)匀减速直线运动：加速度与速度，反速向度． 减小
快艇在8 s末的速度为： vt＝v0＋at＝(6＋2×8) m/s＝22 m/s. 快艇在8 s内发生的位移为： s＝v0t＋12at2＝(6×8＋12×2×82) m＝112 m. 即这艘快艇在8 s末的速度为22 m/s,8 s内经过的位移是 112 m. 【答案】 22 m/s 112 m
图3－1－6
图3－1－7
1．v－t图象只描述直线运动，无法描述曲线运动． 2．v－t图象描述的是物体的速度随时间变化的规律并 不表示物体运动的轨迹．
(2013·莆田二中高一检测)A、B是做匀变速直线运动的 两个物体的速度图象，如图3－1－8所示．
图3－1－8
(1)A、B各做什么运动？求其加速度； (2)两图象交点的意义； (3)求1 s末A、B的速度； (4)求6 s末A、B的速度． 【审题指导】 解答该题的关键是弄清v－t图象的意义 及截距、交点、斜率的意义．
●新课导入建议 物理学中将物体速度发生变化的运动称为变速运动，一 般来说，做变速运动的物体，速度变化情况非常复杂，本节 我们仅讨论一种特殊的变速运动——匀变速直线运动．
●教学流程设计
步骤1： 教学地位分析、新课导 入
步骤2： “匀变速直线运动的特点”教学， 合作探究：指导学生阅读教材 P33“讨论与交流”实例，合作讨 论图表3－1数据
图3－1－9
【审题指导】 该快艇做匀加速直线运动，它的运动情 况满足匀变速直线运动规律．已知加速度、初速度和运动时 间这三个物理量，可以直接得出结果．由于加速度和速度都 有方向，必须选取一个正方向，一般以初速度方向为正方 向．
【解析】 选取初速度方向为正方向，因此快艇做匀加 速直线运动，根据匀变速直线运动规律：vt＝v0＋at，s＝v0t ＋12at2，代入数据，可得：
2．解读v－t图象 (1)匀变速直线运动的v－t图象 如图3－1－5所示，匀变速直线运动的v－t图象是一条 倾斜的直线．
图3－1－5
①直线a反映了速度随着时间是均匀增加的，为匀加速 直线运动的图象．
②直线b反映了速度随着时间是均匀减小的，为匀减速 直线运动的图象．
③直线c反映了速度随着时间先均匀减小，后均匀增 加，由于加速度不变，整个运动过程也是匀变速直线运动．
匀变速直线运动的速度变化规律
【问题导思】 1．做匀变速直线运动的物体只是加速度的大小保持不 变吗？ 2．做匀变速直线运动的物体在相等的时间内速度变化 一定相等吗？ 3．在匀变速直线运动的v－t图象中，图线在时间轴的 上方或下方分别表示物体具有什么运动特征？
1．对速度公式vt＝v0＋at的理解 (1)速度公式vt＝v0＋at的适用条件是匀变速直线运动， 所以应用公式时必须首先对运动性质和运动过程进行判断和
(2)对v－t图象的几点说明 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3－1 －6中直线c的t1时刻和图3－1－7中的t2时刻． ④图线折点：表示加速度方向改变的时刻，如图3－1－ 7中的t1时刻． ⑤两图线的交点：表示两物体具有相同的速度．
3．探究交流 v－t图象中图线与时间轴所围成的面 积有时在时间轴上方，有时在时间轴下方， 这时物体的位移有何不同？
图3－1－4
【提示】 据v－t图象的物理意义，图线在时间轴上 方，表明物体向正方向运动，图线与时间轴所围的面积代表 物体的位移为正值，位移沿正方向；同理图线与时间轴所围 的面积在时间轴的下方表明物体的位移是负值，位移沿负方 向．
1．某物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4 m/s，2 s后速度的大小为8 m/s，在这2 s内物体的( )
A．加速度的大小可能小于2 m/s2 B．加速度的大小可能大于4 m/s2 C．加速度的方向一定与初速度方向相同 D．加速度的方向一定与末速度方向相同
【解析】 题设只给出速度大小，没给方向，故需讨论．若 初、末速度方向相同，则 a1＝8－2 4m/s2＝2 m/s2；若初、末速 度方向相反，则 a2＝－82－4m/s2＝－6 m/s2，负号表示加速度 方向与 v0 方向相反，故只有 B 项正确．
(2)在该时刻速度相等 (3)3 m/s与初速度同向，6 m/s与初速度同向 (4)8 m/s与初速度同向，4 m/s与初速度反向
v－t图象的意义 1．可求出物体在任一时刻的速度和物体达到某一速度 所需要的时间． 2．图线的斜率等于物体的加速度． 3．图线与坐标轴所围“面积”表示位移．在时间轴的上 方位移为正，在时间轴的下方位移为负． 4．图线在时间轴的上方表示物体向正方向运动，在时 间轴的下方表示物体向负方向运动．
【解析】 (1)A物体沿规定的正方向做匀加速直线运
动，加速度大小为a1＝v－t v0＝8－6 2 m/s2＝1 m/s2，沿规定的
正方向；B物体前4 s沿规定的正方向做匀减速直线运动，4 s
后沿反方向做匀加速直线运动，加速度大小a2＝
8 4
m/s2＝2
m/s2，与初速度方向相反．
(2)两图象交点表示在该时刻速度相等．
分析．
(2)公式vt＝v0＋at中各符号的含义 v0、vt分别表示物体的初、末速度，a为物体的加速度， 且a为恒量，t表示物体运动的时间．
(3)公式的矢量性
公式vt＝v0＋at是矢量式，一般规定v0方向为正方向， 其他量如果和v0方向相同则取正，和v0方向相反则取负．
(4)当v0＝0时，vt＝at，表示物体从静止开始做匀加速直 线运动，速度与时间成正比．
步骤3： 从讨论表3－1数据得出结 论，由此总结给出“匀变速 直线运动”的概念
步骤4： “vt＝v0＋at”公式的教学：引 导学生自主分析、由a的定义 入手、讨论公式中各量的物理 意义及符号规定
步骤5： 老师提出问题，学生讨论，总结 老师点评讲解来反映速度规律的 第二种方法，v－t图象，利用例 1，迁移应用巩固
【答案】 B
匀变速直线运动的位移变化规律
【问题导思】 1．在匀变速直线运动中，运动物体的位移是均匀变化 的吗？ 2．物体运动的快慢及方向怎样用s－t图象来表示． 3．应用s＝v0t＋12at2解题时需注意哪些问题？
1．对s＝v0t＋12at2的理解
(1)适用条件
公式表述的是匀变速直线运动的位移与时间的关系，适
图3－1－3 (3)速度位移关系式：. v2t －v20＝2as
2．思考判断
(1)应用公式s＝v0t＋
1 2
at2计算时，s、v0、a三者方向必须
相同．(×)
(2)做单向匀减速直线运动的物体，速度越来越小，位移
越来越大．(√)
(3)v2t －v02＝2as常用于不涉及时间的匀变速直线运动的求 解．(√)
(2)匀变速直线运动的速度变化规律
①速度公式：vt＝，v若0＋v0a＝t 0，则vt＝.
at
②速度—时间图象：
(ⅰ)
图3－1－1 v－t图线是一条倾斜的 直线
(ⅱ)图象提供的信息：一是直观反映物体运动速度随变
化时的间规律，二是可以求出某时刻物体运动________ 速__度__的_或
物大体小达到某速度所需要的，三是可时以间利用图线的斜率求出物
图3－1－2 【提示】 由图象可知，物体做匀变速直线运动，其加 速度不变，在t1时刻速度为零，但此时的速度是变化的，所 以t1时刻的加速度不为零.
匀变速直线运动的位移变化规律
1.基本知识 (1)位移公式的推导过程
(2)位移—时间图象 匀变速直线运动的s－t图象是抛物线，如图3－1－3所 示：从s－t图象中我们可以直观地看出物体的运动过程中位 移随的时变间化情况，并可求出不同时间物体的． 位移
用于匀变速直线运动．
(2)用途
公式s＝v0t＋
1 2
at2反映了初速度v0、加速度a、时间t、位
移s之间的关系，当其中三个物理量已知时，可求另一个未知
量．
(3)公式的矢量性
公式中s、v0、a都是矢量，应用时必须选取统一的正方
向，一般选v0方向为正方向．若物体做匀加速直线运动，a
与
v
同
0
向
，
a取
正
值
．
若物
体
做
匀
减速
直
线
运动
，
a
与
v0
反
向，a取负值．若位移的计算结果为正值，说明这段时间内
位移的方向与规定的正方向相同；若位移的计算结果为负
值，说明这段时间内位移的方向与规定的正方向相反．
关键：注意各量正负号的含义．
(4)两种特殊形式 ①当a＝0时，s＝v0t(匀速直线运动)． ②当v0＝0时，s＝12at2(由静止开始的匀加速直线运动)．