人教版高一物理上速度和时间的关系

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高一物理速度与时间关系教案

高一物理速度与时间关系教案

高一物理速度与时间关系教案【教学目标】1. 了解速度与时间的基本概念,掌握它们的计算方法。

2. 学会分析速度与时间的关系,掌握速度-时间图像的绘制方法。

3. 能够运用速度-时间图像解决相关问题。

【教学重点】速度与时间的关系、速度-时间图像的绘制方法。

【教学难点】速度-时间图像与加速度的关系,速度-时间图像的区域分析。

【教学方法】课堂讲授,案例分析,实验演示,讨论研究。

【教学过程】一、前置知识(5分钟)1. 回顾速度的定义。

2. 介绍时间的概念。

3. 教师简单展示速度-时间图像,引出本节课的学习内容。

二、速度与时间的关系(25分钟)1. 了解速度与时间之间的基本关系。

2. 通过案例分析,掌握速度与时间的计算方法。

3. 实验演示:利用运动传感器测量小车在水平面上的运动速度,通过数据分析,得出速度与时间的关系。

4. 讨论分析:根据实验数据,讨论速度与时间的变化规律,分析速度-时间图像的特点。

三、速度-时间图像的绘制方法(20分钟)1. 了解绘制速度-时间图像的基本步骤。

2. 通过练习,掌握如何绘制速度-时间图像。

3. 分析速度-时间图像与运动的关系,掌握速度图像的基本特征。

四、应用速度-时间图像解决问题(20分钟)1. 通过讨论,探讨速度-时间图像与加速度之间的关系。

2. 利用速度-时间图像解决相关问题,例如:小车在直线运动过程中的加速度是多少?3. 给出练习题,让学生自主思考,解决相关问题。

五、小结(5分钟)回顾本节课的学习内容,强调速度与时间的关系,速度-时间图像的重要性,并要求学生课后自主思考速度与时间的其他应用。

【板书设计】速度与时间的关系速度-时间图像的绘制方法速度-时间图像与加速度的关系【教学反思】本节课通过实验、案例、练习等形式,着重从速度与时间的基本概念、关系及速度-时间图像的绘制方法入手,使学生能够掌握它们之间的关系,并能够运用速度-时间图像解决相关问题。

同时,强调提高学生的思维能力和解决问题的能力,让他们在课后学习中更加自主思考,做到真正掌握本节课的知识。

高一物理人教版2019必修第一册:匀变速直线运动的速度与时间的关系

高一物理人教版2019必修第一册:匀变速直线运动的速度与时间的关系

(1)若汽车以0.6 m/s2的加速度加速,则10 s末速度能达到多少?
(2)若汽车刹车以0.6 m/s2的加速度减速,则10 s末速度能达到多少?
(3)若汽车刹车以3 m/s2的加速度减速,则10 s末速度为多少?
解:(1)取初速度方向为正方向 则v0=45km/h=12.5 m/s
a1=0.6 m/s2
向下。那么,经过3 s时物体的速度大小和方向是 ( B )
A.25 m/s,沿斜面向上
B.5 m/s,沿斜面向下
C.5 m/s,沿斜面向上
D.25 m/s,沿斜面向下 解析:取初速度方向为正方向,则v0=10 m/s,a=-5 m/s2,由v=v0+at可得,当t=3 s时,v=-5 m/s, “-”表示速度方向沿斜面向下,故B正确。 答案:B
刹车”的加速度取4~6 m/s2之间的某一值,则“全力自动刹车”的
最长时间为( )A. 5S/3
B.25S/3
C.2.5 s
D.12.5 s
【答案】C
5.一物体做直线运动的速度图象如图所示,则该物体( ) A.先做匀加速运动,后做匀减速运动,
速度方向相同B.先做匀加速运动,后做匀减速运动,
速度方向相反C.先做匀减速运动,后做匀加速运动,
【答案】ABD
7.我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,将 第三颗北斗导航卫星送入预定轨道,这标志着北斗卫星导 航系统工程建设又迈出了重要一步,卫星组网正按计划稳 步推进.如图所示,发射过程中某段时间内火箭速度的变 化规律为v=(2t+4) m/s,由此可知这段时间内( ) A.火箭的初速度为4 m/sB.火箭的加速度为2 m/s2C.在3 s末, 火箭的瞬时速度为12 m/sD.火箭做匀减速直线运动

【课件】匀变速直线运动的速度与时间的关系高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

【课件】匀变速直线运动的速度与时间的关系高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
(A )
A.5m/s C.15m/s
B.10m/s D.16m/s
解析 汽车的加速度为 a=ΔΔvt =-420m/s2=-5m/s2, 汽车在刹车 3s 后速度为 v=v0+at=5m/s,故 A 正确。
答案 A
思考:如果一个做直线运动的物体v-t图像如下,
v v0
这个物体的运动是不是匀变速直线运动?生活
提示 (1)甲中物体的速度不随时间变化;乙中物体的速度随时间均匀增加;丙中物 体的速度随时间均匀减小;丁中物体的速度随时间增加的越来越快。 (2)乙、丙;乙中物体的v-t图线斜率不变,加速度不变,速度随时间均匀增加;丁 中物体的v-t图线斜率变大,加速度变大,速度增加得越来越快。
一、匀变速直线运动
答案 AB
二、速度与时间的关系
思考:描述物体的运动,除用v-t图像外,还可以用什么方式来 表示?如何表示?
推导:
加速度的定义式 0-t,速度由v0变为v
a=ΔΔvt a=vt--v00
变形
at=v-v0
匀变速直线运动的 速度与时间关系式
v= v0 + at
一、速度与时间的关系式
一般用国际单位制 二、物理意义:做匀变速直线运动的物体,t时刻的速度v等于物体运动开始时的
答案 C
2.(速度公式v=v0+at的应用)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( C )
A.23m/s
B.5m/s
C.26m/s
D.10m/s
解析 物体的加速度 a=vB-t1 vA=143-5m/s2=3m/s2,
(3)由(2)分析可知,火车从开始减速到停止所用的时间为 30s,所以火车在 45s 末的

高一物理速度和时间的关系、速度改变快慢的描述、加速度人教版知识精讲

高一物理速度和时间的关系、速度改变快慢的描述、加速度人教版知识精讲

高一物理速度和时间的关系、速度改变快慢的描述、加速度人教版【同步教育信息】一. 本周教学内容第四节速度和时间的关系第五节速度改变快慢的描述、加速度二. 知识要点知道速度——时间图象的意义,知道匀速直线运动、匀变速直线运动图象的意义。

知道什么是匀变速直线运动和非匀变速直线运动,理解加速度的概念,知道加速度是表示速度变化快慢的物理量,知道它的概念即加速度的定义、公式、符号、单位。

知道加速度是矢量,方向与速度变化量方向相同,知道什么是匀变速直线运动,能由v—t图象理解加速度的意义。

加速直线运动,21t t --则是匀减速直线运动。

32t t --是负向匀加速运动。

(5)比较速度变化快慢。

t v --图象若是直线则直线的倾斜程度表示速度变化快慢。

图象与t 轴角越大则速度变化越快。

见图7—2,10t --速度图象与横轴夹角比21t t --图象与横轴夹角小,10t --时间内速度增加得慢21t t --时间内速度减小得快。

(6)求位移,速度图象与横轴或两轴所围面积就是给定时间内的位移,在横轴以上位移为正,横轴以下位移为负。

两物体相遇时它们的速度——时间图象与坐标轴所围面积相等,不是图象的交点。

2. 加速度。

加速度是描述速度变化快慢的物理量,数值等于速度对时间的变化率,tv v a t 0-=t v ∆=,单位是2/s m 。

t 一定a 大是v ∆大,反之v ∆大不一定是a 大。

a 大,v 不一定大。

加速度是矢量方向与v ∆方向相同。

变速直线运动,取0v 方向为正方向,a 为正,v∆物体位置由起点及运动的位移决定。

取起点为原点则位置由位移决定。

在t v --图象中,位移数值是图象与坐标轴所围面积。

由图可知s t 2<物体的位移为负,s t 2=时绝对值最大。

s t 2=后位移为正,位移为负位移与正位移的代数和,绝对值减小,所以s t 2=时位移绝对值最大即物体离出发点最远,所以D 正确,C 错。

所以选BD 。

匀变速直线运动的速度与时间的关系ppt课件

匀变速直线运动的速度与时间的关系ppt课件
根据 v=v0 +at 得:
汽车 10 s 末的速度为 16 m/s,从刹车到停下来要用 2.67 s。
知识讲解
解题步骤: 1.认真审题,分析已知量和待求量; 2.弄清题意画示意图,明确初速度v0、末速度v、加速度a和时间 t及各量的正负号。 3.将已知量带入公式求未知量,若所求量是矢量,要说明方向。 4.对计算结果和结论进行验算。
知识讲解
解法二:直接解,再检验 解:以初速方向为正方向,则 a=-5 m/s2 vt =v0+at=20+(-5)×10m/s=-30m/s 汽车刹车过程是一个实际的运动过程,一旦车的速度减到0, 汽车将保持静止状态,不后退,由结果可知,车实际已经停下来了, 所以6s末 vt =0。
18
知识讲解
人 教 版 高 一 物 理 必 修 1 第 一 学 期 第 二 章 2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系
第二章 匀变速直线运动的研究
2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
核心素养目标
1、物理观念:知道什么是匀变速直线运动,理解“匀”的 含义是指加速度恒定. 2、科学思维:理解v t图像中图线与纵轴的交点、斜率的 物理意义. 3、科学探究:会从加速度的定义式中推导速度和时间的 关系,明白在v t图像中速度和时间的关系. 4、科学态度与责任:会用v=v0+at解释简单的匀变速直 线运动问题.
分析:依题意,汽车加速和减速过程都是在做匀变速直线运动。第(1)问是 已知加速的时间求末速度。第(2)问是已知末速度求减速的时间。两个问题都需 要用匀变速直线运动的速度与时间关系式来求解。其中,第(2)问汽车加速度的 方向跟速度、位移的方向相反,需要建立坐标系处理物理量之间的正负号问题。
知识讲解
解 (1)汽车做匀加速直线运动。 初速度 v0=36 km/h =10 m/s,加速度 a=0.6 m/s2 ,时间 t=10 s

高一物理《速度和时间的关系》

高一物理《速度和时间的关系》
这种运动就叫匀速直线运动。
2、x-t图象是一条倾斜的直线
3、匀速运动是速度(大小,方向)不变的运动
4、V-t图像是一条平行时间轴的直线
V-t图像 表示物体 匀速运动
假设 向右 为正 方向
v/ms-1
2 0 -2
v/ms-1
2 0 -2
V=2m/s
4
t/s
4
t/s
V=-2m/s
假设 向右 为正 方向
一、复习
1
前面我们学习了位移和时间的关
系,从物体运动的位移--时间图象我
们可以得出一些物体运动的相关信息。
x/m 1
2
由图象可以确定: ①运动的状态 ②速度的大小v1>v2
0
t/s
匀速直线运动的x—t图象是倾斜的直线
我们可以看到图象法也是研究 物体运动的一种方法和途径,下面 我们来利用图象研究速度和时间的 关系。
0
5 10 15
7、 甲、乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动,
它们的v一t图像如图所示,由图像可知( CD)
A.甲比乙运动快,所以乙追不上甲 B.在2 s末时两质点相遇 C.在2 s末后乙的速度大于 甲的速度
D.乙会追上甲并超过甲
8、如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度图线,根据
图线作出的以下判断中,正确的是( A、物体始终沿正方向运动

BD
B、物体先沿负方向运动,在t=2秒后物体开始沿正方向运动
C、在t=2秒前物体位于出发点负方向上,在t=2秒后位于出发点 正方向上
D、在t=2秒时,物体距出发点最远。
图象在t轴下方与坐标轴围成的面 积表示位移是负的。
9、如图为质点在一段时间内运动的x—t 图象,画出在该时间内它的v—t图象.

原创高中物理匀变速直线运动的速度与时间的关系—人教版

原创高中物理匀变速直线运动的速度与时间的关系—人教版

第二节匀变速直线运动速度与时间关系一、匀变速直线运动1.定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动.2.分类(1)匀加速直线运动:物体的速度随时间均匀增大.(2)匀减速直线运动:物体的速度随时间均匀减小.3.特点:速度随时间均匀变化,即加速度恒定的运动.【典例精析】例1.(多选)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答案:ABD解析:根据匀速直线运动的特点可知,选项A正确;根据匀变速直线运动的定义和特点可知,选项B、D正确;速度随时间不断增加,不一定是均匀增加,所以不一定是匀加速直线运动,选项C错误.二、速度与时间的关系式1.公式vt=v0+at只适用于匀变速直线运动.2.公式v=v0+at中各量的物理意义v0是开始时刻的瞬时速度,称为初速度;v是经时间t后的瞬时速度,称为末速度;at是在时间t内的速度变化量,即Δv=at.3.公式的矢量性:公式vt=v0+at中的v0、vt、a均为矢量,应用公式解题时,首先应选取正方向.一般以v0的方向为正方向,若为匀加速直线运动,a>0;若为匀减速直线运动,a<0.若vt>0,说明vt与v0方向相同,若vt<0,说明vt与v0方向相反.3.两种特殊情况:(1)当v0=0时,vt=at.即由静止开始的匀加速直线运动的速度大小与其运动时间成正比.(2)当a=0时,vt=v0.即加速度为零的运动是匀速直线运动.【典例精析】例2.(2019·成都高一检测)以18 m/s的速度行驶的汽车,紧急刹车后做匀减速直线运动,其加速度大小为6 m/s2。

求:(1)汽车在刹车2 s末的速度;(2)汽车在刹车6 s末的速度。

答案:(1)6 m/s (2)0解析:汽车做匀减速直线运动,从减速到静止的时间t=v-v0a,解得:t=3 s即2 s末时物体仍在做匀减速运动,则v2=v0+at2,v2=6 m/s因为3 s末已经停止下来了,所以6 s末速度为0。

人教版高一物理必修1 2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系(共20张PPT)

人教版高一物理必修1 2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系(共20张PPT)

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3.分类:
❖(1)匀加速直线运动:物体的速度 随时间均匀增加。
❖(2)匀减速直线运动:物体的速度 随时间均匀减小。
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❖ 1.如下图所示,图线上任一位置的速度 变化量Δv与对应时间Δt的比值 是 恒定的 即物体的 加速度 保持不变,所以 该运动是 匀加速直线 运动.
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v/m·s-1
v4
v3
v2 v1
Δt′
Δv
Δt
思考与讨论二: Δv′ 1、小车的速度在如何变
化?
2、你能求出小车的加速 度吗?
0
t/s
t1 t2 t3
t4
公式表述: v=v0+at
3、在运用速度公式解题时要注意公式的矢量性
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高一物理必修一2.2《匀变速直线运动的速度与时间的关系》

高一物理必修一2.2《匀变速直线运动的速度与时间的关系》

注意:对于末速度为零的匀减速直线运动,也
可以采用逆向思维法,即把运动倒过来看成是 初速度为零的匀加速直线运动。
例题3、某汽车正以12m/s的速度在路面上匀速行驶, 前方出现紧急情况需刹车,加速度大小是3m/s2,求 汽车5s末的速度。 解:以初速方向为正方向 注意: 则v=v0+at=12+(-3) ×5m/s=-3m/s 刹车问题 (与实际相符) 正确解法:以初速方向为正方向 当车速减为零时,v=v0+at=12-3t=0 解得t=4s
加速运动,a为正值。 减速运动,a为负值。
3、明确初速度v0、末速度v、加速度a和时间t 及各量的正负号。
4、将已知量带入公式求未知量,若所求量是 矢量,要说明方向。
注意:在解题过程中可适当运用图解法。
例题1、汽车以40km/h的速度匀速行驶,现以0.6m/s2 的加速度加速,10s后速度能达到多少?
即4s末汽车已刹车完毕,所以5末时
汽车处于静止状态,即速度为零。
总结
1.匀变速直线运动
分类
沿着一条直线,且加速度不变的运动 。 匀加速直线运动 匀减速直线运动
2.匀变速直线运动的速度公式
v=v0Байду номын сангаасat
作业:课后第1、2题
t
v
o
例题:课堂讲义例1。
t
二、速度与时间的关系
设物体从运动开始0到时刻t, 那么:时间的变化量就是△t=t-0 速度的变化量就是△v=v-v0 v
v v v0 a t t
Δν Δt
t
解得:v=v0 +at
设t=0时速度为v0 t时刻的速度为v。
匀变速直线运动公式的说明
末速度

高一物理速度的知识点所有公式

高一物理速度的知识点所有公式

高一物理速度的知识点所有公式速度是物理学中一个重要的概念,它描述了物体在单位时间内移动的距离。

在高一物理中,速度是一个基础性的知识点,我们需要了解各种速度相关的公式。

下面列举了一些高一物理速度的知识点及其对应的公式。

1. 平均速度(v):平均速度是指物体在一段时间内所移动的总距离除以所花费的总时间。

它的计算公式如下:v = Δs / Δt其中,Δs表示位移的变化量,Δt表示时间的变化量。

2. 瞬时速度(v):瞬时速度是指物体在某一时刻的瞬时速率。

它的计算公式如下:v = ds / dt其中,ds表示位移的微小变化量,dt表示时间的微小变化量。

3. 匀速直线运动的位移(s):在匀速直线运动中,物体的位移与速度成正比。

它的计算公式如下:s = v * t其中,v表示匀速直线运动的速度,t表示匀速直线运动的时间。

4. 加速直线运动的位移(s):在加速直线运动中,物体的位移与速度和时间的平方成正比。

它的计算公式如下:s = (v0 + v) * t / 2其中,v0表示加速直线运动的初速度,v表示加速直线运动的末速度,t表示加速直线运动的时间。

5. 平均加速度(a):平均加速度是指物体在一段时间内速度变化的平均速率。

它的计算公式如下:a = Δv / Δt其中,Δv表示速度的变化量,Δt表示时间的变化量。

6. 位移和速度的关系:在匀加速直线运动中,位移与速度和时间的关系可以用公式表示:s = v0 * t + 1/2 * a * t^2其中,v0表示加速直线运动的初速度,a表示加速度,t表示加速直线运动的时间。

7. 速度与时间的关系:在匀加速直线运动中,速度与时间的关系可以用公式表示:v = v0 + a * t其中,v0表示加速直线运动的初速度,a表示加速度,t表示加速直线运动的时间。

以上是高一物理速度的知识点及其对应的公式。

通过熟练掌握这些公式,我们可以更好地理解和应用速度的概念。

在物理学习中,公式是我们理解和解决问题的重要工具,希望通过学习和实践,我们能够灵活地运用这些速度公式,解决实际问题。

高一物理必修一人教版第二章2 匀变速直线运动的速度与时间的关系

高一物理必修一人教版第二章2  匀变速直线运动的速度与时间的关系

今天这节课我们再进一步探究匀变速直线运动的速度
与时间的关系。
说出下图显示的物体的运动
甲 乙
运动方向一 定相反吗?
一、匀变速直线运动
引例:如图所示,一个小球沿
着光滑的斜面下滑,(点击右 图)每隔1s 小球的位置分别
是A,B,C,D,对应的速度分
别是 vA = 0,vB = 0.5 m/s vC = 1.0 m/s,vD = 1.5 m/s 点击可重复观看
的速度: v=v0+at=(11+0.6×10×3.6)km/h=61.6km/h
例题3.火车在过桥时,需要提前减速。一列以72km/h
的速度匀速行驶的火车,在到达一座铁桥前100s开始 减速,加速度的大小是0.1m/s2,那么,火车到达铁桥时 的速度是多大? 解:已知v0= 72km/h =20m/s,a=-0.1m/s2,t=100s, 所以vt=v0+at=20m/s+(-0.1m/s2×100s)=10m/s 答:火车到达铁桥时的速度是10m/s
1.下列关于匀变速直线运动的说法正确的是( D ) A.匀变速直线运动是运动快慢相同的运动
B.匀变速直线运动是速度变化量相同的运动
C.匀变速直线运动的a-t图象是一条倾斜直线 D.匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜直线
2.根据下表数据,画出v-t图象,说明做何运动? 位置编号 0 1 2 3 4 5
Δt Δv Δt ′ Δv ′
1.物体运动的速度怎 样变化? 2.在相等的时间间隔 内,速度的变化量总
是相等吗?
3.物体在做匀加速运 动吗?
t1
t2 t t4 3
t
例题2.汽车以40km/h的速度匀速行驶,现以0.6m/s2 的加速度加速,10s后速度能达到多少?

高一上学期人教版物理必修一讲义:第二章 第3节匀变速直线运动的速度与时间的关系 题型归纳

高一上学期人教版物理必修一讲义:第二章 第3节匀变速直线运动的速度与时间的关系 题型归纳

【典型例题】类型一、匀变速直线运动概念的理解例1、下列说法中正确的是( )A. 物体做直线运动,若在任意相等的时间内增加的位移相等,则物体就做匀速直线运动B. 物体做直线运动,若在任意相等的时间内增加的位移相等,则物体就做匀加速直线运动C. 匀变速直线运动中,速度的变化量是恒定的D. 匀变速直线运动中,在任意相等的时间内速度的变化量是恒定的【答案】AD【解析】匀变速直线运动的速度随时间均匀变化,所以在任意相等的时间内速度的变化量是恒定的,但是速度的变化量会随时间的增加而增大,所以速度的变化量是并不是恒定的,故C 错误,D 正确。

根据匀速直线运动的公式x=vt 可以断定A 正确,B 错误。

【总结升华】匀变速直线运动的速度随时间均匀变化,所以在相等的时间内速度的变化量相等.匀速直线运动的速度是恒定的,而位移随时间均匀变化,所以在相等的时间内物体的位移相等。

举一反三【变式1】下列关于匀变速直线运动的说法正确的是( )A . 做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向总是相同的B . 做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度变化方向总是相同的C . 做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越大,加速度越大D . 做匀变速直线运动的物体,它的速度在单位时间内越大,加速度越大【答案】BD类型二、刹车过程中速度与时间的关系例2、列车进站前刹车,已知刹车前列车速度为60km/h ,刹车加速度大小为0.8m/s 2,求刹车后15s 和30s 列车的速度.【答案】4.7m/s 0【解析】以初速度方向为正方向,60km/h =16.7m/s ,刹车后15s ,列车的速度10v v at =+=16.7m/s 0.815m/s 4.7m/s -⨯=; 刹车至列车停下所需时间0016.7s 20.9s 0.8t v v t a --===-,故刹车后30s 列车的速度v 2=0. 【总结升华】解匀减速问题应注意:(1)书写格式规范,如不能写成v 1=v 0-at ,因a 是矢量,代入数字时带有方向“+”或“-”。

高一物理【匀变速直线运动的速度与时间的关系】人教版课件

高一物理【匀变速直线运动的速度与时间的关系】人教版课件

速度大小为12 m/s,方向向东;当t=2 s 时,物体的速度大小为8
m/s,方向仍向东。当t为 多少时,物体的速度大小变为2 m/s(BC )
A.3 s
B.5 s
C.7 s
D.9 s
/物理/ 必修 第一册
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解析:取物体开始运动时的方向(向东)为正方向,物体的加速度 a=v-t v0 =8-212 m/s2=-2 m/s2。物体的速度大小为 2 m/s 时,方向可能向东, 也可能向西。由 v=v0+at 得,当速度方向向东时 t1=2--212 s=5 s;当 速度方向向西时 t2=--2-212 s=7 s,故 B、C 正确。
/物理/ 必修 第一册
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2.(多选)在运用公式v=v0+at时,关于各个物理量的符号,下列说法 正确的是( AC ) A.必须规定正方向,式中的v、v0、a才取正负号 B.在任何情况下a>0表示物体做加速运动,a<0表示物体做减速运动 C.若规定物体开始运动的方向为正方向,那么,a>0表示物体做加速 运动,a<0表示物体做减速运动 D.v的方向总是与v0的方向相同
由于 a 不变,在相邻的相同时间间隔内 Δv 相同,速度均匀变大或变小,
则位移不相等,选项 B 错误,C 正确;只有当初速度为零时,速度 v 才
与运动时间 t 成正比,选项 D 错误。
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2.(多选)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图像如图所示。下列判断正确的是( BC) 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 分别在第1 s末和第4 s末 C.乙在前2 s内做匀加速直线运 动,2 s后做匀减速直线运动 D.2 s后,甲、乙两物体的速度方向相反

高中物理 第2章 第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系教案 新人教版必修第一册-新人教版高一第一

高中物理 第2章 第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系教案 新人教版必修第一册-新人教版高一第一

第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系学习目标核心素养形成脉络1.知道匀变速直线运动的特点及分类.2.理解匀变速直线运动的v-t图象特点.(难点)3.掌握匀变速直线运动的速度公式,并会用公式解决简单的匀变速直线运动问题.(重点)一、匀变速直线运动1.定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动.2.分类(1)匀加速直线运动:物体的速度随时间均匀增大.(2)匀减速直线运动:物体的速度随时间均匀减小.3.v-t图象:匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线,如图所示,1表示匀加速直线运动,2表示匀减速直线运动.二、速度与时间的关系式1.速度公式:v=v0+at.2.对公式的理解:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度等于初速度v0加上t时间内速度的变化量at.思维辨析(1)加速度不变的运动就是匀变速直线运动.( )(2)匀变速直线运动的加速度不变.( )(3)速度增加的直线运动是匀加速直线运动.( )(4)公式v=v0+at适用于任何做直线运动的物体.( )(5)公式v=v0+at既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动.( )(6)匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线.( )提示:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√基础理解(1)如图所示,一辆汽车安装了“全力自动刹车”系统,当车速v<8 m/s ,且与前方障碍物之间的距离达到安全距离时,该系统立即启动,启动后汽车刹车加速度X 围为4~6 m/s 2,在该系统控制下汽车刹车的最长时间为( )A .1.33 sB .2 sC .2.5 sD .4 s 提示:选B.刹车时的加速度最小时,刹车时间最长,故有:t =0-v 0-a min =0-8-4s =2 s. (2)货车以v =20 m/s 的速度匀速行驶,突然前面有紧急情况(如图所示),司机紧急刹车,加速度大小为4 m/s 2,求货车6 s 末的速度.提示:因为货车做匀减速直线运动,应该先判断货车停下来的时间是否小于题目所给的时间.取初速度方向为正方向,设经时间t 停下,末速度为零,由速度公式v =v 0+at代入数据得t =v a=5 s可见货车在6 s 前就停下了,所以6 s 末速度为0.答案:0对公式v =v 0+at 的理解和应用问题导引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v 0(叫做初速度),加速度为a ,请根据加速度定义式求t 时刻物体的瞬时速度.要点提示 由加速度的定义式a =Δv Δt =v -v 0t -0=v -v 0t,整理得:v =v 0+at . 【核心深化】1.对速度公式v =v 0+at 的理解公式意义速度随时间变化的规律 各量意义v 、v 0、at 分别为t 时刻的速度、初速度、t 时间内的速度变化量 公式特点含有4个量,若知其中三个,能求另外一个 矢量性 v 、v 0、a 均为矢量,应用公式时,一般选v 0的方向为正方向,若匀加速,a >0;若匀减速,a <0适用条件 匀变速直线运动速度公式v =v 0+at 虽然是加速度定义式a =v -v 0Δt 的变形,但两式的适用条件是不同的:(1)v =v 0+at 仅适用于匀变速直线运动.(2)a =v -v 0Δt可适用于任意的运动,包括直线运动和曲线运动. 2.应用速度公式v =v 0+at 解决问题的步骤(1)选取研究对象和过程.(2)画出运动草图,标上已知量.(3)选定正方向,判断各量的正、负,利用v =v 0+at 由已知条件求解,最后指明所求量的方向.关键能力1 对匀变速直线运动的理解(多选)下列说法中正确的是( )A .匀变速直线运动是加速度恒定的直线运动B .做匀变速直线运动的物体相同时间内速度的变化量相同C .当运动物体的加速度为负值时,物体一定不可能做匀加速直线运动D .匀变速直线运动的v -t 图象是一条倾斜的直线[思路点拨] 物体做匀变速直线运动时,在任意相等的时间内速度的变化量都相等;物体做匀速直线运动时,在任意相等的时间内位移都相等.[解析] 匀变速直线运动的特点是加速度恒定,运动轨迹是直线,A 正确;由于匀变速直线运动的加速度恒定,所以相同时间内速度的变化量at 相同,B 正确;当物体的初速度为负时,加速度的方向与速度方向相同时,物体做匀加速直线运动,C 错误;匀变速直线运动的速度均匀变化,其v -t 图象是一条倾斜的直线,D 正确.[答案] ABD关键能力2 公式v =v 0+at 的应用(2019·某某月考)美国“肯尼迪”航空母舰上的飞机弹射系统可以缩减战机起跑的位移.假设弹射系统对“F -A15”型战斗机作用了0.2 s 时间后,可以使飞机达到一定的初速度v 0,然后飞机在甲板上起跑,加速度为2 m/s 2,经过10 s ,达到起飞速度v t =50 m/s 的要求,求:(1)飞机离开弹射系统瞬间的速度是多少?(2)弹射系统对飞机提供的加速度是多少?[思路点拨] 飞机的加速过程分为两个过程,在弹射器推动下的加速和在自身动力作用下的加速;对第二个加速过程根据速度时间公式即可以求出弹射的末速度,再对第一个加速过程由速度时间公式求出弹射的加速度.[解析] (1)以初速度方向为正,由匀加速直线运动速度时间公式v t =v 0+at 得: v 0=v t -at =(50-2×10)m/s =30 m/s.(2)弹射系统所提供的加速度为:Δv Δt =30-00.2m/s 2=150 m/s 2. [答案] (1)30 m/s (2)150 m/s 2关键能力3 对刹车类问题的分析计算在某汽车4S 店,一顾客正在测试汽车加速、减速性能.汽车以36 km/h 的速度匀速行驶,现以0.6 m/s 2的加速度加速,则10 s 后速度能达到多少?若汽车以0.6 m/s 2的加速度刹车,则10 s 和20 s 后速度各减为多少?[思路点拨] 汽车刹车时,一定要先判断它的停止时间,在有效时间内计算,否则容易出错.[解析] 初速度v 0=36 km/h =10 m/s ,加速度a 1=0.6 m/s 2,a 2=-0.6 m/s 2.由速度公式得v 1=v 0+a 1t 1=(10+0.6×10)m/s=16 m/s.开始刹车10 s 后汽车的速度 v 2=v 0+a 2t 2=(10-0.6×10) m/s=4 m/s ,从开始刹车至汽车停下所需时间t 3=v -v 0a 2=0-10-0.6s≈16.7 s<20 s. 故刹车20 s 后汽车早已停止运动,所以车速为0.[答案] 16 m/s 4 m/s 0关键能力4 对多过程问题的求解(2019·市中校级月考)世界一级方程式(F1)比赛过程中,赛车在比赛中有一次进站加油的过程.在某次比赛中,处于第一名的赛车进站加油,该赛车进站时一直做减速运动,平均加速度为30 m/s 2,出站时一直做加速运动,平均加速度为45 m/s 2,加油时间为6 s ,进站前和出站后在赛道上的速度均为90 m/s ,则该赛车从进站到出站所用时间是多少?[思路点拨] 赛车的进站过程做匀减速运动,末速度为零.出站过程做匀加速运动,初速度为零.根据速度公式分别求出进站和出站的时间,加上加油的时间,即为赛车从进站到出站所用的时间.[解析] 赛车的进站过程做匀减速运动,初速度为v =90 m/s ,末速度为v =0,加速度为a 1=-30 m/s 2,则进站时间为:t 1=v -v 0a 1=0-90-30s =3 s ;赛车的出站过程做匀加速运动,初速度为v 0=0,末速度为v =90 m/s ,加速度为a 2=45 m/s 2,则出站时间为:t 2=v ′-v ′0a 2=2 s ;所以该赛车从进站到出站所用时间是:t =t 1+t 2+6 s =2 s +3 s +6 s =11 s.[答案] 11 s刹车类问题的处理(1)明确刹车时间(车辆末速度变为0时所用的时间),可由t =-v 0a计算得出. (2)判断要研究的时间是大于刹车时间还是小于刹车时间.(3)若要研究的时间小于刹车时间,则汽车在要研究的时间段内的实际运动时间小于刹车时间.反之,实际运动时间等于刹车时间.【达标练习】1.(2019·于洪校级月考)两个做匀变速直线运动的质点,下列说法中正确的是( )A .经过相同的时间,速度大的质点加速度必定大B .若初速度相同,速度变化大的质点加速度必定大C .若加速度相同,初速度大的质点的末速度一定大D .相同时间里,加速度大的质点速度变化必定大解析:选D.根据v =v 0+at ,t 相同,但初速度v 0不知道,速度大的质点加速度不一定大,故A 错误;根据v =v 0+at ,v 0相同,但t 不知道,速度变化大的质点加速度不一定大,故B 错误;根据v =v 0+at ,a 相同,但t 不知道,初速度大的质点的末速度不一定大,故C 错误;根据Δv =at ,t 相同,a 大者Δv 大,故D 正确.2.以72 km/h 的速度在平直公路上行驶的汽车,遇紧急情况而急刹车获得大小为4 m/s2的加速度,则刹车3 s 后汽车的速度为( ) A .16 m/sB .12 m/sC .8 m/sD .0解析:选C.取初速度方向为正方向,则v 0=723.6m/s =20 m/s ,a =-4 m/s 2.设刹车经t 0时间而停止运动,即末速度v =0,由v =v 0+at 0得t 0=v -v 0a =0-20-4s =5 s ,故在t 0=5 s 末汽车速度为零,而汽车在t 1=3 s 时仍处于运动状态,故在刹车3 s 后汽车速度为v 1=v 0+at =20 m/s -4×3 m/s =8 m/s ,故C 正确.3.火车沿平直轨道匀加速前进,通过某一路标时的速度为10.8 km/h ,1 min 后变成54 km/h ,再经过多长时间火车的速度才能达到64.8 km/h?解析:法一:由速度公式v =v 0+at 得a =v 2-v 1t 1=15-360m/s 2=0.2 m/s 2 故时间t 2=v 3-v 2a =18-150.2s =15 s. 法二:运动过程中加速度a 不变由a =Δv Δt =v 2-v 1t 1=v 3-v 2t 2得t 2=v 3-v 2v 2-v 1·t 1=15 s. 答案:15 s4.卡车原来以10 m/s 的速度在平直公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方开始刹车,使卡车匀减速前进,当车速减到2 m/s 时,交通灯转为绿灯,司机立即停止刹车开始加速,并且只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原速共用了12 s .求:(1)减速与加速过程中的加速度大小;(2)开始刹车后2 s 末及10 s 末的瞬时速度大小.解析:(1)卡车先做匀减速运动,再做匀加速运动,其运动简图如图所示.设卡车从A 点开始减速,则v A =10 m/s ,用时t 1到达B 点,从B 点又开始加速,用时t 2到达C 点,则v B =2 m/s ,v C =10 m/s ,且2t 2=t 1,t 1+t 2=12 s ,可得t 1=8 s ,t 2=4 s.由v =v 0+at 得在AB段v B=v A+a1t1①在BC段v C=v B+a2t2②代入数据解①②两式可得a1=-1 m/s2,a2=2 m/s2.所以减速过程的加速度大小为1 m/s2,加速过程的加速度大小为2 m/s2.(2)2 s末的速度v1=v A+a1t=10 m/s-1×2 m/s=8 m/s.10 s末的速度v2=v B+a2t′=2 m/s+2×(10-8)m/s=6 m/s.答案:(1)1 m/s2 2 m/s2(2)8 m/s 6 m/s匀变速直线运动的v-t图象问题导引如图所示:问:(1)图线甲、乙分别表示物体做什么运动?(2)甲物体3 s内速度的改变量是多少?方向与速度方向有什么关系?(3)乙物体5 s内速度的改变量是多少?方向与速度方向有何关系?(4)甲、乙两物体的运动加速度分别为多少?方向如何?(5)两图线的交点A的意义是什么?要点提示(1)甲做匀加速直线运动;乙做匀减速直线运动.(2)甲物体3 s内速度的改变量是9 m/s,方向与速度方向相同.(3)乙物体5 s内速度的改变量是-9 m/s,方向与速度方向相反.(4)甲、乙两物体的运动加速度分别为3 m/s2、-1.8 m/s2,甲物体加速度与速度方向相同,乙物体加速度与速度方向相反.(5)两图线交点表示此时两物体的速度相同.【核心深化】1.v-t图象中的五点信息2.往返的匀变速直线运动若物体做匀减速直线运动,加速度为a ,当速度减为零之后,又反向做匀加速直线运动,且加速度不变,则整个运动过程也是匀变速直线运动.3.变加速直线运动的v -t 图象两种情况加速度特点加速度逐渐减小加速度逐渐变大 运动特点 沿正方向的变加速直线运动 (2019·某某中学高一期末)一质点自x 轴原点出发,沿正方向以加速度a 加速,经过t 0时间速度变为v 0,接着以加速度-a 运动,当速度变为-v 02时,加速度又变为a ,直至速度变为v 04时,加速度再变为-a ,直到速度为-v 08…,其v -t 图象如图所示,则下列说法正确的是( ) A .质点运动过程中离原点的最大距离为v 0t 0B .质点一直沿x 轴正方向运动C .质点最终静止在原点D .质点在x 轴上的整个运动过程就是一个匀变速直线运动[思路点拨] 在速度时间图象中,最常见的问题.1.速度的大小及方向变化;2.速度线与时间轴围成的面积即为该段时间内的位移;3.斜率表示加速度.斜率不变,加速度不变;斜率变化,加速度变化.斜率既可以表示加速度的大小,也可以表示方向.[解析] 由图象,2t 0时刻位移最大,故质点运动过程中离原点的最大距离为v 0t 0,故A正确;速度为矢量,图中物体的速度只有两个相反的方向,故物体时而沿x 轴正方向运动,时而沿x 轴负方向运动,故B 、D 错误;由图象,质点每次返回的位移均小于前一个运动周期的位移.故最终静止时离开原点的距离一定小于第一个运动周期的位移v 0t 0,最终位置不在原点,故C 错误.[答案] A(1)v -t 图象只能描述直线运动,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的变化规律,并不表示物体的运动轨迹.(3)加速与减速只决定于a 与v 方向是否相同,与v 的方向无关,如图所示.(多选)(2019·某某高一期中)图示是一汽车在行驶过程中通过交叉路口的速度-时间图象;由图线可知( )A .汽车在路口等候的时间为14 sB .汽车减速阶段的加速度大小为2.5 m/s 2C .汽车减速阶段通过的路程为20 mD .汽车在启动过程做加速度增大的加速运动解析:选BC.由图看出汽车在路口等候的时间t =14.0 s -4.0 s =10.0 s ,A 错误;汽车减速阶段的加速度大小为a =10-04m/s 2=2.5 m/s 2,选项B 正确;汽车减速运动过程位移大小为:x =v 0+v 2t =10+02×4 m =20 m ,故C 正确;14.0 s 后汽车启动,因图象切线的斜率不断减小,知汽车的加速度不断减小,故D 错误.1.(多选)关于匀变速直线运动中加速度的方向和正负值,下列说法中正确的是( )A .匀加速直线运动中,加速度方向一定和初速度方向相同B .匀减速直线运动中,加速度一定是负值C .在匀加速直线运动中,加速度也有可能取负值D .只有在规定了初速度方向为正方向的前提下,匀加速直线运动的加速度才取正值 解析:选ACD.匀加速直线运动中,加速度和初速度方向相同,选项A 正确;加速度的正、负取决于正方向的选取,加速度方向与规定的正方向相同时加速度为正值,反之为负值,所以无论是匀加速还是匀减速,加速度有可能是正值,也有可能是负值,选项C 正确,选项B 错误;当规定初速度方向为正方向时,匀加速直线运动中的加速度与速度方向相同,故取正值,选项D 正确.2.(多选)一个物体做匀变速直线运动,当t =0时,物体的速度大小为12 m/s ,方向向东;当t =2 s 时,物体的速度大小为8 m/s ,方向仍向东.当t 为多少时,物体的速度大小变为2 m/s( )A .3 sB .5 sC .7 sD .9 s,物体的加速度a =v -v 0t =8-122m/s 2=-2 m/s 2.物体的速度大小为2 m/s 时,方向可能向东,也可能向西.当速度方向向东时:t 1=2-12-2s =5 s ; 当速度方向向西时:t 2=-2-12-2s =7 s , 故B 、C 正确.3.汽车以10 m/s 的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方15 m处的斑马线上有行人,于是刹车礼让,汽车恰好停在斑马线前,假设驾驶员反应时间为0.5 s .汽车运动的v -t 图如图所示.则汽车的加速度大小为( )A .20 m/s 2B .6 m/s 2C .5 m/s 2D .4 m/s 2 解析:选C.根据速度时间图象可以知道,在驾驶员反应时间内,汽车的位移为x 1=vt =10×0.5 m =5 m ,所以汽车在减速阶段的位移x 2=15 m -5 m =10 m ,根据0-v 2=-2ax 2可解得:a =5 m/s 2,故C 对.4.(2019·某某高一期中)在一次空军演习的任务中,某士兵从悬停飞机上无初速度跳下,下落4 s 速度达到30 m/s 时开始打开降落伞,开始做减速直线运动,在跳下14 s 后以4 m/s 的速度着地,他的速度图象如图所示,下列说法正确的是( )A .该士兵是在下落80 m 时打开降落伞的B .该士兵打开伞时离地面的高度等于170 mC .该士兵打开伞时离地面的高度大于170 mD .该士兵跳伞时的高度一定小于230 m解析:选D.4 s 时才打开降落伞,图象的面积表示位移,所以此时下落了x =12×4×30 m=60 m ,A 错误;连接(4,30)和(14,4),所连直线表示做匀减速直线运动,若打开降落伞后做匀减速直线运动,打开伞时离地面的高度x ′=12×10×(30+4) m =170 m ,所以该士兵打开伞时离地面的高度小于170 m ,士兵跳伞时的高度小于x +x ′=230 m ,B 、C 错误,D 正确.5.(2019·某某一中高一检测)如图所示为某质点的速度-时间图象,则下列说法正确的是( )A .在0~6 s 内,质点做匀变速直线运动B .在6~10 s 内,质点处于静止状态C .在4 s 末,质点运动方向反向D .在t =12 s 末,质点的加速度为-1 m/s 2解析:选D.在0~4 s 和4~6 s 内质点的加速度大小和方向均不同,质点做变速直线运动,选项A 错误;在6~10 s 内质点做v =4 m/s 的匀速直线运动,选项B 错误;在0~14 s 内质点运动方向不变,选项C 错误;在10~14 s 内a =0-4 m/s 4 s=-1 m/s 2,故选项D 正确.一、单项选择题1.(2019·北大附中高一检测)下列有关匀变速直线运动的认识,其中正确的是( ) A .物体在一条直线上运动,若在相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动C.匀变速直线运动是速度变化量为零的运动D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量解析:选D.匀变速直线运动有两个特点:(1)轨迹为直线;(2)加速度恒定.只有具备这两个特点,物体做的才是匀变速直线运动,B错,D对;匀变速直线运动的速度不断变化,所以速度变化量不为零,相等时间内通过的位移也不相同,A、C错.2.某质点的速度随时间变化的关系是v=4+2t,v与t的单位分别为m/s和s,则质点的初速度与加速度分别为( )A.4 m/s与2 m/s2B.0与4 m/s2C.4 m/s与4 m/s2D.4 m/s与0解析:选A.v=4+2t与v=v0+at比较可知:v0=4 m/s,a=2 m/s2,故A正确.3.(2019·兰山校级月考)一家从事创新设计的公司打造了一辆飞行汽车,既可以在公路上行驶,也可以在天空飞行.已知该飞行汽车起飞时在跑道上的加速度大小为 2 m/s2,速度达到40 m/s后离开地面.离开跑道后的加速度为5 m/s2,最大速度为200 m/s.该飞行汽车从静止加速到最大速度所用的时间为( )A.40 s B.52 sC.88 s D.100 s解析:选 B.在跑道上的运动时间t1=v1a1=402s=20 s,在空中的运动时间t2=v2-v1a2=200-405s=32 s,则运动的总时间t=t1+t2=(20+32) s=52 s,故B正确,A、C、D错误.4.(2019·富阳校级月考)奥迪车有多种车型,如30TFSI、35TFSI、50TFSI,(每个车型字母前的数字称为G值)G值用来表示该车型的加速性能,数字越大,加速越快.G值的大小为车辆从静止开始加速到100 km/h,其值为30TFSI,则该型号车从静止开始加速到100km/h的时间约为( )A.5.6 s B.6.2 sC.8.5 s D.9.3 s解析:选D.由题意可得30TFSI的加速度大小为a=3 m/s2,末速度大小为v=100 km/h=27.8 m/s ,由速度时间关系可得时间为t =v a=错误! s =9.3 s ,故D 正确,A 、B 、C 错误.5.(2019·石景山期末)“某物体做匀加速直线运动,初速度为零,加速度为2 m/s 2,求物体4 s 末的速度?”对于该问题解答最为规X 的是( )A .由v =v 0+at 得 v =0+2 m/s 2×4 s =8 m/s B .根据v =at 得 v =2×4=8C .根据物理规律v =v 0+at 得 v =2×4=8 m/sD .根据v =v 0+at 得 v =0+2×4 m/s =8 m/s解析:选D.由v =v 0+at 得 v =0+2×4 m/s =8 m/s ,在计算时不需要每个物理量的后面都带单位,故A 错误,D 正确;在计算时要在整个结果后带上所求物理量单位,故B 、C 错误.6.如图所示为四个物体在一条直线上运动的v -t 图象,那么由图象可以看出,做匀加速直线运动的是( )解析:选C.v -t 图象的斜率就是物体的加速度,选项A 中图线平行于时间轴,斜率为0,加速度为0,所以物体做匀速直线运动.选项B 中图线斜率不变,加速度不变,物体做的是匀变速直线运动,且由图象可看出,物体的速度随时间而减小,所以物体做匀减速直线运动.选项C 中图线斜率不变,加速度不变,物体的速度随时间而增大,所以物体做匀加速直线运动.选项D 中图线不是一条直线,表示物体不做匀变速直线运动.7.爬杆运动员从杆上端由静止开始先匀加速下滑时间2t ,后再匀减速下滑时间t 恰好到达杆底且速度为0,则这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为( )A .1∶2 B.2∶1 C .1∶4 D.4∶1a 1,减速下滑的加速度大小为a 2,下滑2t 时的速度为v ,则:a 1=v -02t ,a 2=v -0t ,故a 1∶a 2=1∶2,A 正确.二、多项选择题8.一物体做匀变速直线运动.当t =0时,物体的速度大小为12 m/s ,方向向东;当t =2 s 时,物体的速度大小为8 m/s ,方向仍向东.当t 为多少时,物体的速度大小变为2 m/s( )A .3 sB .5 sC .7 sD .9 s解析:选BC.物体做匀变速直线运动的加速度:a =v 2-v 1t=-2 m/s 2;当2 m/s 的速度方向向东,则t 1=v -v 1a =5 s ;当2 m/s 的速度方向向西,则t 2=-v -v 1a=7 s ;故B 、C 正确,A 、D 错误.9.(2019·临翔校级月考)贵广高铁是某某的第一条高铁,于2018年12月26日正式开通,到时候从某某到某某的时间也就4小时左右.假设动车出站时能在150 s 内匀加速到180 km/h ,然后正常行驶.某次因意外动车以加速时的加速度大小将车速减至108 km/h.以初速度方向为正,则下列说法正确的是( )A .列车加速时的加速度大小为13m/s 2B .列车减速时,若运用v =v 0+at 计算瞬时速度,其中a =-13 m/s 2C .若用v -t 图象描述列车的运动,减速时的图线在时间轴t 轴的下方D .列车由静止加速,1 min 内速度可达20 m/s解析:选ABD.180 km/h =50 m/s ,根据速度时间公式得,列车加速时的加速度为:a =v t=50150 m/s 2=13 m/s 2,故A 正确;规定初速度的方向为正方向,由于列车减速时的加速度大小等于加速时的加速度大小,若运用v =v 0+at 计算瞬时速度,其中a =-13 m/s 2,故B 正确;在速度时间图线中,速度的正负表示运动的方向,减速时由于速度的方向未变,则减速时的图线仍然在时间轴的上方,故C 错误;根据速度时间公式得:v =at =13×60 m/s =20 m/s ,故D正确.10.(2019·某某二中高一月考)亚丁湾索马里海盗的几艘快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国海军发射爆震弹成功将其驱逐.假如其中一艘海盗快艇在海面上的速度-时间图象如图所示,则下列说法中正确的是( )A .海盗快艇行驶的最大速度为15 m/sB .海盗快艇在66 s 末开始调头逃离C .海盗快艇在0~66 s 做的是加速度逐渐减小的加速运动D .海盗快艇在96~116 s 内做匀减速直线运动解析:选AC.从v -t 图象上得知海盗快艇行驶的最大速度为15 m/s ,在0~66 s 内v -t 图线的斜率逐渐减小,故加速度逐渐减小,选项A 、C 正确;在66 s 末海盗快艇速度方向没变,速度大小减小,选项B 错误;在96~116 s 内海盗快艇调头做匀加速直线运动,选项D 错误.11.甲、乙两物体在t =0时刻经过同一位置沿x 轴运动,其v -t 图象如图所示,则( )A .甲、乙在0~1 s 之间沿同一方向运动B .乙在0~7 s 之间的位移为0C .甲在0~4 s 之间做往复运动D .甲、乙在t =6 s 时的加速度方向相同解析:选BD.在0~1 s 内甲沿x 轴正方向运动,乙先沿x 轴负方向运动,后沿x 轴正方向运动,选项A 错误;在0~7 s 内乙的位移x =-v 02×+v 02×+v 02×3-v 02×3=0,选项B 正确;在0~4 s 内甲的速度恒为正值,始终沿x 轴正方向运动,选项C 错误;在t =6 s 时,甲、乙速度图象的斜率均为负值,即甲、乙的加速度方向均沿x 轴负方向,选项D 正确.12.(2019·某某某某高一期中)雨滴从高空由静止下落,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到为零,在此过程中雨滴的运动情况是( )A .速度的变化率越来越小B .速度不断增大,加速度为零时,速度最大C .速度不断减小,加速度为零时,速度最小D .速度一直保持不变解析:选AB.加速度是反映速度变化快慢的物理量,加速度逐渐减小,则速度变化率逐渐减小,故A 正确;加速度方向与速度方向相同,雨滴做加速运动,当加速度减小到零,速度达到最大,故B 正确,C 、D 错误.三、非选择题13.(2019·某某期中)高铁G1378从某某南站由静止开始加速出站,加速度为0.6 m/s 2,1.5 min 后G1378速度为多大?G1378匀速运动时速度为388.8 km/h ,到达某某南站时,如果以1.0 m/s 2的加速度减速进站,求减速110 s 时速度为多大?解析:取G1378开始时运动方向为正方向.G1378初速度v 0=0,则G1378 1.5 min 后的速度v 1=v 0+a 1t 1=(0+0.6×1.5×60)m/s =54 m/s ;当G1378减速进站时a 2=-1.0 m/s 2;初速度v 20=388.8 km/h =108 m/s ,从刹车到速度为0的时间t 2=0-v 20a 2=108 s ;所以110 s时G1378已经停止运动,速度为0.答案:54 m/s 014.A 、B 是做匀变速直线运动的两个物体的速度图象,如图所示. (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.解析:(1)取A 、B 的初速度方向为正方向.A 物体沿规定的正方向做匀加速直线运动,加速度为a 1=v -v 0t =8-26m/s 2=1 m/s 2,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,加速度为a 2=0-84 m/s 2=-2 m/s 2,与初速度方向相反.(2)两图象交点表示在该时刻A 、B 速度相同.(3)1 s 末A 物体的速度为3 m/s ,和初速度方向相同;B 物体的速度为6 m/s ,和初速度方向相同.(4)6 s 末A 物体的速度为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:见解析。

高一物理《速度和时间的关系》教案

高一物理《速度和时间的关系》教案

高一物理《速度和时间的关系》教案高一物理《速度和时间的关系》教案教学目标一、学问目标1、初步理解速度—时间图像.2、理解什么是匀变速直线运动.二、实力目标进一步训练用图像法表示物理规律的实力.三、情感目标渗透从简洁问题入手及志向化的思维方法.教材分析本节内容是本单元的基础,是进一步学习加速度概念及匀变速运动规律的重要前提.教材主要有两个学问点:速度—时间图像和匀变速直线运动的定义.教材的编排自然顺畅,便于学生接受,先给出匀速直线运动的速度—时间图像,再依据详细的实例(汽车做匀加速运动),进一步突出了“图像通常是依据试验测定的数据作出的”这一重要观点,并很自然地给出匀变速直线运动的定义,最终,阐述了从简洁状况入手,及志向化的处理方法,即有些变速运动通常可近似看作匀变速运动来处理.教法建议对速度——时间图像的学习,要给出物体实际运动的状况,让学生自己建立图像,体会建立图像的一般步骤,并与位移图像进行对比.对匀变速直线运动的概念的'学习,也要通过分析详细的实例,细致体会“在相等的时间内速度变更相等”的特点,老师也可以给出速度变更相同,但是所用时间不等的例子,或时间相同,速度变更不等的例子,让学生推断是否是匀变速直线运动.教学设计示例教学重点:速度——时间图像,匀变速直线运动的定义.教学难点:对图像的处理.主要设计:1、展示课件:教材图2—15的动态效果(协作两个做匀速运动的物体)体会速度——时间图像的建立过程.2、提问:如何从速度——时间图像中求出物体在一段时间内的位移?3、上述两个运动的位移——时间图像是怎样的?(让同学自己画出,并和速度——时间图像进行对比)4、展示课件图2—17的动态效果〔协作做匀加速运动的汽车运行状况(显示速度计)引导同学:采集试验数据,建立坐标系,描点做图.5、展示课件图2—18的动态效果(协作做匀减速运动的汽车)引导同学:画出它的速度——时间图像.6、提问:上述两个汽车运动过程有什么特点?引导同学发觉“在相等的时间内速度的变更相等”的特点.7、举例:①速度变更相等,所用时间不等的状况.②经过相同时间,速度变更不相等的状况.8、小结:什么是匀变速直线运动?什么是匀加速直线运动?什么是匀减速直线运动?探究活动请你坐上某路公共汽车(假设汽车在一条直线上行驶)视察汽车的速度表和自己的手表,采集数据,即记录汽车在不同时刻的速度,之后把你采集的数据用速度——时间图像表示出来,并将你的结果讲给四周人听。

人教版 高一物理 速度时间图像

人教版 高一物理 速度时间图像

v(m/s) 4 3 2 1
0 5 10 15 20 t/s
4.v-t图像的斜率不变,说明物体做匀变速直线运 动。
四.速度时间(v-t)图像中速度、加速度方向判断方法
1.速度的方向: ①速度图像在t轴上方,速度为正; ②速度图像在t轴下方,速度为负。
2.加速度方向: ①速度图像向上倾斜,加速度为正; ②速度图像向下倾斜,加速度为负。
速度时间(v-t)图像
一、 匀变速直线运动的速度时间关系
匀变速直线运动:加速度不变的直线运动为匀变速直线运动
二.速度时间(v-t)图像物理意义
1.可以读出任意一个时刻对应的速度,也可以读出物体在任意
一个速度时所对应的时刻;
v(m/s)
2.可以求出任意一段时间内的速度变化量; 4
3
3.v-t图像物体速度随时间变化的规律。 2
例2:质点做直线运动的v-t图象如图所示,则( BC ) A. 在前2 s内质点的位移逐渐减小 B. 在1~3 s内质点做加速度a=-2 m/s2的变速直线运动 C. 在2~3 s内质点的运动方向与规定的正方向相反,加速度 方向同1~2 s内的加速度方向相同 D. 以上说法均不正确
v
v
v0

t 0
t

⑦物体沿正方向做v0≠0的匀减 速直线运动
⑧物体沿负方向做v0=0的匀加 速直线运动
v


0
t0
t
交点:表示两物体在此时刻速度相等
五.几种常见v-t图像vv ④0 Nhomakorabeat
t
代表物体沿正方向做a逐渐增大的加 速直线运动 ④代表物体沿正方向做a逐渐减小的加 速直线运动
例1:如图所示为A、B两质点的v-t图象.对于A、B两质点的 运动,下列说法中正确的是( AB ) A. 质点A向所选定的正方向运动,质点B与A的运动方向相反 B. 质点A和B的速度并不相同 C. 在相同的时间内,质点A、B的位移相同 D. 不管质点A、B是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一 定越来越大

高一物理人教版必修1教学教案第二章2匀变速直线运动的速度与时间的关系(1)_1

高一物理人教版必修1教学教案第二章2匀变速直线运动的速度与时间的关系(1)_1

第二节:匀变速直线运动的速度与时间的关系一、三维目标知识与技能:1.知道匀变速直线运动的v—t图象特点,理解图象的物理意义.2.掌握匀变速直线运动的概念,知道匀变速直线运动v—t图象的特点.3.理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义,会根据图象分析解决问题,4.掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式,能进行有关的计算.过程与方法:1.培养学生识别、分析图象和用物理语言表达相关过程的能力.2.引导学生研究图象、寻找规律得出匀变速直线运动的概念.3.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、甩不同方法表达同一规律的科学意识.二、教学重点1.理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义2.掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用.三、教学难点1.匀变速直线运动v—t图象的理解及应用.2.匀变速直线运动的速度一时间公式的理解及计算.四、教学用具多媒体教学过程回忆:(投影)1、匀速直线运动?2、匀速直线运动的加速度有什么特点?3、匀速直线运动的vt图像有什么特点?探究:(投影)1、从图可判断物体速度如何变化?2、物体的加速度如何如何变化?分析:相同时间间隔内,速度变化量相同,即加速度不变一、匀变速直线运动(1)定义:沿着一条直线运动,且加速度不变的运动.(2)分类:①匀加速直线运动:速度随时间均匀增加的直线运动.②匀减速直线运动:速度随时间均匀减小的直线运动.(3)图象:匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线.(投影)课本说一说注意:1、vt图象若是一条倾斜直线表示匀变速直线运动,若是一条曲线则表示变加速直线运动。

2、vt图象只能描述直线运动,它不是物体运动的轨迹。

思考判断(投影)(1)匀变速直线运动是速度均匀变化的直线运动.(√)(2)速度随时间不断增加的运动叫做匀加速直线运动.(×)(3)物体的加速度为负值时,不可能是匀加速直线运动.(×)(4)物体运动的加速度越来越大,但速度可能越来越小.(√ )(5)加速度不变的运动一定是匀变速直线运动.(×)二、速度与时间的关系式探究交流:试根据匀变速直线运动的特点,分别通过加速度的定义式和v-t图象推导出速度v和时间t关系的数学表达式.方法一:通过加速度的定义式推导解:设t=0时速度为v0,t时刻的速度为v则△t=t0=t,△v=vv0;由于是匀变速直线运动,所以a不变,又得:v=v0+at方法二:通过v-t图象推导由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以at就是整个运动过程中速度的变化量;再加上运动开始时物体的初速度v0,就得到t时刻物体的速度v。

高一物理匀变速直线运动的速度与时间的关系

高一物理匀变速直线运动的速度与时间的关系

2 匀变速直线运动的速度与时间的关系一、匀变速直线运动在现实生活中,不同物体的运动快慢程度往往不同.就是同一物体的运动,在不同的过程中,运动情况也不一定相同.比如:火车出站时速度由零逐渐增大,速度达到一定值后匀速运动,进站时速度逐渐减小至零.整个过程中,运动情况不同.火车在不同阶段速度如何变化?加速度发生变化吗?火车出站时速度增加,其v-t 图象如同上节小车在重物牵引下运动的v-t 图象;在平直轨道上行驶时速度不变,v-t 图象是平行于t 轴的直线;进站时速度逐渐减小,三个阶段v-t 图象分别如图2-2-5甲、乙、丙所示:图2-2-51.在以上三个v-t 图象中,取相同时间Δt 看速度的变化量Δv 如何变化.发现图甲Δv >0,且数值相同,图乙Δv=0,图丙Δv <0且数值也相同.2.取相同时间间隔Δt ′<Δt ,观察Δv 的变化,结论与上述相同.3.取相同时间间隔Δt ″<Δt ′,观察Δv 的变化,仍得到上述结论.结论:在任意相等的时间内:图甲、图丙Δv 不变.由a=t v ∆∆知:加速度不变 图乙Δv=0,说明做匀速直线运动.归纳:如果一个运动物体的v-t 图象是直线,则无论Δt 取何值,对应的速度变化量Δv 与Δt 的比值t v ∆∆都是相同的,由加速度的定义a=tv ∆∆可知,该物体做加速度恒定的运动. 课件展示:1.匀变速直线运动的定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动.2.特点:(1)相等时间Δv 相等,速度均匀变化;(2)tv ∆∆=a 恒定,保持不变; (3)v-t 图象是一条倾斜直线. 3.分类⎩⎨⎧.,:.,:00越来越小反向与匀减速直线运动越来越大同向与匀加速直线运动v v a v v a课堂训练如图2-2-6所示为四个物体在一条直线上运动的v-t 图象,由图象可以看出,做匀加速直线运动的是( )图2-2-6解析:v-t 图象的斜率就是物体的加速度,A 中图象平行于时间轴,斜率为零,加速度为零,所以做匀速直线运动.B 图象斜率不变,加速度不变,是匀变速直线运动,且由图象可看出,物体的速度随时间减小,所以是做匀减速直线运动.C 图象斜率不变,加速度不变,做匀加速直线运动.D 图象的切线斜率越来越大,表示物体做加速度越来越大的变加速运动. 答案:C二、速度与时间的关系式解决物理问题的常用方法有两种,即图象法和数学分析法.我们可以通过对图象的分析判定物体是否做匀变速运动,做匀变速直线运动的定量描述是怎样的呢?(设计方案一):利用例题用数学归纳法得出v-t 关系.例1火车原以10.0 m/s 的速度匀速行驶,后来开始做匀加速直线运动,加速度是0.2 m/s 2,从火车加速起第1 s 末、第2 s 末、第3 s 末……第t 秒末的速度分别是多少?解析:火车匀加速运动时,速度是均匀增大的.加速度是0.2 m/s 2,说明火车每1 s 速度增大0.2 m/s.v 1=10.0 m/s+0.2 m/s=10.2 m/sv 2=10.2 m/s+0.2 m/s=10.4 m/s=10.0 m/s+0.2 m/s+0.2 m/sv 3=10.4 m/s+0.2 m/s=10.6 m/s=10.0 m/s+0.2 m/s+0.2 m/s+0.2 m/s.由以上可类推:第t 秒末的速度应等于初速度加上t 秒内速度的增加,即为:v t =v 0+at. (设计方案二)利用加速度的定义式推导a=x v ∆∆=00--t v v =t 0v -v 解出v=v 0+at答案:v=v 0+at这就是匀变速直线运动的速度与时间的关系式.要点扫描1.速度公式反映了匀变速直线运动的瞬时速度随时间变化的规律,式中v 0是开始计时时的瞬时速度,v t 是经过时间t 后的瞬时速度.2.速度公式中v 0、v t 、a 都是矢量,在直线运动中,规定正方向后(常以v 0的方向为正方向),都可用带正、负号的代数量表示,因此,对计算出的结果中的正、负,需根据正方向的规定加以说明.若经计算后v t >0,说明末速度与初速度同向;若a <0,表示加速度与v 0反向.3.若初速度v 0=0,则v t =at ,瞬时速度与时间成正比.4.若初速度v 0的方向规定为正方向,减速运动的速度公式v t =v 0-at.当v t =0时,可求出运动时间t=v 0/a.5.利用v=v 0+at 计算未知量时,若物体做减速运动,且加速度a 已知,则代入公式计算时a 应取负数,如v 0=10 m/s ,以2 m/s 2做减速运动,则2 s 后的瞬时速度v t =10 m/s-2×2 m/s=(10-4) m/s=6 m/s.课堂训练汽车以40 km/h 的速度匀速行驶,现以0.6 m/s 2的加速度加速,10 s 后速度能达到多少?分析:此问题已知v 0、a 、t ,求v t ,因此可利用速度关系来求解.解析:设初速度的方向为正方向,v 0=40 km/h=6.340 m/s=11 m/s 因为加速,故a 与v 0同向,a=0.6 m/s 2,时间t=10 s10 s 后速度为:v=v 0+at=11 m/s+0.6 m/s 2×10 s=17 m/s.答案:17 m/s知识拓展 刹车问题例2小明驾驶汽车以v=20 m/s 的速度匀速行驶,突然前面有紧急情况,(如图2-2-7所示)小明紧急刹车,加速度大小为4 m/s 2.求汽车6 s 末的速度.图2-2-7解析:在式子v=v 0+at 中有四个物理量,题目中出现了其中的三个,即v 0=20 m/s ,a=-4 m/s 2,t=6 s 代入公式中,解得:v=v 0+at=20+(-4)×6 m/s=-4 m/s意思是车正以4 m/s 的速度后退,这显然与实际现象违背.根据题意知,刹车一段时间(t=420 s=5 s )后,汽车速度减为零,以后就会静止,不会后退,故所求速度v=0.答案:0总结:1.在实际生活中,汽车刹车停止后,不会做反向加速运动,而是保持静止.2.题目给出的时间比刹车时间长还是短?若比刹车时间长,汽车速度为零.若比刹车时间短,可利用公式v=v 0+at 直接计算,因此解题前先求出刹车时间t 0.3.刹车时间t 0的求法.由v=v 0+at ,令v=0,求出t 0便为刹车时间,即t 0=av 0. 4.比较t 与t 0,⎩⎨⎧+=<=>.,;0,t t 000at v v t t v 则若则若课堂训练某汽车在平直公路上以43.2 km/h 的速度匀速正常行驶,现因前方出现危险情况而紧急刹车,加速度的大小是6 m/s 2.问刹车后经过5 s ,汽车的速度变为多少?分析:此题与例题相似,解此类题目先求刹车时间t ,然后比较t 与t 0的关系得出结论. 解析:设汽车经时间t 0停止.v 0=43.2 km/h=12 m/s ,v=0,a=-6 m/s 2由v=v 0+at 得t 0=a 0v -v =6120-- s=2 s 则知汽车从刹车开始经过2 s 速度就减为零,故再经过3 s ,汽车速度仍为零. 答案:0三、对速度—时间图象的理解速度—时间图象描述物体的速度随时间的变化关系,从“v-t”图象中我们可获得如下信息:1.某时刻的瞬时速度.2.某段时间内速度变化量.3.加速度大小.4.位移的大小.为了加深对“v-t”图象的理解,说出如图2-8-示图线所代表的意义.图2-2-81.若图象过原点,说明物体做初速度为零的匀加速直线运动,如图①.2.图象不过原点,若与纵轴有截距,表示运动物体初速度为v0,如图②;若与横轴有截距,表示物体经过一段时间后从t0开始运动,如图③.3.两图线交点说明两物体在该时刻具有相同的速度.4.图线是直线说明物体做匀变速直线运动;图线是曲线则表示物体做变加速运动,如图④.5.图线⑤表示物体的速度逐渐减小,做匀减速运动.6.图线⑥在t轴下方表示物体运动的速度方向反向(与正方向相反).7.图线与横轴t所围成的面积在数值上等于该物体在该段时间内的位移.8.图线的倾斜程度(即斜率),反映了速度改变的快慢,倾斜程度越大,表示速度改变得越快;倾斜程度越小,表示速度改变得越慢,如图线②比图线③速度改变得慢.说明:1.若图线⑤跨过t轴,表示在交点时刻速度减为零,之后做反向加速运动.如图2-2-9所示.图2-2-92.图线不表示物体的运动轨迹.课堂训练如图2-2-10所示,物体在各段时间内做何种运动?哪一段时间内加速度最大?图2-2-10分析:v-t图象的斜率等于加速度的大小,负斜率表示加速度方向与规定的正方向相反.解析:由v-t 图象的意义可知,物体在0——t 1、t 4——t 5时间内做匀加速运动;t 2——t 3、t 6——t 7时间内做匀减速直线运动;在t 1——t 2、t 5——t 6时间内做匀速直线运动.v-t 图象的斜率大小等于加速度大小,t 2——t 3段斜率最大,所以加速度最大.小结:速度大小的变化情况仅由速度和加速度方向的关系确定,不要认为加速度为负值,就做匀减速运动.思考与讨论:为什么v-t 图象只能反映直线运动的规律?因为速度是矢量,既有大小又有方向.物体做直线运动时,只可能有两个速度方向,规定了一个为正方向时,另一个便为负值,所以可用正、负号描述全部运动方向.当物体做一般曲线运动时,速度方向各不相同,不可能仅用正、负号表示所有的方向,所以不能画出v-t 图象.所以,只有直线运动的规律才能用v-t 图象描述,任何v-t 图象反映的也一定是直线运动规律.四、速度—时间关系的应用运动学问题往往有多种解法.解题时可灵活处理,以开拓思路,提高能力.本节课学习了速度—时间关系,利用此关系,我们来探究一道题目的解法.例3火车沿平直铁轨匀加速前进,通过某一路标时的速度为10.8 km/h ,1 min 后变成54 km/h ,又需经多少时间,火车的速度才能达到64.8 km/h ?分析:题中给出了火车在三个不同时刻的瞬时速度,分别设为v 1、v 2、v 3,火车的运动的示意图如图2-2-11所示.由v 1、v 2和时间t 1可以算出火车的加速度a ,再用速度公式就可算出t 2.还可以画出v-t 图,如图2-2-12所示.图2-2-11解法一:三个不同时刻的速度分别为v 1=10.8 km/h=3 m/sv 2=54 km/h=15 m/sv 3=64.8 km/h=18 m/s时间t 1=1 min=60 s据a=tv v 12-得加速度 a=60315-m/s 2=0.2 m/s 2 则时间t 2=a v v 23-=2.01518- s=15 s. 解法二:此运动加速度不变由于a=tv ∆,所以112t v v -=223t v v - 得所求时间t 2=1223v v v v --t 1=15 s.解法三:因为物体加速度不变,作出其v-t 图象如图2-2-12所示,由图中的相似三角形可知1213v v v v --=121t t t +图2-2-12代入数据315318--=60602t +,解得t 2=15 s. 答案:15 s规律方法总结:1.速度公式v t =v 0+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分析.2.分析物体的运动问题,要养成画运动草图的习惯,主要有两种草图:一是v-t 图象;二是运动轨迹.这样将加深对物体运动过程的理解,有助于发现已知量和未知量之间的相互关系.3.如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,弄清物体在每段上的运动规律.如果全过程不是匀变速运动,但只要每一小段做匀变速运动,也可以在该小段应用匀变速速度公式求解.课堂训练发射卫星一般应用多级火箭,第一级火箭点火后,使卫星向上匀加速运动的加速度为50 m/s 2,燃烧30 s 后第一级脱离,第二级火箭没有马上点火,所以卫星向上做加速度为10 m/s 2的匀减速运动,10 s 后第二级火箭启动,卫星的加速度为80 m/s 2,这样经过1分半钟第二级火箭脱离时,卫星的速度多大?解析:整个过程中卫星的运动不是匀变速直线运动,但可以分为三个匀变速直线运动处理.第一级火箭燃烧完毕时的速度v 1=a 1t 1=50×30 s=1 500 m/s减速上升10 s 后的速度v 2=v 1-a 2t 2=1 500 s-10×10 s=1 400 m/s第二级火箭脱离时的速度v 3=v 2+a 3t 3=400 s+80×90 s=8 600 m/s.答案:8 600 m/s2 匀变速直线运动的速度与时间的关系匀变速直线运动速度与时间的关系⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=-=+=+=⎩⎨⎧-a v v t t v v a at v v atv v t v 0000::::::求运动时间求加速度求某时刻的速度应用公式倾斜的直线图象加速度恒定的直线运动定义匀变速直线运动。

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速度和时间的关系
【教学目标】
一、知识与技能
1.知道什么是速度——时间图像,知道如何用速度——时间图像来表示速度和时间的关系.
2.知道匀速直线的速度——时间图像的物理意义,能从速度——时间图像上直接读出匀速直线运动的速度,并能求出位移.
3.理解匀变速直线运动的含义,知道匀变速直线运动速度——时间图像的特点及物理意义.
4.领会用速度——时间图像处理运动问题的优点.
二、过程与方法
1.通过s-t图像与v-t图像的对比,让学生参与活动和自学讨论的教法,培养学生的能力.
2.利用v-t图像解决一些实际问题.
3、教学过程中,渗透图像这种方法处理问题的优越性在于可以直观、清楚地表示出运动物体的速度随时间的变化情况,便于从总体上认识运动过程的特点,提高学生处理实际问题的能力.
【教学方法】
1.教师通过实验引入问题,组织学生讨论.
2.通过讲解阐述v-t图像的特点和意义及应用.
3.利用适当的例题进行训练巩固.
【教学重点】
匀速直线运动和匀变速直线运动的v-t图像.
【教学难点】
怎样理解匀变速直线运动.
通过v-t图像求位移.
【教学过程】
一、复习引入(5min)
(一)复习
(二)引入
做匀速直线运动的物体,速度v=s/t是不变的,即速度不随时间变化,如何用图像来反映这种运动呢?
二、教学过程设计(35min)
1.匀速直线运动的速度和时间的关系
做匀速直线运动的物体,速度v=s/t是不变的,即速度不随时间变化,如何用图像来反映这种运动呢?
(1)匀速直线运动的v-t图像
在平面直角坐标系中,用纵轴表示速度v,横轴表示时间t,作出的v随t变化的图像叫速度一时间图像,简称v-t图像.
演示:让金属小球沿水平放置的木板运动,运动速度几乎不变,可看做匀速直线运动,根据v=s/t,若测得v=0.5m/s,作出小球运动的v-t图像.
运动时间t/s 小球速度v/m·s
-1
0 0.5
1 0.5
2 0.5
3 0.5
4 0.5
可见:匀速直线运动的v-t图像是一条平行于t轴的直线.
例如下图所示为甲、乙两物体运动的v-t图像,根据图像回答
①甲、乙两物体分别做什么运动?
②甲、乙两物体运动的速度分别为多大?
(2)匀速直线运动的位移
匀速直线运动的位移为s=v·t,而v·t值正好是图像下面的面积(如图所示的阴影部分的面积).
可见:v-t图像下面的面积值等于位移的大小.
2.匀变速直线运动
定义:在变速直线运动中,如果在相等的时间内速度的改变量相等,这种运动就叫做匀变速直线运动.
[分析]怎样理解“相等的时间内速度的改变量相等”?
(1)某一时刻,物体甲的速度为2m/s,经1s后速度变为5m/s,又经ls后速度变为8m/s,则这个物体每经过1s速度增加3m/s,这样的运动称为匀加速直线运动.(2)某一时刻,物体乙的速度为30m/s,经1s后速度变为24m/s,又经1s后速度变
为18m/s,则这个物体每经过1s速度减少6m/s.这样的运动称为匀减速直线运动.(3)严格地说,应该是“任意相等的时间内速度的改变量都相等”的运动才是匀变速直线运动.
[说明]有些物体的运动不是匀变速运动,但有时可近似看成匀变速运动.
3.匀变速直线运动的v-t图像
(1)匀加速直线运动
演示:让金属小球沿斜木板下滑,速度越来越大,小球的运动就是匀加速直线运动.例如:某人坐在汽车驾驶员身旁,在汽车起动时,注视速度计,每隔2s记下一个速度计上的值,得到下表,根据表中数据,用描点法作在图上,得到v-t图像如图下所示.
运动时间t/s 速度v/km·1-h
0 0
2 3
4 6
6 9
8 12
(2)匀减速直线运动
演示,让金属小球以某一速度开始,从斜面底端沿斜面向上滑,速度越来越小,小球的运动就是匀减速直线运动.
例如:某人坐在汽车驾驶员身旁,在汽车刹车时,注视速度计,每隔3s记下一个速度计上的值,得到下表,根据表中数据,用描点法作在图上,得到s-t图像如图所示.
运动时间t/s
速度v/km·1-h
0 60
3 45
6 30
9 15
12 0
由上图可见匀变速直线运动的速度图像是一条倾斜的直线.例如:如图2-9所示为甲、乙两物体运动的v -t 图像,根据图像回答
①甲、乙两物体分别做什么运动? ②甲、乙两物体谁的速度变化快?
例 甲、乙两辆汽车同方向行驶,当t =0时,甲车以10m /s 的速度做匀速直线运动,乙车做初速为2m /s 、加速度为2m /2
s 的匀加速直线运动,试问在什么时刻,甲车在前时,两车相距最远?最远距离是多少?
解析 因为甲车做匀速直线运动,故有

S =10t ,乙车做匀加速直线运动,故有

s 2
=2t+2t
设∆s 为甲车在前时,两车相距的距离,则∆s =

s -

s =-2
t +8t
因为a =-1,b =8,c =0,所以有极大值,即当t =-a b
2=4s 时 有∆smax =a b 42
-=16m ,所以,当t =4s 时,两车间的距离最大为16m .
三、课堂练习
1.将某小球以20m /s 的速度竖直向上抛出,经过2s 小球上升到最高点,则它在这个过程中的v -t 图像是图2-10中的哪一个?
2.沿竖直方向上升的某电梯的v-t图像如图所示,根据图像回答下列问题
(1)0~2s内,电梯每秒速度改变为______.
(2)10s~14s内,电梯每秒速度改变为_____.
(3)比较0~2s和10s~14s两段时间,电梯的速度变化快慢,答______.
(4)2s~10s,电梯怎样运动,答_______.在这段时间内,电梯上升的高度为____m
3.某物体运动的v-t图像如图所示,则物体做()
A.往复运动
B.匀变速直线运动
C.朝某一方向直线运动
D.不能确定
4.辨析以下两图的区别
答案:1.C
2.(1)增加2.5m/s
(2)减少2.5m/s
(3)两段速度快慢一样
(4)以5m/s速度匀速上升,40m (3)C (4)略。

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