高中物理 1.5 匀变速直线运动的规律(第2课时)教学案 教科版必修1

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1、1.5匀变速直线运动的规律第二课时[目标定位] 1.了解匀变速直线运动的概念,知道匀变速直线运动的vt图象的特点.2.理解匀变速直线运动速度—时间图象的意义,会根据图象分析解决问题.3.掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系,会根据速度公式进行相关计算.一、匀变速直线运动速度与时间的关系1.定义:物体沿直线运动.速度随时间均匀变化即加速度恒定的运动.2.速度公式:v=v0+at. 想一想:速度—时间公式既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动吗?答案 速度—时间公式适用于加速度不变的直线运动,匀减速直线运动的加

2、速度也是不变的,所以同样适用.二、匀变速直线运动的vt图象公式vt=v0+at表示了匀变速直线运动速度vt是时间t的一次函数,对应的vt图象是一条斜线,其中斜率表示了加速度的大小和方向.(1)匀加速直线运动,Δv>0,a=>0.a与v0同向.如图151所示.图151(2)匀减速直线运动:Δv<0,a=<0,a与v0反向.如图152所示.图152一、对匀变速直线运动的认识1.匀变速直线运动的特点:(1)加速度a恒定不变;(2)vt图象是一条倾斜的直线.2.分类:(1)匀加速直线运动:速度随着时间均匀增大,加速度a与速

3、度v同向;(2)匀减速直线运动:速度随着时间均匀减小,加速度a与速度v反向.例1 关于匀变速直线运动,下列说法中正确的是(  )A.匀变速直线运动的加速度是恒定的,不随时间而改变B.匀变速直线运动的速度—时间图象是一条倾斜的直线C.速度不断随时间增加的运动,叫做匀加速直线运动D.速度随时间均匀减小的运动,叫做匀减速直线运动解析 匀变速直线运动的加速度是恒定的,大小和方向都不随时间变化,其vt图象是一条倾斜的直线,A、B均正确;如果速度随时间均匀增加,那么是匀加速直线运动;如果不是均匀增加,就不是匀加速直线运动,所以

4、C错;速度随时间均匀减小,那么是匀减速直线运动,D正确.答案 ABD二、对速度公式的理解1.公式v=v0+at中各量的物理意义v0是开始计时时的瞬时速度,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.2.公式的适用条件:做匀变速直线运动的物体.3.注意公式的矢量性公式中的v0、v、a均为矢量,应用公式解题时,一般取v0的方向为正方向,若物体做匀加速直线运动,a取正值;若物体做匀减速直线运动,a取负值.4.特殊情况(1)当v0=0时,v=at,即v∝t(由静止开始的匀加

5、速直线运动).(2)当a=0时,v=v0(匀速直线运动).例2 汽车以45km/h的速度匀速行驶.(1)若汽车以0.6m/s2的加速度加速,则10s后速度能达到多少?(2)若汽车刹车以0.6m/s2的加速度减速,则10s后速度能达到多少?(3)若汽车刹车以3m/s2的加速度减速,则10s后速度为多少?解析 (1)初速度v0=45km/h=12.5m/s,加速度a=0.6m/s2,时间t=10s.10s后汽车的速度为v=v0+at=(12.5+0.6×10)m/s=18.5m/s.(2)汽车匀减速运动,a=-0.6m

6、/s2,减速到停止的时间tm==s=20.83s>10s所以10s后汽车的速度为v=v0+at=(12.5-0.6×10)m/s=6.5m/s.(3)汽车刹车所用时间t2==s<10s所以10s后汽车已经刹车完毕,则10s后汽车速度为零.答案 (1)18.5m/s (2)6.5m/s (3)0借题发挥 对匀减速直线运动,要注意减速为零后停止,加速度变为零的实际情况,如刹车问题,注意题目给定的时间若大于“刹车”时间,则“刹车”时间以后的时间内车是静止的.针对训练 质点在直线上做匀变速直线运动,如图153所示,若在A点

7、时的速度是5m/s,经过3s到达B点时的速度是14m/s,若再经4s到达C点,则在C点时的速度多大?图153解析 根据匀变速直线运动的速度时间公式有a==m/s2=3m/s2.则vC=vB+at′=(14+3×4)m/s=26m/s.答案 26m/s三、vt图象的理解和应用1.匀速直线运动的vt图象如图154甲所示,匀速直线运动的vt图象是一条平行于时间轴的直线.从图象中可以直接读出速度的大小和方向.由图象知,A、B两物体的运动方向相反,且vA<vB.图1542.匀变速直线运动的vt图象(1)如图154乙所示,匀变

8、速直线运动的vt图象是一条倾斜的直线,直线a为匀加速直线运动的图象;直线b为匀减速直线运动的图象.(2)如果某时间段内vt图象一段在t轴上方,另一段在t轴下方,但仍是直线,只是说明运动方向发生了改变,但加速度是恒定的,全过程可以看成统一的匀变速直线运动,如图乙中的c所示.3.对vt图象的几点说明(1)纵坐标:纵坐标的绝对值表示速度的大小;纵坐标的正负号表示速

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