资源描述
2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系
学习目标
一、 知识与能力:
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.
二、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.
三、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.
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.
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.
探究学习
一、匀变速直线运动的特点
一物体的运动情况如下表数据所示
v(m/s)
0
1
2
3
4
5
6
7
T(s)
0
2
4
6
8
10
12
1规律寻找
分析上表的数据,完成填空
速度随时间变化的特点:
作出υ-t图像(描点作图)
υ-t图象是一条直线,速度和时间的这种关系称为线性关系。
问题:在小车运动的υ-t图象上的一个点表示什么?
2、匀变速直线运动
提问:下图是物体的v-t图象是一条倾斜的直线,物体的加速度有什么特点?直线的倾斜程度与加速度有什么关系?它表示小车在做什么样的运动?
从图可以看出,由于v-t图象是一条倾斜的直线,速度随着时间逐渐变大,且在相同的时间内,速度的变化量是 。在时间轴上取取两点t1,t2,则t1,t2间的距离表示时间间隔∆t= t2—t1,t1时刻的速度为v1, t2 时刻的速度为v2,则v2—v1= ∆v,∆v即为间间隔∆t内的速度的变化量。
提问:∆v与∆t的比值是 ,表明物体运动的加速度是 。
知识总结:沿 ,且 的运动,叫做
。
匀变速直线运动的v-t图线的斜率表示 ,匀变速直线运动的v-t图线与纵坐标的交点表示
二、速度与时间的关系式
提问:除用图象表示物体运动的速度与时间的关系外,是否还可以用公式表达物体运动的速度与时间的关系?
丙
丁
v
t
o
乙
展示以下四个v-t图象,请同学们观察,并比较这四个v-t图象。
v
t
o
甲
知识总结:在甲图像中,物体的速度随着时间均匀 ,加速度恒定,且是 ;这个运动叫做匀加速直线运动;乙图像中,物体的速度随着时间均匀 ,加速度恒定,且为 这个运动叫做匀减速直线运动。丙图中,物体的速度随时间 增加,加速度 。是加速度越来越 的加速直线运动。丁图中,物体的速度随时间 ,加速度 。是加速度越来越 的 直线运动。
速度变化量的表达式:
加速度的表达式:
由上述表达式能否推出速度时间关系式?试推导。
规律理解
提问:能否直接从图线结合数学知识得到速度与时间的关系式?
(提示)取t=0时为初状态,速度为初速度V0,取t时刻为末状态,速度为末速度V,从初态到末态,时间的变化量为∆t,则∆t = t—0,速度的变化量为∆V,则∆V = V—V0
v
t
o
V0
V
t
∆V
∆t
知识总结:匀变速直线运动中,速度与时间的关系式是
匀变速直线运动的速度与时间关系的公式:V= V0 + a t可以这样理解:由于加速度a在数值上等于 ,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速度V0,就得到t时刻物体的速度V
三、例题
例题1、汽车以36 km/h的速度匀速行驶,现以2 m/s2的加速度加速,10s后速度能达到多少?加速后经过多长汽车的速度达到72km/h?(公式初步应用)
变式训练1、某汽车在某路面紧急刹车时,加速度的大小是6 m/s2,如果必须在2s内停下来,汽车的行驶速度最高不能超过多少?如果汽车以最高允许速度行驶,必须在1.5s内停下来, 汽车刹车匀减速运动加速度至少多大?
例题2、各种不同的匀变速直线运动的速度一时间图象,让学生说出运动的性质,以及速度方向、加速度方向.如图2—2—9所示.
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