【创新设计】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.doc

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：vv0at. 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vtv0at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，v0，a0.a与v0同向如图151所示图151(2)匀减速直线运动：v0，a0，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vv0at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vat.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v00时，vat，即vt(由静止开始的匀加速直线运动)(2)当a0时，vv0(匀速直线运动)例2汽车以45 km/h的速度匀速行驶(1)若汽车以0.6 m/s2的加速度加速，则10 s后速度能达到多少？(2)若汽车刹车以0.6 m/s2的加速度减速，则10 s后速度能达到多少？(3)若汽车刹车以3 m/s2的加速度减速，则10 s后速度为多少？解析(1)初速度v045 km/h12.5 m/s，加速度a0.6 m/s2，时间t10 s10 s后汽车的速度为vv0at(12.50.610) m/s18.5 m/s.(2)汽车匀减速运动，a0.6 m/s2，减速到停止的时间tm s20.83 s10 s所以10 s后汽车的速度为vv0at(12.50.610) m/s6.5 m/s.(3)汽车刹车所用时间t2 s10 s所以10 s后汽车已经刹车完毕，则10 s后汽车速度为零答案(1)18.5 m/s(2)6.5 m/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点时的速度是5 m/s，经过3 s到达b点时的速度是14 m/s，若再经4 s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/s23 m/s2.则vcvbat(1434) m/s26 m/s.答案26 m/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vavb.图1542匀变速直线运动的vt图象(1)如图154乙所示，匀变速直线运动的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度的方向：正值表示沿正方向运动，负值表示沿负方向运动(2)斜率：斜率的绝对值表示加速度的大小；斜率的正负号表示加速度的方向：斜率为正值，表示加速度为正方向；斜率为负，表示加速度为负方向(3)截距：纵截距表示初速度，横截距表示速度为零的时刻(4)交点：交点表示同一时刻两物体具有相同的速度例3如图155所示是某物体运动的vt图象，下列说法正确的是()图155a该物体的加速度一直不变b3 s末物体加速度开始改变c08 s物体一直做匀减速运动dt0时和t6 s时物体的速率相等解析图线斜率不变，加速度就不变，a项正确，b项错误物体先做匀减速运动，再做匀加速运动，c项错误；t0时和t6 s时物体的速率都为30 m/s，d项正确答案ad对匀变速直线运动的理解1如图所示的四个图象中，表示物体做匀加速直线运动的图象是()解析做匀加速直线运动的物体速度随时间均匀增大，其图线远离时间轴，故选a、d.答案ad对速度公式的理解2一辆以12 m/s的速度沿平直公路行驶的汽车，因发现前方有险情而紧急刹车，刹车后获得大小为4 m/s2的加速度，汽车刹车后5 s末的速度为()a8 m/s b14 m/sc0 m/s d32 m/s解析汽车减速到零的时间为：t3 s,5 s3 s，汽车在5 s时已经停止，速度为零，故选c.答案c3火车机车原来的速度是36 km/h，在一段下坡路上加速度为0.2 m/s2.机车行驶到下坡末端，速度增加到54 km/h.求机车通过这段下坡路所用的时间解析初速度v036 km/h10 m/s，末速度v54 km/h15 m/s，加速度a0.2 m/s2.由vv0at得：t s25 s.故机车通过这段下坡路所用的时间为25 s.答案25 svt图象的理解和应用4(2013昌平区模拟)如图156所示，是某物体做直线运动的vt图象，由图象可知，下列说法中正确的是()图156a物体在010 s内做匀速直线运动b物体在010 s内做匀减速直线运动c物体运动的初速度为10 m/sd物体在010 s内的加速度为2.5 m/s2解析由图知，物体的速度均匀增大，图象的斜率一定，说明该物体做匀加速直线运动，故a、b错误；物体运动的初速度即t0时刻的速度，由图知初速度为10 m/s，故c正确；物体在010 s内的加速度为a m/s21.5 m/s2；故d错误故选c.答案c5物体运动的速度图象如图157所示，以下说法正确的是()图157a物体在02 s做匀加速直线运动b物体在24 s做匀减速直线运动c物体在08 s内一直做匀变速直线运动d物体在08 s内一直