高中物理 2.3匀变速直线运动位移与时间的关系导学案 新人教版必修1.doc

第二章 匀变速直线运动的研究第3节 匀变速运动的位移与时间关系【学习目标】1知道运动的位移与v-t图像中图线与时间轴围成的图形面积的对应关系；能用x=v0t+at2解决一些简单的问题，明确公式的意义以及正负号的含义2通过阅读课本中v-t图像中图线与时间轴围成的图形面积的含义以及思考与讨论，逐步形成用微元法的物理思想解决问题的能力。【重点、难点】重点：公式得出的过程及公式的含义。难点：公式得出的过程。预习案【自主学习】阅读课本：匀速直线运动的位移，回答一下问题：1. 匀速直线运动的位移如何计算？2.观察匀速直线运动的速度时间图象，结合匀速直线运动的位移公式你能得出什么结论？【学始于疑】探究案【合作探究一】阅读课本 思考与讨论 并探究以下问题问题1：投影打出：思考与讨论中的题干内容能不能根据表中数据，试着用简便的方法估算实验中小车从位置0到位置5的位移？你能想出那些办法？问题2： 以上方法的不足之处？归纳总结:【合作探究二】下图甲为匀变速直线运动的速度时间图象，物体的初速度为v0，经过时间t时，物体的速度为vt。v0v/（ms-1）t/sotvt甲v0v/（ms-1）t/sotvt丙v0v/（ms-1）t/sotvt乙问题1：将匀变速直线运动分成多个小段（如为一小段），每小段起始时刻物体的速度由相应的纵坐标表示，如上图乙所示，则每小段起始时刻的速度与的乘积表示什么？此乘积与对应小梯形面积有何关系？问题2：如果将物体的运动过程按时间划分为更多的小段，如上图丙所示，此乘积与对应小梯形的面积又有何关系？。问题3：由以上思考问题你能得出什么结论？问题4：根据梯形的面积公式，推导出匀变速直线运动的位移公式归纳总结：【课堂小结/本节知识网络】【思考】1v-t图像中匀速直线运动的位移与时间的关系：2v-t图像中匀变速直线运动的位移与时间的关系：3匀变速直线运动的位移与速度的关系：4.本节课再推到位移公式的过程中，用到了怎样的物理思想？【当堂检测】1物体的运动如右图甲所示，求8s内的位移。 答案：120m拓展：一物体的运动图像如右图乙所示，请分析物体的运动过程，并结合物体的运动过程，分析物体在0到4s内的位移。你有几种求法？对此你有何体会？【课后巩固】1一辆汽车以1m/s2的加速度行驶了12s，驶过了180m。汽车开始加速时的速度是多少？2.火车沿平直铁轨匀加速前进，通过某一路标时的速度为10.8kmh，1min后变成54kmh，再经一段时间，火车的速度达到64 .8kmh。求所述过程中，火车的位移是多少？3一个作初速度为零的匀加速直线运动的物体，下列说法中正确的是（ ）a第4秒内的平均速度大于4秒内的平均速度b第4秒内的平均速度大于第4秒末的即时速度c第4秒内的位移小于头4秒内的位移d第3秒末的速度等于第4秒初的速度4.一辆汽车以12m/s的速度行驶，遇到紧急情况，司机采取制动措施，使汽车做匀减速直线运动，若制动后汽车加速度值为5m/s2，则（ ）a经3s汽车的速度为27m/s b经3s汽车的速度为0c经3s汽车的位移为13. 5m d经3s汽车的位移为14.4m5.航空母舰是大规模战争中的重要武器，灵活起降的飞机是它主要的攻击力之一。民航客机起飞时要在2.5min内使飞机从静止加速到44m/s，而舰载飞机借助助推设备，在2s内就可把飞机从静止加速到83m/s，设起飞时飞机在跑道上做匀加速直线运动，供客机起飞的跑道的长度约是航空母舰的甲板跑道长度的（ ）a800倍 b80倍 c400倍 d40倍6.做匀加速直线运动的物体，速度由v增加到2v时的位移为s，则当速度由3v增加到4v时，它的位移是（ ）as bs c3s d4s7.汽车以12m/s行驶，刹车后匀减速行驶的加速度大小为2 m/s2，则需经 s汽车才能停止，从刹车到停止这段时间内的平均速度是 m/s，通过的位移是 m。8、物体作匀加速直线运动，它在第3s内和第6s内的位移分别是2.4m和3.6m，则质点运动的加速度为 m/s2，初速度为 m/s，前6s内的平均速度为 m/s。【答案】 自主学习：1. x=vt2.在匀速直线运动的速度时间图象中，物体的位移等图象与坐标轴所围成的图形的面积。【合作探究一】阅读课本 思考与讨论 并探究以下问题问题1：答案应该包括课本上的讲的两种方法问题2： 不足：是近似的估算，并是不精确的计算；归纳总结（包括知识与方法）处理变速运动问题时，可以把变速运动可以看成有若干个匀速运动来处理【合作探究二】乘积表示物体以各段初始时刻的速度做匀速运动的位移；此乘积与对应小梯形面积近似相等。问题2：此乘积与对应小梯形的面积更加接近相等。问题3：匀变速直线运动的位移等于物体速度时间图象与坐标轴所图形的面积。问题4： x=（v0+vt）t 又vt= v0+at得：x= v0t+at2归纳总结：把我们没学过的变速运动，分解成由若干个极短时间内的匀速运动（我们学过的）来研究，这个过程培养了我们探究未知世界的一种科学方法，学会了一种重要的物理学思想微元法，这是学习物理学以及培养创新型人才的关键。【思考】1图象中图线与时间轴、时刻线围成的面积表示位移2图象中图线与时间轴、时刻线围成的面积表示位移3x= v0t+at24.通过近似推导位移公式的过程，体验微元法这一物理学思想的应用，感悟一些数学方法的应用特点【当堂检测】 答案：120m拓展：答案：0-2s：内匀减速运动，2-4s内：反方向的初速度为零的匀加速运动，总位移零【方法总结】：矢 正方向