人教版必修1 2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 学案.DOC

2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 学案学习目标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vt图象特点.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二、速度与时间的关系式1速度v与时间t的关系式：vv0at.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v等于物体在开始时的速度v0再加上在整个过程中速度的变化量at.一、匀变速直线运动问题设计1如图1所示的vt图象有什么特点？它表示物体运动的速度有什么特点？物体运动的加速度是多少？答案图象是一条平行于时间轴的直线；物体的速度不随时间变化，即物体做匀速直线运动；因为v0，所以0，故物体的加速度为零 图12请描述如图2所示的vt图象表示的物体的运动情况，取相等的时间间隔，看它们的速度变化量有什么特点？这样的特点说明什么？答案物体做匀加速直线运动；无论t选在什么区间，对应的速度v的变化量v都相等(如图所示)；这说明在任意一段t上都一样，即物体运动的加速度保持不变 要点提炼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对vt图象的理解(1)其上每一个点表示某一时刻的速度，正负表示速度的方向(即物体运动的方向)(2)直线的斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度的方向，斜率为正表示加速度方向与选定的正方向相同，斜率为负表示加速度方向与选定的正方向相反注意不能从斜率正负说明质点做加速运动或减速运动3几种常见的匀变速直线运动的vt图象(如图3所示)(1)直线a反映了速度随时间是均匀增加的，为匀加速直线运动(2)直线b反映了速度随时间是均匀减小的，为匀减速直线运动(3)直线c反映了速度随着时间先均匀减小，后均匀增加，由于加速度不变，整个运动过程也是匀变速直线运动延伸思考 图3如图4是一个物体运动的vt图象，物体在做匀变速运动吗？答案在相等的时间间隔内，即tt，速度的变化量vv，所以，故物体的加速度变化，物体在做非匀变速直线运动二、速度与时间的关系式 问题设计设一个物体做匀变速直线运动，运动开始时刻(t0)的速度为v0(叫做初速度)，加速度为a，求t时刻物体的瞬时速度答案由加速度的定义式a，整理得：vv0at.要点提炼1公式vv0at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vat.2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3当v00时，vat，物体的瞬时速度与时间成正比延伸思考物体的初速度越大，加速度越大，运动的时间越长，则由公式vv0at知物体的末速度一定越大吗？答案不一定由公式vv0at知，当物体做匀加速运动时，物体的初速度越大，加速度越大，运动的时间越长，则物体的末速度一定越大而当物体做匀减速运动时，末速度可能反而越小一、对匀变速直线运动的理解例1下列有关对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匀变速直线运动的vt图象是一条倾斜直线d匀变速直线运动的加速度是一个恒量解析匀变速直线运动的速度大小时刻在发生变化，在相等的时间里通过的位移一定不会相等，a错误；匀变速直线运动的加速度大小和方向都不能变化，b错误，d正确；匀变速直线运动的vt图象是一条倾斜直线，c正确答案cd二、速度与时间的关系式(vv0at)的应用例2一物体从静止开始以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动，经5 s后做匀速直线运动，最后2 s的时间内物体做匀减速直线运动直至静止求：(1)物体做匀速直线运动的速度的大小；(2)物体做匀减速直线运动时的加速度解析解题关键是画出如下的示意图：设图中ab为匀加速直线运动，bc为匀速直线运动，cd为匀减速直线运动，匀速运动段的速度为ab段的末速度，也为cd段的初速度(1)由速度、时间的关系式得vba1t125 m/s10 m/svcvb10 m/s即做匀速直线运动的速度为10 m/s(2)由vv0a2t2得a2 m/s25 m/s2.负号表示加速度方向与vc方向相反答案(1)10 m/s(2)5 m/s2，加速度方向与vc方向相反三、vt图象的理解和应用例3a、b是做匀变速直线运动的两个物体的速度图象，如图5所示(1)a、b各做什么运动并求其加速度；(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 图5解析(1)a物体沿规定的正方向做匀加速直线运动，加速度大小为a1 m/s21 m/s2，方向与初速度方向相同；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a2 m/s22 m/s2，负号表示加速度方向与初速度方向相反(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物体的速度为4 m/s，和初速度方向相反答案见解析针对训练如图6所示是某物体做直线运动的vt图象，由图象可知()图6a物体在02 s内做匀速直线运动b物体在2 s8 s内静止c物体在4 s末的速度为10 m/sd物体在6 s末的速度为12 m/s答案d解析物体在02 s内速度随时间均匀增大，做匀加速直线运动，故a错误；物体在2 s8 s内速度随时间不变，做匀速直线运动，故b错误从图象知，物体在4 s末的速度为12 m/s，在6 s末的速度为12 m/s，故c错误，d正确1.(对匀变速直线运动的理解)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2.(对vt图象的理解)如图7所示是某物体运动的vt图象，下列说法正确的是()a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时物体的速率相等答案ad 图7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3(对公式vv0at的理解)某物体做匀变速直线运动，在运用公式vv0at解题时，若取初速度方向为正方向，则下列说法正确的是()a匀加速直线运动中，加速度a取负值b匀加速直线运动中，加速度a取正值c匀减速直线运动中，加速度a取负值d无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动，加速度a均取正值答案bc解析物体做匀加速直线运动，初速度方向与加速度方向相同，由于初速度为正值，故加速度也应取正值，a错，b对；匀减速直线运动中加速度方向与速度方向相反，加速度应取负值，c对，d错4(vv0at的应用)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