高一物理一鲁科版3.1匀变速直线运动的规律教案
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高一物理一鲁科版3.1匀变速直线运动的规律教案
第1节匀变速直线运动的规律
三维目标
知识与技能：
1、掌握匀变速直线运动的速度公式，明白它是如何推导出来的，明白它的图象的物理意义，会应用这一公式分析和计算。
2、掌握匀变速直线运动的位移公式，会应用这一公式分析和计算。
过程与方法：
培养学生将已学过的数学规律运用到物理当中，将公式、图象及物理意义联系起来加以运用。
情感态度与价值观：
从具体情景中抽象出本质特点,既要用联系的观点看问题，还要具体问题具体分析。
教学重点：应用数学工具推导匀变速直线运动的速度公式和位移公式。
教学难点：
1、将公式、图象及其物理意义联系起来。
2、获得匀变速运动的规律，特别是用图象描述运动。图象的应用和公式的选择是两个难点。
课时安排：2课时
教学过程： 〔一〕、导入新课
物理学中将物体速度发生变化的运动称为变速运动。一般来说，做变速运动的物体，速度变化情况特别复杂。本节，我们仅讨论一种特别的变速运动——匀变速直线运动。
〔二〕、新课教学
【一】匀变速直线运动的特点
合作探究
请同学们阅读P31的实例并合作讨论表3-1的数据。
从数据中可知：小车速度不断增大，然而加速度保持不变。
得出结论:物理学中，称物体加速度保持不变的直线运动为匀变速直线运动。
匀变速直线运动是一种最简单而且特别的变速直线运动，它的重要特点是：物体在直线运动过程中，加速度为一恒量,不随时间发生改变,速度随时间均匀增加或减少。当加速度与速度同向时，物体做匀加速直线运动；当加速度与速度反向时，物体做匀减速直线运动。匀变速直线运动是一种理想化的运动，自然界中并不存在，然而为了讨论的方便，人们通常将某些物体的运动或其中一段运动近似认为是匀变速直线运动。
提问:一个做直线运动物体的加速度为负值,那么物体一定做匀减速直线运动吗?
【二】匀变速直线运动的速度—时间关系vt=v0+at tvvt01、由加速度的定义式:a=得到：vt=v0+at
其中vt为末速度〔时间t秒末的瞬时速度〕
v0为初速度〔时间t秒初的瞬时速度〕
a为加速度〔时间t秒内的加速度，恒定〕
讨论:一般取v0方向为正，当a与v0同向时，a>0；当a与v0反向时，a<0。
当a=0时，公式为vt=v0匀速直线运动的瞬时速度公式
当v0=0时，公式为vt=at
当a<0时，公式为vt=v0-at〔如今a只能取绝对值〕
可见：vt=v0+at为匀变速直线运动速度公式的一般表达形式〔只要明白v0和a就可求出任一时刻的瞬时速度。
2、速度—时间图象:
(1)由vt=v0+at可知，vt是t的一次函数，依照数学知识可知其速度—时间图象是一倾斜的直线。
(2)由v-t图象可确定的量：
可直截了当看出物体的初速度；
可找出对应时刻的瞬时速度；
可求出它的加速度〔斜率=加速度〕；
可判断物体运动性质；
可求出t时间内的位移〔上图：匀变速直线运动的物体在时间t内的位移数值上等于图线与时间轴及始末时刻所围面积〕。
例如：依照右图我们能够求出： (1）甲的初速度为2m/s，
乙的初速度为12m/s；
(2）在第2s末甲、乙瞬时速度
相同，均为6m/s；
(3）甲做匀加速运动，加速度为
2m/s2；乙做匀减速运动，加速度为-3m/s2；
(4〕甲、乙前2s内的位移分别为：s甲=〔2+6〕×2/2m=8m
s乙=〔12+6〕×2/2m=18m。
提升：分析右图的运动。
【三】位移—时间关系
1、平均速度公式v=(仅适用于匀变速直线运动〕
由于物体做匀变速直线运动，物体的速度变化是均匀的，它在时间t内的平均速度等于初速度和末速度的平均值。
2、位移—时间关系s=v0t+1/2at2
〔1〕、推导
因为s=tv，v=,因此s=×t
S=1/2〔v0+v0+at〕t=v0t+1/2at2。
（2）、讨论：当a=0时，s=v0t；匀速直线运动的位移公式.
当v0=0时,s=1/2at2；
当a＜0时，s=v0t-1/2at2〔如今a只能取绝对值〕。
3、不含时间的位移公式 20tvv20tvv20vvt2021attvsavvtt0例题1、如图3-1-2所示,以下说法正确的选项是(CD)
A、前10s的加速度为0.8m/s2,
后5s的加速度为1.6m/s2
B、15s末回到动身点
C、前10s的平均速度为4m/s
D、15s物体的位移为60m
例题2、一物体做匀加速直线运动，位移方程为s=(5t+2t2)m，那么该物体的初速度为__5m/s___，加速度为__4m/s__，2s内的位移大小是_18m__。
四、刹车类运动——匀减速直线运动的处理
1、特点：关于汽车刹车、飞机降落后在跑道上滑行等这类交通工具的匀减速直线运动，当速度减为零后，加速度也为零，物体不可能倒过来做反向运动，因此其运动的最长时间t0=v0/a。
2、处理方法：首先计算速度减到零所需时间，然后再与题中所给时间相比较，看在所给时间内是否早已停止，假如没有停止，那么能够用题中所给时间直截了当求解。
3、当所给时间大于刹车时间t0，刹车距离的求解可才用下面几种方法：
〔1〕用求解，因为物体做减速运动，加速度取负值。
〔2〕用s=v0t0+1/2at02求解，因为物体做减速运动，加速度取负值。
〔3〕用平均速度来求： asvvt22020002tvtvs〔4〕才用逆向思维法：把汽车看做是反向匀加速直线运动s=1/2at02
【五】匀变速直线运动的推论
1、三个有用的推论
〔1〕中间时刻的瞬时速度：
〔2〕中间位置的速度：
〔3〕逐差相等：匀速直线运动的判别式.
〔要紧用于纸带模型的处理〕
2、对初速度为零的匀加速直线运动有：
〔1〕1T末、2T末、3T末...的速度之比：
V1:V2:V3:...:Vn=1:2:3:...n.
〔2〕1T内、2T内、3T内...的位移之比：
s1:s2:s3:...:sn=1:22:32:...n2.
〔3)第一个T内、第二个T内、第三个T内...的位移之比：
s1:s2:s3:...:sn=1:3:5:...(2n-1)
〔4〕通过连续相等的位移所用时间之比：
〔5〕通过前1w、前2s、前3s...的位移所用时间之比：
例题3、以8m/s匀速行驶的汽车开始刹车，刹车后的加速度大小为2m/s2，试求：
(1)汽车在第3s末的速度为多大？通过的位移为多大？
(2)汽车开始刹车后的最大位移？ 202ttvvtsvv1...:)23(:)12(:1...:::321nnttttn(3)汽车通过最大位移中点时的速度？
解析：(1)由公式vt=v0+at可知v0为8m/s,加速度a为-2m/s2,3s末的速度为2m/s。
由公式s=v0t+1/2at2可知s=15m。
(2)汽车最大滑行位移为16m。
(3)汽车滑行过最大位移中点时的速度为4m/s。
答案：〔1〕2m/s；15m(2)16m(3)42m/s
例4、飞机着陆后以6m/s2的加速度做匀减速直线运动，着陆速度为60m/s，求：
〔1〕飞机能滑行多远
〔2〕静止前4s内滑行的距离
解题技巧：关于末速度是0的匀减速直线运动，以看成是“初速度为0的匀加速运动的逆过程”，简化解题过程！！！
〔三〕、课堂小结
上述公式，在一条直线上的矢量可用“+”“－”号表示其方向。一般以v0的方向为正方向,因此与v0的方向相同为正，与v0的方向相反为负。
〔四〕、布置作业
《实践导练》 tvtvsvtsvasvatsatvtvvtvsvvtsvasvvattvsatvvtttttt222212222122000202200初速度为匀变速直线运动
