《匀变速直线运动的速度与时间的关系》ppt课件{PPT}
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匀变速直线运动的速度与时间的关系
【学情分析】
学生在早在小学时就知道“速度=路程十时间”,通过前面几节的学习学生也已掌握
速度与加速度的概念。学生对速度、加速度、速度变化量的联系理解也越来越深,那么
速度和加速度还有时间之间又存在什么样的定性关系呢?这是学生急待解决的问题,于
是, 匀变速直线运动的速度与时间的关系的探究就此开始了。
教材分析】 本节是对前面几节知识的一个总结,也是为后面的位移好人时间的关系及自由落体 运动的学习做好铺垫,有着承前启后的作用。通过本节的学习,学生对匀变速直线运动 的认识将更加深刻,而速度和时间关系及 v-t 图象是整个运动学及动力学的核心内容。
因此,本节既是本章的核心内容,也是整个高中物理体系的一个重点内容。
三维目标】
(一) 知识与技能
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的关系公式,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、用不同方法表达同一规律的科学意识. 教学重点】
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。 教学难点】
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-时间公式的理解及计算。
【教学方法】
图示法、讲授法、
【学习方法】
主动探究、积极参与、练习巩固
第2节 匀变速直线运动速度与时间的关系
学习目标要求
核心素养和关键能力
1.能够根据加速度表达式推导得出速度与时间的关系式,并会应用此公式进行相关计算。
2.理解运动图像的物理意义及其应用。 1.科学探究
经历探究匀变速直线运动的速度公式的推导过程,体会数学思想和方法在解决物理问题中的重要作用。
2.关键能力
利用数学思想和方法解决物理问题的能力。
匀变速直线运动速度与时间的关系
1.关系式:vt=v0+at。
2.物理意义:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度vt等于物体在开始时刻的速度v0加上在整个过程中速度的变化量at。
3.各个量的含义
【想一想】
速度公式vt=v0+at和加速度定义式a=vt-v0t适用条件有何不同?
提示 速度公式vt=v0+at只适用于匀变速直线运动。
加速度定义式a=vt-v0t可适用于任何运动。
探究1 匀变速直线运动的速度与时间的关系
■情境导入
观察图甲和图乙,可知匀变速直线运动的v-t图像与我们在数学里学的一次函数图像类似,类比一次函数的表达式,写出速度与时间的关系式,由此可看出速度v与时间t存在什么关系?
提示 根据一次函数的一般表达式y=kx+b,可知匀变速直线运动的速度与时间的关系式为vt=v0+at,速度vt与时间t存在一次函数关系。
■归纳拓展
1.推导过程:对于匀变速直线运动,速度变化量Δv=vt-v0,由加速度的定义式a=ΔvΔt,变形得vt=v0+at。
2.对速度公式的理解
(1)速度公式中,末速度vt是时间t的一次函数,其v-t图线是一条倾斜的直线,斜率表示加速度a,纵轴截距表示初速度v0。
(2)速度公式既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动。
(3)此公式中有四个物理量,知道其中三个就可以求第四个物理量。
3.公式的矢量性
(1)公式vt=v0+at中的v0、vt、a均为矢量,应用公式解题时,首先应先选取正方向。
第二讲 匀变速直线运动的速度与时间的关系
课程目标
1、 知道什么是匀变速直线运动
2、 知道匀变速直线运动v-t图像的特点,图像的斜率反映加速度
3、 理解速度和时间公式,并会利用公式进行有关计算
知识点一、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匀变速直线运动
特点:加速度的大小和方向均不变,且加速度与速度的方向在同一条直线上
2、分类: 匀加速直线运动:速度随时间均匀增加,匀加速运动中加速度与速度方向相同
匀减速直线运动:速度随时间均匀减小,匀减速运动中加速度与速度方向相反
3、用v-t图像表示匀变速直线运动
(1)可由图像直接读出某时刻速度的大小和方向 (2)图像是一条倾斜直线,质点做匀变速直线运动
(3)图像的斜率表示加速度的大小和方向,图像折点表示此时刻
加速度方改变,同一条直线上的加速度大小和方向均不变
(4)速度的正负表示运动方向,时间轴上方表示物体向正方向运动,
时间轴下方表示向负方向运动
(5)图像相交表示两物体此时刻具有相同的速度
(6)图像的在纵轴上的截距表示物体的初速度
知识点二、匀变速直线运动的速度与时间关系
1、 公式推导
a = ΔvΔt = v-vot 整理得v = vo+ at
2、 对公式的理解
(1) 只适用于匀变速直线运动,式中vo是计时开始时刻的速度,v是经过时间t后的瞬时速度。
(2) 式中都是矢量,在直线运动中规定了正方向后,他们都可用带正、负号的代数值表示。
通常取初速度方向为正方向,对于匀加速运动,a取正值;对于匀减速运动,a取负值。
(3) 由静止开始的匀加速直线运动,即vo=0,则v = at ,速度与时间成正比。
t v
0 v1 v2
t2 t1 甲
丙 乙 p 例题1:在平直公路上,一辆汽车以108km/h的速度行驶,司机发现前方有危险立即刹车,刹车时的加速度大小为6m/s2,求:
第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系
一、对公式v=v0+at的理解和应用
1.公式v=v0+at的物理意义
描述了做匀变速直线运动的物体的速度随时间的变化规律.
2.公式的矢量性
(1)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,a、v与v0的方向相同时取正值,与v0的方向相反时取负值,物体做匀加速运动时,a与v0同向,物体做匀减速运动时,a与v0反向.
(2)对计算结果中的正、负,应根据正方向的规定加以说明,若v(a)为正值,表示v(a)与v0同向,若v(a)为负值,表示v(a)与v0反向.
3.应用速度公式v=v0+at解决问题的步骤
(1)选取研究对象和过程.
(2)画出运动草图,标上已知量.
(3)选定正方向,判断各量的正、负,利用v=v0+at由已知条件求解,最后指明所求量的方向.
4.速度公式v=v0+at虽然是加速度定义式a=v-v0Δt的变形,但两式的适用条件是不同的:
(1)v=v0+at仅适用于匀变速直线运动.
(2)a=v-v0Δt可适用于任意的运动,包括直线运动和曲线运动.
1 对匀变速直线运动的理解
典例1、 (多选)下列说法正确的是( )
A.匀变速直线运动是加速度恒定的直线运动
B.做匀变速直线运动的物体相同时间内速度的变化量相同
C.当运动物体的加速度为负值时,物体一定不可能做匀加速直线运动
D.匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线
2 对公式v=v0+at的应用
典例2、火车沿平直轨道匀加速前进,通过某一路标时的速度为10.8 km/h,1 min后变成54 km/h,再经过多长时间火车的速度才能达到64.8 km/h?
3 对刹车类问题的分析计算
典例3、在某汽车4S店,一顾客正在测试汽车加速、减速性能.汽车以36 km/h的速度匀速行驶,现以0.6 m/s2的加速度加速,则10 s后速度能达到多少?若汽车以0.6 m/s2的加速度刹车,则10 s和20 s后速度各减为多少?