高中物理22勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系教案新人教版必修(編輯修改稿)
2025-07-04 23:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的速度應(yīng)等于初速度加上t秒內(nèi)速度的增加，即為：vt=v0+at。（設(shè)計方案二）利用加速度的定義式推導(dǎo)a===，解出v=v0+at，答案：v=v0+at。這就是勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式。小結(jié)：通過兩個方案推導(dǎo)出速度時間關(guān)系，領(lǐng)悟多種途徑可解決同一問題，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、創(chuàng)新思維，提高學(xué)生靈活運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。1．速度公式反映了勻變速直線運動的瞬時速度隨時間變化的規(guī)律，式中v0是開始計時時的瞬時速度，vt是經(jīng)過時間t后的瞬時速度。2．速度公式中v0、vt、a都是矢量，在直線運動中，規(guī)定正方向后（常以v0的方向為正方向），都可用帶正、負號的代數(shù)量表示，因此，對計算出的結(jié)果中的正、負，＞0，說明末速度與初速度同向；若a＜0，表示加速度與v0反向。3．若初速度v0=0，則vt=at，瞬時速度與時間成正比。4．若初速度v0的方向規(guī)定為正方向，減速運動的速度公式vt==0時，可求出運動時間t=v0/a。5．利用v=v0+at計算未知量時，若物體做減速運動，且加速度a已知，則代入公式計算時a應(yīng)取負數(shù)，如v0=10 m/s，以2 m/s2做減速運動，則2 s后的瞬時速度vt=10 m/s22 m/s=（104）m/s=6 m/s。二、速度與時間的關(guān)系式對于勻變速直線運動，其加速度是恒定的，由加速度的定義式a＝可得Δv＝aΔt，從運動開始(t＝0)到時刻t，時間的變化量Δt＝t，速度變化量Δv＝v－v0，故v－v0＝at，得v＝v0＋at.例2，小明駕駛汽車以v=20 m/s的速度勻速行駛，突然前面有緊急情況，如圖所示，小明緊急剎車，加速度大小為4 m/s2。求汽車6 s末的速度。解析：在式子v=v0+at中有四個物理量，題目中出現(xiàn)了其中的三個，即v0=20m/s，a=4m/s2，t=6s代入公式中，解得：v=v0+at=20+（4）6 m/s=4m/s意思是車正以4m/s的速度后退，這顯然與實際現(xiàn)象違背。根據(jù)題意知，剎車一段時間（t=s=5s）后，汽車速度減為零，以后就會靜止，不會后退，故所求速度v=0。答案：0。交流討論：1．在實際生活中，汽車剎車停止后，不會做反向加速運動，而是保持靜止。2．題目給出的時間比剎車時間長還是短？若比剎車時間長，汽車速度為零。若比剎車時間短，可利用公式v=v0+at直接計算，因此解題前先求出剎車時間t0。3．剎車時間t0的求法。由v=v0+at，令v=0，求出t0便為剎車時間，即t0=。4．比較t與t0，三、對速度—時間圖象的理解速度—時間圖象描述物體的速度隨時間的變化關(guān)系，從“vt”圖象中我們可獲得如下信息：1．某時刻的瞬時速度。2．某段時間內(nèi)速度變化量。3．加速度大小。4．位移的大小。為了加深對“vt”圖象的理解，說出如圖示圖線所代表的意義.1．若圖象過原點，說明物體做初速度為零的勻加速直線運動，如圖①。2．圖象不過原點，若與縱軸有截距，表示運動物體初速度為v0，如圖②；若與橫軸有截距，表示物體經(jīng)過一段時間后從t0開始運動，如圖③。3．兩圖線交點說明兩物體在該時刻具有相同的速度。4．圖線是直線說明物體做勻變速直線運動；圖線是曲線則表示物體做變加速運動，如圖④。5．圖線⑤表示物體的速度逐漸減小，做勻減速運動.6．圖線⑥在t軸下方表示物體運動的速度方向反向（與正方向相反）。7．圖線與橫軸t所圍成的面積在數(shù)值上等于該物體在該段時間內(nèi)的位移。8．圖線的傾斜程度（即斜率），反映了速度改變的快慢，傾斜程度越大，表示速度改變得越快；傾斜程度越小，表示速度改變得越慢，如圖線②比圖線③速度改變得慢。師生討論：當(dāng)若圖線⑤跨過t軸時，那圖像表示什么？表示在交點時刻速度減為零，之后做反向加速運動。圖線是否為表示物體的運動軌跡？四、速度—時間關(guān)系的應(yīng)用運動學(xué)問題往往有多種解法。解題時可靈活處理，以開拓思路，提高能力。本節(jié)課學(xué)習(xí)了速度—時間關(guān)系，利用此關(guān)系，我們來探究一道題目的解法。例3，火車沿平直鐵軌勻加速前進， km/h，1 min后變成54 km/h，又需經(jīng)多少時間， km/h？分析：題中給出了火車在三個不同時刻
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