高一物理加速度、匀变速直线运动的速度和时间的关系 - 图文

课题 教学目标 重难点透视 加速度、匀变速直线运动的速度和时间的关系 掌握加速度的概念，会用公式 a＝Δv/Δt解决有关实际问题、在v-t图像中分析物体的运动、理解匀运动v—t图象的物理意义 用公式 a＝Δv/Δt解决有关实际问题及速度、速度变化和速度变化率三者区别、匀变速直线运动中速的关系公式及应用 知识点剖析 序号 1 2 知识点 加速度 匀变速直线运动的速度和时间的关系 教学内容 预估时间 1h 1h 掌握情况 一、加速度 【回顾与导学】 1．平均速度与平均速率区别，平均速度方向、物理意义 2．瞬时速度与瞬时速率的区别，平均速度方向、物理意义 3．关于速度的说法正确的是 （ ） A．速度与位移成正比 B．平均速率等于平均速度的大小 C．匀速直线运动任何一段时间内的平均速度等于任一点的瞬时速度 D．瞬时速度就是运动物体在一段较短时间内的平均速度 【新知探究】 加速度（1）定义： （2）定义式： （3）物理意义： （4）单位： （5）方向： 例1．仿照P17例题：.速度为18m／s的火车，制动后均匀减速15s后停止运动，求火车的加速度 例2.下列说法中正确的是（ ） A． 物体的速度改变量增大时，其速度一定增大 B． 物体有加速度，且а＞0时，速度必然增大 C． 物体的加速度增大时，速度一定增大 D． 物体的速度的变化率增大，其加速度一定增大 例3.关于速度和加速度的关系，以下说法中正确的是（ ） A． 物体的速度不变，则加速度为0 B． 物体的速度增加，则加速度一定增加 C． 物体的加速度减小，则速度一定减小 D． 物体运动时，加速度改变而速度可以不变 例4．根据给出的速度、加速度的正负，对具有下列运动性质物体的判断正确的是（ ） A．v0＜0、a＞0，物体做加速运动 B．v0＜0、a＜0，物体做加速运动 C．v0＞0、a＜0，物体先减速后加速 D．v0＞0、a=0，物体做匀速运动 例6.速度为5 m/s飞来的足球,被运动员飞起一脚,在内以4 m/s的速度被反向踢回,则足球被踢时的加速度是多少 例7.如图1—5—3所示为一物体作匀变速直线运动的v－t图像，试分析物体的速度和加速度的特点。 图1—5—3 例8.如图1－5－4所示是某矿井中的升降机由井底到井口运动的图象，试根据图象分析各段的运动情况，并计算各段的加速度． 图1—5—4 二、匀变速直线运动的速度和时间的关系 1.速度时间图像 速度—时间图像（v?t图像）：在平面直角坐标系中，用纵轴表示速度，用横轴表示时间，作出物体的速度—时间图像，就可以反映出物体的速度随时间的变化规律。 速度-时间图像的应用： ①读出或比较物体速度的大小。速度的正负只表示方向，不表示大小。 ②可以判断物体的运动方向：速度为正值（图像在时间轴上侧），表示物体沿正方向运动；速度为负值（图线在时间轴下侧），表示物体沿负方向运动。 ③求位移：速度图像与时间轴之间的面积表示位移的大小。时间轴以上的面积，表示沿正方向的位移；时间轴以下的面积表示沿负方向的位移。 ④求加速度：v?t图像的斜率值等于加速度的值。曲线的某一点的斜率同样表示这一时刻 2．匀速直线运动的速度和时间的关系 由于物体在做匀速直线运动，所以物体的速度并不会发生改变（大小和方向），即在图像中，纵坐标并不会发生变化，所以图像是一条垂直于纵轴的直线 3．匀变直线运动的速度和时间的关系 1．匀变速直线运动：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动，匀变速直线运动的v?t图象是一条倾斜的直线。 在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间均匀增加，这个运动叫做匀加速直线运动；如果物体的速度随着时间均匀减少，这个运动叫做匀减速直线运动。 2．速度与时间的关系式：对于匀变速直线运动，其加速度是恒定的，由加速度的定义式a=（vt-v0）/t，可得：vt=v0+at （1）此式叫匀变速直线运动的速度公式，它反映了匀变速直线运动的速度随时间变化的规律，式中v0是开始计时时刻的速度，vt是经时间t后的速度。 （2）速度公式中的v0、vt、a，都是矢量，在直线运动中，若规定正方向后，它们都可用带正、负号的代数值表示，且矢量运算转化为代数运算，通常情况下取初速度方向为正方向，对于匀加速直线运动，a取正值；对匀减速直线运动，a取负值，计算的结果vt>0，说明vt方向与v0方向相同；vt<0说明vt的方向与v0方向相反。 （3）从静止开始的匀加速直线运动，即v0=0，则vt=at，速度与时间成正比。 3.匀变速直线运动速度时间图像： （1）由速度公式看出，末速度vt是t的一次函数，所以其函数图像是一条倾斜的直线 （2）在图像中，直线的倾斜角即为运动的加速度 （3）图像离时间轴（x轴）越远，则表示速度越大（注意和正负无关） （4）当图像在时间轴（x轴）上方时，说明物体正向移动，反之则反向运动 （5）图像和时间轴（x轴）围成的面积即物体运动的位移 4 匀变速直线运动规律的推论 推论（1）：做匀变速直线运动的物体，在某段时间内的平均速度等于初速度和末速度矢量和的一半； 推论（2）：做匀变速直线运动的物体，在某段时间内的平均速度等于该时间内中间时刻的瞬时速度。 【典例赏析】 v/m·s-1 例1 一质点做直线运动的v?t图像如图所示， 6 2质点在0—1s内做运动，加速度为m/s； 3 2在1—3s内质点做运动，加速度为m/s； O 1 2 3 4 t/2在3—4s内质点做运动，加速度为m/s； -3 2在1—4s内质点做运动，加速度为m/s。 例2 如图是A、B两个物体由同一地点沿相同方向做直线运动的v?t图，由图可知（ ） A．A出发时间比B早5s B．第15s末A、B速度相等50m C．前15s内A的位移比B的位移大50m D．第20s末A、B位移之差25m 例3 如图是A、B两个质点做直线运动的位移－时间图象．则( ) A．在运动过程中，A质点总比B质点运动得快 20 10 v/ m·s-1 A B 20 O 5 10 15 t/s B．在0～t1这段时间内，两质点的位移相同 C．当t＝t1时，两质点的速度相等 D．当t＝t1时，A、B两质点的加速度不相等 例4 某物体沿直线运动的速度图像如图所示，则物体做（ ） v A．来回的往复运动 B．匀变速直线运动 C．朝某一方向的直线运动 D．不能确定 【课堂练习】 一、选择题（每小题有一个或多个选项符合题意） 21.物体做匀变速直线运动，初速度为10m/s，加速度为—10m/s，则2s末的速度为（ ） s s s 2.如图所示为一物体作直线运动的v—t图象,用v1、a1表示物体在O～t1时间内的速度和加速度,v2、a2表示物体在t1～t2时间内的速度和加速度,则由图可知（ ） 与v2方向相同,a1与a2方向相同,a1>a2 与v2方向相同,a1与a2方向相反,a1a2； 与v2方向相反,a1与a2方向相反,a1