人教版物理必修第一冊(cè)：2.3《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系》導(dǎo)學(xué)案

1、第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究2.3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系1、知道vt圖象中的“面積”與位移的對(duì)應(yīng)關(guān)系.2、經(jīng)歷位移公式的研究過(guò)程，理解公式的意義及正負(fù)號(hào)的意義.3、會(huì)推導(dǎo)速度與位移的關(guān)系式，并知道關(guān)系式中各物理量的含義.4、會(huì)用位移公式和公式v2v022ax解決物理問(wèn)題一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移1.位移公式：_(xvt).2.位移在vt圖象中的表示：對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體的位移在數(shù)值上等于vt圖線與對(duì)應(yīng)的時(shí)間軸所包圍的矩形的_（面積）.如圖所示陰影圖形的面積就等于物體在t1時(shí)間內(nèi)的_（位移）.二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移1.位移在vt圖象中的表示：做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移對(duì)應(yīng)著vt圖線

2、與時(shí)間軸所包圍的_（梯形面積）.如圖所示，陰影圖形的面積等于物體在t1時(shí)間內(nèi)的_（位移）.2.公式：xv0tat2.三、速度與位移的關(guān)系式1.公式：_（v2v022ax）2.推導(dǎo)：速度公式:_(vv0at.)位移公式:_(xv0tat2.)由以上兩式可得：v2v022ax.一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系式某質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，已知初速度為v0，在t時(shí)刻的速度為v，加速度為a.完成下列填空，推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系，體會(huì)微元法的基本思想.(1)把勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象分成幾個(gè)小段，如圖所示.每段位移每段起始時(shí)刻速度每段的時(shí)間對(duì)應(yīng)矩形的面積.故整個(gè)過(guò)程的位移各個(gè)小矩形的_.(2)把運(yùn)

3、動(dòng)過(guò)程分為更多的小段，如圖所示，各小矩形的_可以更精確地表示物體在整個(gè)過(guò)程的位移.(3)把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分得非常細(xì)，如圖所示，很多小矩形合在一起形成了一個(gè)梯形OABC，_就代表物體在相應(yīng)時(shí)間間隔內(nèi)的位移.如圖所示，vt圖線下面梯形的面積S(OCAB)OA把面積及各條線段換成其所代表的物理量，上式變成x(v0v)t又因?yàn)関v0at由式可得xv0tat2.要點(diǎn)提煉1.公式的適用條件：位移公式xv0tat2只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng).2.公式的矢量性：xv0tat2為矢量公式，其中x、v0、a都是矢量，應(yīng)用時(shí)必須選取正方向.一般選v0的方向?yàn)檎较?(1)a：勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，a與v0同向，a取正值；勻減

4、速直線運(yùn)動(dòng)中，a與v0反向，a取負(fù)值.(2)若位移的計(jì)算結(jié)果為正值，說(shuō)明位移方向與規(guī)定的正方向相同；若位移的計(jì)算結(jié)果為負(fù)值，說(shuō)明位移方向與規(guī)定的正方向相反.3.兩種特殊形式(1)當(dāng)v00時(shí)，xat2，即由靜止開(kāi)始的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移x與t2成正比.(2)當(dāng)a0時(shí)，xv0t，即勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式.二、關(guān)系式v2v022ax的理解和應(yīng)用要點(diǎn)提煉1.適用范圍：速度與位移的關(guān)系v2v022ax僅適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng).2.公式的矢量性：v2v022ax是矢量式，v0、v、a、x都是矢量，應(yīng)用解題時(shí)一定要先設(shè)定正方向，取v0方向?yàn)檎较颍?1)若加速運(yùn)動(dòng)，a取正值，減速運(yùn)動(dòng)，a取負(fù)值.(2)x0，位

5、移的方向與初速度方向相同，x0則為減速到0，又返回到計(jì)時(shí)起點(diǎn)另一側(cè)的位移.(3)v0，速度的方向與初速度方向相同，v0則為減速到0，又返回過(guò)程的速度.注意：應(yīng)用此公式時(shí)，注意符號(hào)關(guān)系，必要時(shí)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，驗(yàn)證其合理性.3.公式的特點(diǎn)：不涉及時(shí)間，v0、v、a、x中已知三個(gè)量可求第四個(gè)量.深入拓展解答勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)巧選公式的基本方法1.如果題目中無(wú)位移x，也不讓求x，一般選用速度公式vv0at；2.如果題目中無(wú)末速度v，也不讓求v，一般選用位移公式xv0tat2；3.如果題目中無(wú)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，也不讓求t，一般選用導(dǎo)出公式v2v022ax.一、單選題1、1表示物體作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像是

6、：ABCD【答案】 A2、如圖所示，一小球從A處以2的速度沿斜面上滑到C處開(kāi)始返回，若上滑時(shí)經(jīng)過(guò)B處的速度為，則SABSBC等于( )A11 B21 C31 D41【答案】 C3、A、B、C三點(diǎn)在同一條直線上，一物體從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度是v，到C點(diǎn)的速度是3v。則xAB:xBC等于（ ）A1:8 B1:6 C1:5 D1:3【答案】 A4、由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在第n個(gè)1s內(nèi)位移為1m，其加速度大小為（ ）ABCD【答案】 A二、多選題5、做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，它的加速度大小為a，初速度大小為，經(jīng)過(guò)時(shí)間t速度減小到零，則它在這段時(shí)間內(nèi)的位移大小可用下

7、列哪些式子表示（ ）ABCD【答案】 ACD6、一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度的大小為4m/s，1s后速度大小變?yōu)?0m/s在這段時(shí)間內(nèi)物體的（ ）A位移的大小可能小于4mB位移的大小可能大于10mC加速度的大小可能等于6m/s2D加速度的大小可能等于14m/s2【答案】 CD三、非選擇題7、一輛卡車，它急剎車時(shí)的加速度的大小是8m/s2，它在急剎車后經(jīng)過(guò)位移16m停下，假設(shè)卡車剎車過(guò)程做的是勻減速直線運(yùn)動(dòng)。求：（1）卡車開(kāi)始剎車時(shí)的速度是多少？（2）在此剎車過(guò)程中所用的時(shí)間？8、一火車以2m/s的初速度，0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求：（1）在第4s末的速度和前4s內(nèi)的平均速

8、度各是多少？（2）在第5s內(nèi)的位移是多少？一、單選題1、汽車作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度從5m/s增大到10m/s經(jīng)過(guò)的位移為3m，則速度從10m/s增加到20m/s經(jīng)過(guò)的位移為（ ）A6mB9mC12mD15m【答案】 C2、做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，它的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律是x=24t-1.5t2(m)，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的速度為零，則t為多少：A1.5sB8sC16sD24s【答案】 B3、如圖所示，國(guó)產(chǎn)某品牌汽車裝備了具有“全力自動(dòng)剎車”功能的城市安全系統(tǒng)，系統(tǒng)以50Hz的頻率監(jiān)視前方的交通狀況當(dāng)車速v10m/s且與前方靜止的障礙物之間的距離接近安全距離時(shí)，如果司機(jī)未采取制動(dòng)措施，系統(tǒng)就會(huì)立即啟動(dòng)“全力自

9、動(dòng)剎車”，加速度大小約為4m/s2，使汽車避免與障礙物相撞則“全力自動(dòng)剎車”系統(tǒng)設(shè)置的安全距離約為A40m B25m C12.5m D2m【答案】 C4、在一次交通事故中，交通警察測(cè)量出肇事車輛的剎車痕跡是30米，該車輛最大剎車加速度是15 m/s2，該路段的限速60 km/h。則該車是否超速。A超速 B不超速 C剛好是60 km/h D無(wú)法判斷【答案】 A二、多選題5、如圖所示為某新型電動(dòng)汽車試車時(shí)的v-t圖象，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）A在06 s內(nèi)，新型電動(dòng)汽車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B在610 s內(nèi)，新型電動(dòng)汽車處于勻速狀態(tài)C在4 s末，新型電動(dòng)汽車向相反方向運(yùn)動(dòng)D在t12 s末，新型電動(dòng)汽車

10、的加速度為1 m/s2【答案】 BD6、一物體以6m/s的初速度在斜面上向上做加速度大小為2m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)，又以同樣的加速度沿斜面滑下，則經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間物體位移為5m（）A1sB2sC3sD5s【答案】 AD三、非選擇題7、一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，快艇的初速度是6m/s。求：（1）這艘快艇在4s末的速度大??；（2）8s內(nèi)經(jīng)過(guò)的位移大小。8、汽車以10 m/s的速度行駛，剎車后的加速度大小為3 m/s2,求它向前滑行12.5 m后的瞬時(shí)速度的大小。參考答案【實(shí)踐研究】1、A；2、C；3、A；4、A；5、ACD；6、CD；7、【答案】 （1）16m/s（2）2s【解析】（1）根據(jù)v2=v02+2as，解得卡車開(kāi)始剎車時(shí)的速度：（2）在此剎車過(guò)程中所用的時(shí)間：8、【答案】 （1）5m/s （2） 4.25m【解析】（1）根據(jù)速度時(shí)間公式得，v=v0+at=2+0.54m/s=5m/s火車在4s內(nèi)的位移：，所以前4s內(nèi)的平均速度為：。（2）在第5s內(nèi)的位移是：【課后鞏固】1、C；2、B；3、C；4、A；5、BD；6、AD；7、【答案】 （1）1