配套新教材-高中物理-RJ-必修第一冊-第二章勻變速直線運(yùn)動的研究-第2節(jié)勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系

第節(jié)2勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系高中物理必修第一冊第二章學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)1：勻變速直線運(yùn)動概念的建立．任務(wù)2：速度時間公式的推導(dǎo)．任務(wù)3：應(yīng)用速度公式解決生活中的實際問題．任務(wù)4：特殊速度時間圖像對應(yīng)物體運(yùn)動的探究.問題情境：如圖1所示，物體做直線運(yùn)動的圖像。在上一節(jié)實驗中，同學(xué)們探究了小車在鉤碼牽引下的運(yùn)動，并且用v-t圖圖像直觀的描述了小車的速度隨時間變化的規(guī)律，某同學(xué)畫出小車運(yùn)動的v-t圖像如圖2所示？任務(wù)1：勻變速直線運(yùn)動概念的建立圖1圖2問題1.圖1的v-t圖像有什么特點(diǎn)？2.圖1表示的速度有什么特點(diǎn)？表示的加速度有什么特點(diǎn)？3.圖2表示的速度有什么特點(diǎn)？物體做什么運(yùn)動？平行于時間軸的直線速度不隨時間變化，做勻速直線運(yùn)動，加速度為0速度隨時間均勻增大，運(yùn)動方向與加速度方向一致，物體做加速運(yùn)動例［多選］關(guān)于勻變速直線運(yùn)動，下列說法中正確的是（）A.勻變速直線運(yùn)動的加速度恒定不變B.若加速度方向與速度方向在一條直線上，則做勻加速直線運(yùn)動C.在任何相等的時間Δt內(nèi)的速度變化量Δv都相等D.速度與運(yùn)動的時間成正比

AC【方法技巧】勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)是加速度不變，速度均勻增大。根據(jù)加速度的定義式，分析速度的變化量與時間的關(guān)系，由速度公式，分析速度與時間的關(guān)系。問題情境：如圖2所示，小車運(yùn)動的v-t圖像任務(wù)2：速度時間公式的推導(dǎo)圖1圖2問題1.

小車的速度在如何變化？2.你能求出小車的加速度嗎？3.直線的傾斜程度與小車的加速度有什么關(guān)系？加速度的方向如何通過圖像來反映？隨時間的變化均勻增大，相等時間內(nèi)速度的變化量相等根據(jù)圖像的斜率來列式求解傾斜程度越大，加速度越大斜率為正，加速度為正，斜率為負(fù)，加速度為負(fù)問題情境：如圖2所示，小車運(yùn)動的v-t圖像任務(wù)2：速度時間公式的推導(dǎo)圖1圖2問題

4.如何求出小車在某一時刻的速度？速度公式適用于任何情況嗎？5.初速為0時，小車的速度公式如何表示？任務(wù)3：應(yīng)用速度公式解決生活中的實際問題問題情境：如圖1為汽車剎車的情景。圖2為跳傘的過程。圖1圖2問題

2.剎車后4s末的速度是多少？

停下來時速度為0，代入速度公式可求解5s初速度方向為正方向任務(wù)3：應(yīng)用速度公式解決生活中的實際問題問題情境：如圖1為汽車剎車的情景。圖2為跳傘的過程。圖1圖2問題速度為0，汽車5s末已經(jīng)停下來了3.剎車后6s末的速度呢？說明理由。4.圖2中運(yùn)動員在打開傘前做什么樣的運(yùn)動？在打開降落傘之后又做了什么樣的運(yùn)動呢？（假設(shè)空氣阻力恒定）運(yùn)動員的速度發(fā)生了怎樣的變化？打開降落傘的時間是運(yùn)動員任意選取的嗎？忽略空氣阻力，做自由落體運(yùn)動打開降落傘后做減速運(yùn)動速度逐漸減小，時間不能任意選取，需保證落地速度為安全速度例一輛汽車以36km/h的速度在平直公路上勻速行駛。從某時刻起，它以0.6m/s2的加速度加速，10s末因故突然緊急剎車，隨后汽車停了下來。剎車時做勻減速運(yùn)動的加速度大小是6m/s2。（1）汽車在10s末的速度是多少？（2）汽車從剎車到停下來用了多長時間？分析依題意，汽車加速和減速過程都是在做勻變速直線運(yùn)動。第（1）問是已知加速的時間求末速度。第（2）問是已知末速度求減速的時間。兩個問題都需要用勻變速直線運(yùn)動的速度與時間關(guān)系式來求解。其中，第（2）問汽車加速度的方向跟速度、位移的方向相反，需要建立坐標(biāo)系處理物理量之間的正負(fù)號問題。例一輛汽車以36km/h的速度在平直公路上勻速行駛。從某時刻起，它以0.6m/s2的加速度加速，10s末因故突然緊急剎車，隨后汽車停了下來。剎車時做勻減速運(yùn)動的加速度大小是6m/s2。（1）汽車在10s末的速度是多少？（2）汽車從剎車到停下來用了多長時間？

任務(wù)4：特殊速度時間圖像對應(yīng)物體運(yùn)動的探究問題情境:如圖所示，物體運(yùn)動的速度時間圖像圖1圖2問題1.圖1是一個物體運(yùn)動的v-t圖像。它的速度怎樣變化？2.在相等的時間間隔內(nèi)，即Δt′=Δt時，速度的變化量Δv′和Δv總是相等嗎？物體在做勻變速運(yùn)動嗎？3.v-t圖像能表示物體做曲線運(yùn)動的情況嗎？圖2中物體速度怎樣變化？ 4.物體的加速度如何變化，在圖像中如何反應(yīng)出來？速度逐漸增大，但是增大的越來越慢不相等；不做勻變速運(yùn)動表示物體做直線運(yùn)動的情況物體速度逐漸增大，增大的越來越快圖1中加速度越來越??；圖2中加速度越來越大加速度變化情況看曲線的切線的斜率

加速度特點(diǎn)加速度的大小不變，a與v0的方向相同加速度的大小不變，a與v0的方向相反加速度的大小不變，a方向與規(guī)定的正方向相同加速度的大小不變，a方向與規(guī)定的正方向相反運(yùn)動特點(diǎn)沿正向的勻加速直線運(yùn)動沿正向的勻減速直線運(yùn)動沿負(fù)向的勻減速直線運(yùn)動沿負(fù)向的勻加速直線運(yùn)動小結(jié)例

一個做勻變速直線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)的v-t圖像如圖2-2-4所示，由圖線可知其速度與時間的關(guān)系為（）A.v=（4+2t）m/s B.v=（-4+2t）m/sC.v=（-4-2t）m/sD.v=（4-2t）m/sB甲

乙3.關(guān)于交點(diǎn)的理解（1）兩條圖線相交，表明在該時刻兩物體具有相同的速度。（2）圖線與v軸相交，交點(diǎn)表示物體的初速度。（3）速度圖像與時間軸的交點(diǎn)表示速度方向改變，折點(diǎn)表示加速度方向或大小改變。例如：（1）如圖甲所示，圖線為與橫軸相交的直線，交點(diǎn)處表示該時刻物體反向運(yùn)動，速度方向改變，但加速度不變，仍為勻變速直線運(yùn)動。（2）如圖乙所示，t0時刻圖線由向上傾斜變?yōu)橄蛳聝A斜，表示物體加速度方向改變，不表示速度方向改變，不是勻變速直線運(yùn)動。1.在勻變速直線運(yùn)動中，下列說法正確的是（）A.相同時間內(nèi)的位移相同 B.相同時間內(nèi)速度的變化相同C.相同位移內(nèi)速度的變化相同 D.相同位移內(nèi)的平均速度相同B當(dāng)堂檢測2.如圖所示，純電動汽車不排放污染空氣的有害氣體，具有較好的發(fā)展前景。某輛電動汽車在一次剎車測試中，初速度為18m/s，經(jīng)過3s汽車停止運(yùn)動。若將該過程視為勻減速直線運(yùn)動，則這段時間內(nèi)純電動汽車加速度的大小為（）A.3m/s2 B.6m/s2 C.15m/s2 D.18m/s2B3.［多選］如圖所示為一個物體的運(yùn)動圖像，下列說法中正確的是（）A.物體3s末開始改變速度方向B.物體4s末開始改變運(yùn)動方向C.物體在第5s內(nèi)的加速度大于第1s內(nèi)的加速度D.物體在第4s內(nèi)和第5s內(nèi)的加速度方向相反BC4.一輛公共汽車由靜止出發(fā)做勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為2m/s2，6s后改做勻速直線運(yùn)動，快到下一站時關(guān)閉發(fā)動機(jī)做勻減速直線運(yùn)動，再經(jīng)過12s停止，求：（1）汽車勻速行駛時的速度。（2）汽車關(guān)閉發(fā)動機(jī)后的加速度。（3）汽車在勻速行駛的過程中突遇緊急情況，需要停車，若其剎車的加速度大小為4m/s2，那么剎車2s和5s時的速度為多少