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

第節(jié)2勻變速直線運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)物體運動的探究.問題情境：如圖1所示，物體做直線運動的圖像。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)畫出小車運動的v-t圖像如圖2所示？任務(wù)1：勻變速直線運動概念的建立圖1圖2問題1.圖1的v-t圖像有什么特點？2.圖1表示的速度有什么特點？表示的加速度有什么特點？3.圖2表示的速度有什么特點？物體做什么運動？平行于時間軸的直線速度不隨時間變化，做勻速直線運動，加速度為0速度隨時間均勻增大，運動方向與加速度方向一致，物體做加速運動例［多選］關(guān)于勻變速直線運動，下列說法中正確的是（）A.勻變速直線運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.速度與運動的時間成正比

AC【方法技巧】勻變速直線運動的特點勻變速直線運動的特點是加速度不變，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中運動員在打開傘前做什么樣的運動？在打開降落傘之后又做了什么樣的運動呢？（假設(shè)空氣阻力恒定）運動員的速度發(fā)生了怎樣的變化？打開降落傘的時間是運動員任意選取的嗎？忽略空氣阻力，做自由落體運動打開降落傘后做減速運動速度逐漸減小，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)物體運動的探究問題情境:如圖所示，物體運動的速度時間圖像圖1圖2問題1.圖1是一個物體運動的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？物體在做勻變速運動嗎？3.v-t圖像能表示物體做曲線運動的情況嗎？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；不做勻變速運動表示物體做直線運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?。粓D2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)定的正方向相反運動特點沿正向的勻加速直線運動沿正向的勻減速直線運動沿負(fù)向的勻減速直線運動沿負(fù)向的勻加速直線運動小結(jié)例

一個做勻變速直線運動的質(zhì)點的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，交點表示物體的初速度。（3）速度圖像與時間軸的交點表示速度方向改變，折點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，交點處表示該時刻物體反向運動，速度方向改變，但加速度不變，仍為勻變速直線運動。（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，不是勻變速直線運動。1.在勻變速直線運動中，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汽車停止運動。若將該過程視為勻減速直線運動，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)做勻加速直線運動，加速度大小為2m/s2，6s后改做勻速直線運動，快到下一站時關(guān)閉發(fā)動機做勻減速直線運動，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