高中物理 匀变速直线运动的研究课件.ppt

1、2 2匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 1.知道什么是匀变速直线运动知道什么是匀变速直线运动 2.理解匀变速直线运动的速度与时间的理解匀变速直线运动的速度与时间的关系式关系式v=v0+at，会用会用v=v0+at进行相关计算。进行相关计算。3.知道匀速直线运动的位移与知道匀速直线运动的位移与v-t图像中图像中矩形面积的对应关系矩形面积的对应关系；4.了解位移公式的推导方法，从中感受了解位移公式的推导方法，从中感受极限思维方法的应用；极限思维方法的应用；5.理解匀变速直线运动的位移与时间的理解匀变速直线运动的位移与时间的关系式关系式，会用它解决有关问题；会用它解决有关问题；1.通过通过v

2、-t图像分析匀变速直线运动的速度变图像分析匀变速直线运动的速度变化特点，并定义匀变速直线运动；化特点，并定义匀变速直线运动；2.通过对公式通过对公式v=v0+at 的推导、矢量性的分析，的推导、矢量性的分析，例题的学习，理解公式的特点，掌握公式的应用例题的学习，理解公式的特点，掌握公式的应用.3.通过极限法得出匀变速直线运动的通过极限法得出匀变速直线运动的v-t图像图像中图线与横轴所围面积表示物体运动的位移；中图线与横轴所围面积表示物体运动的位移；4.利用平面几何中求面积的方法推导匀变速直利用平面几何中求面积的方法推导匀变速直线运动的位移公式；线运动的位移公式；5.通过对例题的学习，理解匀变速

3、直线运动位通过对例题的学习，理解匀变速直线运动位移公式的矢量性，并掌握其应用。移公式的矢量性，并掌握其应用。u学法指导学法指导u课程目标课程目标 活动与探究活动与探究1：分析：分析：由于由于v-t图象是直线，图象是直线，无论无论t选在什么区间，对应的速度选在什么区间，对应的速度v的变化量的变化量v与时间与时间 t的变化量的变化量t之比都是一样的，之比都是一样的，即物体运动的即物体运动的加速度保持不变。加速度保持不变。所以实验中小所以实验中小车的运动是加速度不变的运动。车的运动是加速度不变的运动。1、匀变速直线运动匀变速直线运动（1）定义：沿着一条直线，且定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动。

4、加速度不变的运动。（2）匀变速直线运动的匀变速直线运动的v-t图象图象是是一条倾斜的直线一条倾斜的直线。（3）分类：分类：匀加速直线运动：匀加速直线运动：a与与v同向，同向，速度均匀增加速度均匀增加 匀减速直线运动匀减速直线运动：a与与v反向，反向，速度均匀减小速度均匀减小【思考与讨论思考与讨论】（1）小车速度变化有什么特点？）小车速度变化有什么特点？（2）小车加速度有什么特点？直）小车加速度有什么特点？直线倾斜程度与加速度有什么关系？线倾斜程度与加速度有什么关系？xyOy=kx+btvOv=v0+atbv0图象法图象法vt活动与探究活动与探究2：试根据匀变速直线运动的试根据匀变速直线运动的特

5、点特点,推导速度推导速度v和时间和时间t关系关系的数学表达式。的数学表达式。2、速度与时间关系速度与时间关系 设设t=0时速度为时速度为v0，t时刻的速时刻的速度为度为v,则则t=t-0=t，v=v-v0；考虑到考虑到 就是加速度就是加速度a,于是于是解出解出tv v=v0+at这就是表示匀变速直线运动的这就是表示匀变速直线运动的速度与时间关系的公式。速度与时间关系的公式。定义法定义法vt活动与探究活动与探究2：试根据匀变速直线运动的试根据匀变速直线运动的特点特点,推导速度推导速度v和时间和时间t关系关系的数学表达式。的数学表达式。匀加速直线运动匀减速直线运动v =vv =v0 0+a t+a

6、 t怎样理解呢？怎样理解呢？某汽车在紧急刹车时，某汽车在紧急刹车时，加速度的大小是加速度的大小是6m/s2，如果，如果必须在必须在2s内停下来，汽车的内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？行驶速度最高不能超过多少？例题例题1解析：解析：以初速度以初速度v 0为正方向，根据为正方向，根据v=v0+at，有有=0-（-6m/s2）2s=12m/s=43km/h运动示意图运动示意图v0=v-at汽车的速度不能超过汽车的速度不能超过43km/h活动与探究活动与探究3：20t/s v/m.s-1 o51510203010问题：问题：作出物体运动的作出物体运动的v t图象，图象，能否在能否在v t图象

7、中表示出物体在图象中表示出物体在时间时间t内的位移呢？内的位移呢？x=vt探究发现：探究发现：（1）匀速直线运动物体，）匀速直线运动物体，其位移公式为其位移公式为x=vt,位移位移对应着对应着v t图线与图线与t轴所夹轴所夹的矩形的矩形“面积面积”。（2）面积也有正负，面面积也有正负，面积为正值，表示位移的方积为正值，表示位移的方向为正方向；面积为负值，向为正方向；面积为负值，表示位移的方向为负方向表示位移的方向为负方向。匀变速直线运动的位移与它匀变速直线运动的位移与它的的vt图象是否也有类似的关系？图象是否也有类似的关系？动画演示动画演示结论结论:做匀变速直线运动的物体位做匀变速直线运动的物

8、体位移也对应着移也对应着v t图像中的图线与时图像中的图线与时间轴所围的面积。间轴所围的面积。vv0ot 由图可知：梯形由图可知：梯形OABC的面积的面积S=（OC+AB）OA/2代入各物理量得：代入各物理量得：tvvx)(210把把v=v0+at代入代入,得到得到2021attvx这就是表示匀变速直线运动的位这就是表示匀变速直线运动的位移与时间关系的公式。移与时间关系的公式。探究探究:从从v-t图象探究匀变速直线运图象探究匀变速直线运动的位移动的位移制作者制作者:金迎时金迎时图图象象法法3、位移与时间关系位移与时间关系对位移公式的理解对位移公式的理解（1 1）位移公式中，）位移公式中，v0是

9、计时开始时刻的速度，是计时开始时刻的速度，x、t过程对应过程对应的位移和时间，的位移和时间，a为匀变速直线运动的加速度；为匀变速直线运动的加速度；（2 2）对应性：对应性：每个关系式对应一个匀变速直线运动过程；每个关系式对应一个匀变速直线运动过程；每个物理量的单位都对应国际单位制中的单位。每个物理量的单位都对应国际单位制中的单位。（3 3）矢量性：矢量性：一般以初速度方向为正方向，加速时，加速一般以初速度方向为正方向，加速时，加速 度取正值，减速时，加速度取负值。度取正值，减速时，加速度取负值。vtOv0vtvtOv0vt 一辆汽车以一辆汽车以1 1m/s2的的加速度加速行驶了加速度加速行驶了

10、1212s，驶，驶过了过了180180m。汽车开始加速。汽车开始加速时的速度是多少？时的速度是多少？例题2解：以汽车运动初速度解：以汽车运动初速度v0 0为正方向为正方向由由得：得：2021attvxm/s9/1212112180210smattxv先用字母代表物先用字母代表物理量进行运算理量进行运算v-t图像中位移的表达方式图像中位移的表达方式对应时间内速度图像与对应时间内速度图像与t轴所围的面积表示质点的位移，轴所围的面积表示质点的位移，该图形在该图形在t轴上方，位移为正值，在轴上方，位移为正值，在t轴下方，位移为负值。轴下方，位移为负值。tvo4、用图像表示位移用图像表示位移 位移时间的

11、关系也可以用图位移时间的关系也可以用图像表示，这种图像叫做位移时像表示，这种图像叫做位移时间图像（间图像（x-t图像）。图像）。1.图像的建立图像的建立 在平面直角坐标系中，用横在平面直角坐标系中，用横轴表示时间轴表示时间t，用纵轴表示位移，用纵轴表示位移x，根据给出的（或测定的）数，根据给出的（或测定的）数据描点，据描点，用平滑的曲线将点连用平滑的曲线将点连接起来。接起来。2.图像的理解图像的理解（1 1）反映了物体的位移与时间）反映了物体的位移与时间的关系，它并不表示物体运动的关系，它并不表示物体运动的轨迹。研究的匀变速直线运的轨迹。研究的匀变速直线运动，画出的位移与时间关系的动，画出的位

12、移与时间关系的图像不是直线。图像不是直线。（2 2）图像上某点的斜率反映运）图像上某点的斜率反映运动的快慢，斜率越大，说明运动的快慢，斜率越大，说明运动越快，速度越大。动越快，速度越大。活动与探究活动与探究4：能力突破能力突破 某汽车以某汽车以12m/s的速的速度在路面上匀速行驶，前度在路面上匀速行驶，前方出现紧急情况需刹车，方出现紧急情况需刹车，加速度大小是加速度大小是6m/s2，求汽，求汽车车5s末的速度。末的速度。例题3正确解法：正确解法：刹车问题刹车问题注意：注意：（与实际相符）（与实际相符）以初速方向为正方向，当车速以初速方向为正方向，当车速减为零，由减为零，由v=v0+at，得得代

13、入数据解得代入数据解得 t=2s即即2s末汽车已刹车完毕，所以末汽车已刹车完毕，所以5末时汽车处于静止状态，即末时汽车处于静止状态，即速度为零。速度为零。avvt0典题精析典题精析 以以1818m/sm/s的速度行驶的速度行驶的汽车，刹车时的加速度大的汽车，刹车时的加速度大小为小为6 6m/sm/s2 2，问刹车后，问刹车后6 6s s内内的位移？的位移？例题4正确解法：正确解法：设车停止运动时设车停止运动时间为间为t0，以汽车初速方向为，以汽车初速方向为正方向。正方向。atvv0由由 得得savt361800刹车后刹车后3s汽车停止运动。汽车停止运动。2021attvx由由 得得mmx273)6(213182刹车问题刹车问题!解：以汽车运动初速度解：以汽车运动初速度v0 0为正方向为正方向由由得：得：2021attvxmmx06)6(216182课堂小结课堂小结tvovv0tv=at