1、2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系【 教学目标教学目标教学目标 】1知道匀变速直线运动的基本规律。2掌握速度公式的推导,并能够应用速度与时间的关系式。3能识别不同形式的匀变速直线运动的速度-时间图象。【 重点难点重点难点重点难点 】1推导和理解匀变速直线运动的速度公式。2匀变速直线运动速度公式的运用。【 教学方法教学方法教学方法 】讲练结合【 教学用具教学用具教学用具 】【 教学过程教学过程教学过程 】一、匀变速直线运动1、定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。2、匀变速直线运动的 t 图象是一条倾斜的直线。3、分类:(1)匀加速直线运动:a 与 同向(2)匀减速直
2、线运动:a 与 反向【注意】 判断物体是加速运动,还是减速运动,应根据 a与 的方向关系,而不是根据a的正负。二、速度与时间的关系式1、推导:(1)取 t0 时为初状态,速度为初速度 0,取 t 时刻为末状态,速度为末速度 ,从初态到末态,时间的变化量为t,则t t0,速度的变化量为,则 0, at 0 + a t(2)画出匀变速直线运动的速度图象如图所示。由图中的几何关系可得:BDAO+BCAO+ACtan ,而 BD, AO 0, ACt, tan a,故有 0 + a t【注意】 若 00,则 a t2、理解:(1)a 等于单位时间内速度的变化量,at 是 0t 时间内的速度变化量,加上
3、初速度 0,就是 t 时刻的速度 。公式说明,t 时刻的速度 v 与初速度 v0、加速度 a 和时间 t 有关。(2)因为匀变速直线运动的 t 图象是一条倾斜的直线,所以 与 t 是线性关系,或者说 是 t 的一次函数,应符合 y k x + b 的形式。其中 k 是图线的斜率,在数值上等于匀变速直线运动的加速度 a,b 是纵轴上的截距,在数值上等于匀变速直线运动的初速度 0,所以 0 + a t.3、匀变速直线运动速度公式中的符号法则:通常,我们以初速度的方向为正方向,与正方向一致的量取正号,相反的取负号。具体说来,当物体做匀加速直线运动时,加速度为正值;当物体做匀减速直线运动时,加速度为负
4、值。在应用速度公式时,对匀减速直线运动有两种处理方法:(1)将 a 直接用负值代入,速度公式 0 + a t 形式不变;(2)将 a 用其绝对值代入(即 a 仅表示加速度的大小) ,速度公式须变形为 0 a t(在以后与牛顿第二定律综合应用时,采用这种处理方法较为方便) 。【例 1】 汽车以 40 km/h 的速度匀速行驶,现以 0.6 m/s2 的加速度加速,10s 后速度能达到多少?加速后经过多长汽车的速度达到 80 km/h?【例 2】 某汽车在某路面紧急刹车时,加速度的大小是 6 m/s2,如果必须在 2s内停下来,汽车的行驶速度最高不能超过多少?如果汽车以最高允许速度行驶,必须在1.
5、5s 内停下来 , 汽车刹车匀减速运动加速度至少多大?【例 3】 辆汽车做匀减速直线运动,初速度大小为 15m/s,加速度大小为3m/s2,求:(1)汽车第 3s 末的瞬时速度大小?(2)汽车速度刚好为零时所经历的时间?(3)汽车第 6s 末的瞬时速度大小?【例 4】 火车从 A 站驶往 B 站,由静止开始以 02ms 2 加速度作匀变速直线运动,经 1 分钟达到最大速度 Vm 后匀速行驶,途中经过一铁路桥,若火车过桥最高限速为 18kmh,火车减速的最大加速度为 04ms 2,则(1)火车的最高行驶速度为多少 ?(2)火车过桥时应提前多长时间开始减速?【例 5】如图所示,在一光滑斜面上,有一
6、小球以 V05m/s,沿斜面向上运动,经 2s 到达最高点,然后又沿斜面下滑,经 3s 到达斜面底端,已知小球在斜面上运动的加速度恒定,试求:(1) 小球运动的加速度。(2)小球到达斜面底端的速度。 (3)画出小球的速度图象。【说一说】这条图线表示物体的速度怎样变化?在相等的时间间隔内,速度的变化量总是相等的吗?物体在做匀加速直线运动吗?速度增加,但在相等的时间间隔内,速度的变化量越来越大,说明v /t 逐渐增大,即加速度增大,加速度不是恒量,那物体的运动就不是匀加速直线运动了。 曲线上割线的斜率表示对应时间内的平均加速度,某点切线的斜率表示该时刻的瞬时加速度。【 课外作业课外作业课外作业 】教材:P 361、2、4【 教学随感教学随感教学随感 】