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熱門關(guān)鍵詞： 小學(xué)四年級語文 三角形 三角形 八年級歷史 搖籃曲 端午節(jié)的由來
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視頻標(biāo)簽：勻變速直線運(yùn)動(dòng),速度時(shí)間關(guān)系
所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：人教版必修一2.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系-新疆 - 塔城
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人教版必修一2.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系-新疆 - 塔城
2.2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系
【教學(xué)目標(biāo)】
1. 知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律。
2. 掌握速度公式的推導(dǎo)，并能夠應(yīng)用速度與時(shí)間的關(guān)系式。 3. 能識別不同形式的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像。
【教學(xué)重點(diǎn)】
1. 推導(dǎo)和理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式。 2. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度公式的運(yùn)用。
【教學(xué)難點(diǎn)】
對勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度公式物理意義的理解。 ［課時(shí)安排］ １課時(shí)。
【教學(xué)過程】
一、引入新課
什么是瞬時(shí)速度？勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的瞬時(shí)速度有什么不同？ 瞬時(shí)速度是指物體在運(yùn)動(dòng)中的某一時(shí)刻或某一位置的速度。勻速直線運(yùn)動(dòng)中的瞬時(shí)速度是不變的，勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的瞬時(shí)速度是時(shí)刻改變的。
二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)
勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖是怎么樣的呢？如圖1，一條平行與時(shí)間軸的直線，表示物體的速度不隨時(shí)間變化
上節(jié)課做了實(shí)驗(yàn)，得出了小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，圖像又是怎么樣的呢？大家畫出的圖像多如圖2所示：
圖2：圖像是一條傾斜的直線，在圖像上無論Δt取多大，對應(yīng)的速度變化量Δv與Δt之比都是一樣的，即物體在任一時(shí)間間隔內(nèi)的平均加速度均相等（也即直線上各點(diǎn)的斜率相等）。
我們把物體沿一條直線，且加速度不變的運(yùn)動(dòng)，叫勻變速直線運(yùn)動(dòng)。勻變速直線運(yùn)動(dòng)v-t圖像是一條傾斜的直線。
勻加速直線運(yùn)動(dòng)：速度隨時(shí)間均勻增加 勻減速直線運(yùn)動(dòng)：速度隨時(shí)間均勻減少
討論：當(dāng)V—t圖像是曲線時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的加速度是如何變化的？（圖4）
1. 相同的時(shí)間間隔Δt內(nèi)增加的速度Δv不同，所以不同時(shí)間段內(nèi)平均加速度不同。
0 圖1 t/s
v/(m.s-1
) v
0 圖3 tΔt t/s
v/(m.s-1) v4 v3 v2 v1 v0
0 圖2 t t/s
v/(m.s-1) v v0
2. 曲線上某點(diǎn)的斜率就是對應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)加速度。（如果Δt取得極短，那么曲線可看作直線，物體在這非常短的時(shí)間內(nèi)做勻變速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，用極短時(shí)間內(nèi)的勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度代替某時(shí)刻的瞬時(shí)加速度），所以圖像是曲線，說明物體的運(yùn)動(dòng)是瞬時(shí)加速度不斷變化的變速運(yùn)動(dòng)。
3、斜率為正，加速度為正，物體加速運(yùn)動(dòng)，斜率為負(fù)，加速度為負(fù)，物體減速運(yùn)動(dòng)。 三、速度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系（圖2）
由圖2我們看到，圖像是一條傾斜直線，故由一次函數(shù)方程“y=kx+b”得“v=at+v0”（由以上分析，直線的斜率k代表加速度a），即：v= v0+ at。
或者，如果已知開始計(jì)時(shí)（t=0）時(shí)刻的瞬時(shí)速度為V0，t時(shí)刻的瞬時(shí)速度為V，那么由a=Δv/Δt=(v-v0)/(t-0)得v= v0+ at。
這就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式 對速度公式的理解和計(jì)算：
1. 由于a在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量，所以at就是整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度的變化量，再加上運(yùn)動(dòng)開始時(shí)物體的速度v0，就得到t時(shí)刻物體的速度。
2. v0為開始計(jì)時(shí)時(shí)刻的速度，v是經(jīng)過t后的瞬時(shí)速度。
3. 規(guī)定正方向，用正負(fù)號代入，由于v、 v0、a都是矢量，故在運(yùn)算時(shí)要規(guī)定正方向，確定各物理量的正負(fù)號之后再代入公式，一般以v0為正方向，勻加a>0，勻減a<0，計(jì)算v>0，說明與v0同向，v<0，說明與v0反向解題時(shí)要畫運(yùn)動(dòng)過程示意圖，要在圖上標(biāo)出正方向與各物理量的符號及方向。
4. v= v0+ at不僅適用于勻加速，也適用于勻減速。 讓學(xué)生自己閱讀書上2個(gè)例題 解題規(guī)范：
1. 畫出簡單的物理模型
2. 列出已知量（注意符號），列出所用公式 3. 代入數(shù)據(jù)，計(jì)算 4. 驗(yàn)證合理性
兩個(gè)重要推論：（只適用與勻變速直線運(yùn)動(dòng)）
1. 某段時(shí)間的平均速度等于此段時(shí)間初速度與未速度的平均值，即： V平均=（v+v0）/2 （非勻變速直線運(yùn)動(dòng)不適用）
用類比法證明：一共有7根柱子，長度分別為：3米、4米、5米、6米、7米、8米，9米，即柱子的高度是均勻增加的，求這些柱子的平均高度是多少？（算法：全部相加除以7即得，與第1根和最后一根的平均高度相同）。
2. 某段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間的平均速度。即 Vt/2= V平均=（v+v0）/2=s/t，
證明：如下圖，前t/2階段，初速度為Vo，未速度為Vt/2 加速度為a，時(shí)間為t/2，故有 Vt/2 =Vo+a.t/2，后t/2階段：v= Vt/2+ at/2，兩式相減即得結(jié)果。
例題講解
例1 物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知加速度為2m/s2，那么（ ）
A．在任意時(shí)間內(nèi)，物體的末速度一定等于初速度的2倍
Vo Vt/2 v O t/2 t
B．在任意時(shí)間內(nèi)，物體的末速度一定比初速度大2m/s C．在任意一秒內(nèi)，物體的末速度一定比初速度大2m/s D．第ns的初速度一定比第（n-1）s的末速度大2m/s
解析：由速度公式vt=v0+at可知，在任意時(shí)間t內(nèi)，v 為任意值，所以A錯(cuò)；在一定時(shí)間t內(nèi)的速度增量Δv=v -v0=at，它的大小既與a有關(guān)，又與t有關(guān)，當(dāng)t為任意值時(shí)，Δv也為任意值，因此B錯(cuò)；當(dāng)t=1s，a=2m/s2時(shí)，Δv=2m/s，即末速度比初速度大2m/s，所以C正確；由于第ns初和第(n-1)s末是同一時(shí)刻，同一時(shí)刻對應(yīng)的速度是相同的，因此，D錯(cuò)。
答案：C
拓展：學(xué)習(xí)物理公式，不僅要理解公式中各物理量的意義，還要明確它們之間的約束關(guān)系；對時(shí)間、時(shí)刻和物體的運(yùn)動(dòng)過程，大腦中要有清晰的物理圖景。
例2 一質(zhì)點(diǎn)從靜止開始以1m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)5s后作勻速直線運(yùn)動(dòng)，最后2s內(nèi)速度均勻的減少到零，則質(zhì)點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)的速度是多大？勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度是多大？
解析：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程包括加速→勻速→減速三個(gè)階段，如上圖所示，AB段為加速階段，BC為勻速階段，CD為減速階段，勻速運(yùn)動(dòng)的速度即為加速階段的末速度v 。
故v =v0+at=0+1×5=5m/s，而質(zhì)點(diǎn)作減速運(yùn)動(dòng)的初速度即為勻速運(yùn)動(dòng)的速度，即：vB=v
=5m/s。在CD段的減速運(yùn)動(dòng)過程中：末速度vD=0，由v =v0+at得a=(vD-vC)/t=(0-5)/2=-2.5（m/s2），負(fù)號表示a的方向與初速度方向相反。
拓展：解題時(shí)要正確分析題意，畫出物體運(yùn)動(dòng)過程的草圖，展示物體的運(yùn)動(dòng)過程，再運(yùn)用相應(yīng)的物理公式來求解；對于分段運(yùn)動(dòng)，一定要找出它們之間的聯(lián)系，如前一段的末速度大小等于后一段初速度的大小。
鞏固練習(xí)：
1. 已知物體的初速度是18km/h，加速度是0.5m/s2，問經(jīng)過20s后物體的速度大小是多少？
2. 一輛汽車剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，初速度大小為15m/s，加速度大小為3 m/s2，求 （1）第6秒未的瞬時(shí)速度。
（2）汽車未速度為零時(shí)所需的時(shí)間。
3. 一物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，它在第5s內(nèi)的平均速度為18m/s，則物體運(yùn)動(dòng)的加速度多大？10秒未的速度多大？
小結(jié)：
一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度（以初速度方向?yàn)檎较颍?nbsp;1. 公式；vt=v0+at 從此式可以推導(dǎo)出：t=（vt-v0）/a 2. 當(dāng)初速度v0為零時(shí)，這個(gè)公式變?yōu)関 =at。
3. 物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，a取正值；物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，a取負(fù)值。 二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)圖像（v—t圖）
1. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像是一條傾斜直線。
2. 物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，直線向上傾斜，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直線向下傾斜。 3. 過原點(diǎn)的直線表示物體的初速度為零。
4. 從圖像上可直接求出任何時(shí)刻的速度、達(dá)到任意速度所需的時(shí)間。 三、勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度的特殊規(guī)律
1. 某段時(shí)間的平均速度為該段時(shí)間初、未時(shí)刻瞬時(shí)速度的平均值
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jjlqy.cn
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