2018-2019学年人教版必修一 2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 教案
2018-2019学年人教版必修一   2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系      教案第3页

  V平均=(v+v0)/2 (非匀变速直线运动不适用)

  用类比法证明:一共有7根柱子,长度分别为:3米、4米、5米、6米、7米、8米,9米,即柱子的高度是均匀增加的,求这些柱子的平均高度是多少?(算法:全部相加除以7即得,与第1根和最后一根的平均高度相同)。

  2. 某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度。即

  Vt/2= V平均=(v+v0)/2=s/t,

  证明:如下图,前t/2阶段,初速度为Vo,未速度为Vt/2 加速度为a,时间为t/2,故有 Vt/2 =Vo+a.t/2,后t/2阶段:v= Vt/2+ at/2,两式相减即得结果。

  

     

例题讲解

  例1 物体做匀加速直线运动,已知加速度为2m/s2,那么( )

  A.在任意时间内,物体的末速度一定等于初速度的2倍

  B.在任意时间内,物体的末速度一定比初速度大2m/s

  C.在任意一秒内,物体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,在任意时间t内,v 为任意值,所以A错;在一定时间t内的速度增量Δv=v -v0=at,它的大小既与a有关,又与t有关,当t为任意值时,Δv也为任意值,因此B错;当t=1s,a=2m/s2时,Δv=2m/s,即末速度比初速度大2m/s,所以C正确;由于第ns初和第(n-1)s末是同一时刻,同一时刻对应的速度是相同的,因此,D错。

  答案:C

  拓展:学习物理公式,不仅要理解公式中各物理量的意义,还要明确它们之间的约束关系;对时间、时刻和物体的运动过程,大脑中要有清晰的物理图景。

  例2 一质点从静止开始以1m/s2的加速度做匀加速直线运动,经5s后作匀速直线运动,最后2s内速度均匀的减少到零,则质点匀速运动的速度是多大?匀减速运动时的加速度是多大?

  解析:质点的运动过程包括加速→匀速→减速三个阶段,如上图所示,AB段为加速阶段,BC为匀速阶段,CD为减速阶段,匀速运动的速度即为加速阶段的末速度v 。

  故v =v0+at=0+1×5=5m/s,而质点作减速运动的初速度即为匀速运动的速度,即:vB=v =5m/s。在CD段的减速运动过程中:末速度vD=0,由v =v0+at得a=(vD-vC)/t=(0-5)/2=-2.5(m/s2),负号表示a的方向与初速度方向相反。

  拓展:解题时要正确分析题意,画出物体运动过程的草图,展示物体的运动过程,再运用相应的物理公式来求解;对于分段运动,一定要找出它们之间的联系,如前一段的末速度大小等于后一段初速度的大小。

  巩固练习:

  1. 已知物体的初速度是18 m/h,加速度是0.5m/s2,问经过20s后物体的速度大小是多少?

  2. 一辆汽车刹车后做匀减速直线运动,初速度大小为15m/s,加速度大小为3 m/s2,求

(1)第6秒未的瞬时速度。