高中物理2.4匀变速直线运动的速度与位移的关系导学案

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1、第二章匀变速直线运动的研究第4节匀变速直线运动的速度与位移的关系【学习目标】（1）理解匀变速直线运动的位移与速度的关系。（2）掌握匀变速直线运动的位移、速度、加速度和时间的关系，会用公式解决匀变直线运动的实际问题。（3）提高对匀变速直线运动的分析能力，着重物理情景的过程，从而得到一般的学习方法和思维。（4）培养学生将已学过的数学规律运用到物理当中，培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。【重点】匀变速直线运动的位移与速度公式的推导及其应用【难点】具体到实际问题当中对物理意义、情景的分析。预习案【自主学习】射击时，火药在

2、枪简内燃烧，燃气膨胀，推动弹头加速运动。若把子弹在枪筒中的运动看作匀加速直线运动，假设子弹的加速度是a=5×l05m/s2，枪筒长x=0.64m，你能计算射出枪口时的速度吗？反思：这个问题中，已知条件和所求结果都不涉及，它只是一个中间量。能不能根据和，直接得到位移x与速度v的关系呢？思考：在何种情况下用解题会简便一些？探究案【合作探究一】位移—速度关系式的推导问题：匀变速直线运动的速度公式和位移公式如果消去时间t5会得到什么关系？得到的结论是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿【合作探究二】位移—速度关系式的

3、理解问题：运用公式应注意的问题：（1）公式中v、v0、a、x均为矢量，一般先规定为正方向，凡与正方向相同的取；待求量为正值时，与正方向，为负值时与正方向。（2）当时，为运动；当时，为运动；当时，公式为。针对训练1物体做初速度v0=4m/s，加速度a=2m/s2的匀变速直线运动，求位移x=45m时的速度v。【合作探究三】匀变速直线运动的位移中点速度公式的推导及应用问题:在匀变速直线运动中，对于一段位移x，设初速度为v0，末速度为v，加速度为a，证明位移中点的瞬时速度针对训练2做匀加速直线运动的列车出站时，车头经过站台时的

4、速度为1m/s，车尾经过站台时速度为7m/s，则车身的中部经过站台的速度为()5A．3.5m/sB．4m/sC．5m/sD．5.5m/s【合作探究四】位移—速度关系式的应用问题：某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为5.0m/s2，所需的起飞速度为50m/s，跑道长100m。通过计算判断，飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞？为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度，航空母舰装有帮助飞机起飞的弹射系统。对于该型号的舰载飞机，弹射系统必须使它具有多大的初速度？思考：在何种情况下用解题会简便一些？归纳

5、总结：对一般的匀变速直线运动涉及的物理量有5个，即vo、vt、t、a、x。一般来说，已知其中的三个物理量就可以求出其余的一个或二个物理量。（1）不涉及位移x时：（2）不涉及末速度vt时：（3）不涉及时间t时：对于以上三种关系式，只有两个是独立的，在做题时，应正确分析题意，寻找题目给的物理量，选取适当的运动规律解决问题。【课堂小结/本节知识网络】【当堂检测】、1．一质点做匀加速直线运动，第三秒内的位移2m，第四秒内的位移是2.5m，那么以下说法中不正确的是()5A．这两秒内平均速度是2.25m/sB．第三秒末即时速度是2

6、.25m/sC．质点的加速度是0.125m/s2D．质点的加速度是0.5m/s22．某飞机起飞的速度是50m/s，在跑道上加速时可能产生的最大加速度是4m/s2，求飞机从静止到起飞成功需要跑道最小长度为多少？3.一列火车作匀变速直线运动驶来，一人在轨道旁观察火车的运动，发现在相邻的两个10s内，火车从他面前分别驶过8节车厢和6节车厢，每节车厢长8m（连接处长度不计）。求：⑴火车的加速度a；⑵人开始观察时火车速度的大小。【课后巩固】1．物体做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，初速为2m/s，则下列说法正确的有（）A

7、．每经过1s，物体的速度增加2m/sB．第2s末的速度是初速的2倍C．每经过1s，物体的位移增加2mD．物体在前2s的位移是第1s内位移的4倍2．电梯上升过程的速度图像如图所示，从图像可知电梯在9s钟内上升的高度是（）A．0B．36mC．24mD．39m3．一辆沿平直路面行驶的汽车，速度为36km/h.刹车后获得加速度的大小是4m/s2，求：　　（1）刹车后3s末的速度；　　（2）从开始刹车至停止，滑行一半距离时的速度.54．矿井底部的升降机，从静止开始作匀加速直线运动，经过5s速度达到4m/s，接着又以这个速度匀速上

8、升了20s，然后作匀减速运动4s恰好停在井口，求矿井的深度。5．一辆轿车违章超车，以108km/h的速度驶入左侧逆行道时，猛然发现正前方80m处一辆卡车正以72km/h的速度迎面驶来，两车司机同时刹车，刹车加速度大小都是10m/s2，两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间)都是Δt.试问Δt是何数值，才能保证两车不