高中物理第章匀变速直线运动的规律(一)学案沪科版

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1、学案3　匀变速直线运动的规律(一)[学习目标定位]　1.掌握并会推导匀变速直线运动的速度公式、位移公式，会应用公式进行分析和计算.2.理解各公式中各物理量的物理意义及符号的确定.3.知道匀变速直线运动的v－t图像特点，理解图像的物理意义，会根据图像分析解决问题．一、初速度为零的匀变速直线运动图11．速度公式：vt＝at.2．位移公式：s＝at2.3．速度—时间图像如图1所示(1)图线的斜率表示物体运动的加速度．(2)图线下方三角形面积表示t时间内的位移．二、匀变速直线运动的规律1．速度公式：vt＝v0＋at.2．位移公式s＝v0t＋at2.一、初速度为零的匀变速直线运动[问题设计]自由落

2、体运动是初速度为零的匀变速直线运动的特例，请你根据自由落体运动的速度公式和位移公式写出初速度为零的匀变速直线运动的一般规律．答案　自由落体运动的速度公式为vt＝gt，位移公式为h＝gt2，若初速度为零的匀变速直线运动的加速度为a，则速度公式为vt＝at，位移公式为s＝at2.[要点提炼]初速度为零的匀变速运动，其瞬时速度与时间成正比，位移与时间的平方成正比．即：1．速度公式：vt＝at.2．位移公式：s＝at2.10/10二、匀变速直线运动的规律及其图像[问题设计]1．设一个物体做匀变速直线运动，运动开始时刻(t＝0)的速度为v0(叫做初速度)，加速度为a，经过的时间为t，求t时刻物体的

3、瞬时速度．答案　由加速度的定义式a＝，整理得：vt＝v0＋at.2．一个物体做匀变速直线运动，其运动的v－t图像如图2所示．已知物体的初速度为v0，加速度为a，运动时间为t，末速度为vt.图2请根据v－t图像和速度公式求出物体在t时间内的位移(提示：v－t图像与t轴所围“面积”表示位移)．答案　v－t图线下梯形的面积表示位移S＝(OC＋AB)×OA把面积及各条线段换成所代表的物理量，上式变成s＝(v0＋vt)t①又因为vt＝v0＋at②由①②式可得s＝v0t＋at2[要点提炼]1．匀变速直线运动的规律(1)速度公式：vt＝v0＋at.(2)位移公式：s＝v0t＋at2.2.由匀变速直线运

4、动的v－t图像可获得的信息(如图3所示)图3(1)由图像可直接读出任意时刻的瞬时速度，图像与纵轴的交点(截距)表示初速度．(2)图线的斜率表示物体运动的加速度．(3)图线与横轴所包围的“面积”表示位移大小．10/10一、匀变速直线运动规律的应用例1　一物体做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a＝2m/s2，求：(1)第5s末物体的速度多大？(2)前4s的位移多大？(3)第4s内的位移多大？解析　(1)第5s末物体的速度由v1＝v0＋at1得v1＝0＋2×5m/s＝10m/s(2)前4s的位移由s1＝v0t＋at2得s1＝0＋×2×42m＝16m(3)物体第3s末的速度v2＝v0＋at2

5、＝0＋2×3m/s＝6m/s则第4s内的位移s2＝v2t3＋at＝6×1m＋×2×12m＝7m答案　(1)10m/s　(2)16m　(3)7m针对训练1　由静止开始做匀加速直线运动的物体，在第1s内的位移为2m．关于该物体的运动情况，以下说法正确的是(　　)A．第1s内的平均速度为2m/sB．第1s末的瞬时速度为2m/sC．第2s内的位移为4mD．运动过程中的加速度为4m/s2答案　AD解析　由直线运动的平均速度公式＝知，第1s内的平均速度＝＝2m/s，A对．由s＝at2得，加速度a＝＝m/s2＝4m/s2，D对．第1s末的速度vt＝at＝4×1m/s＝4m/s，B错．第2s内的位移s2

6、＝×4×22m－×4×12m＝6m，C错．题组二　对v－t图像的理解及应用例2　图4是直升机由地面起飞的速度图像，试计算直升机能到达的最大高度及25s时直升机所在的高度是多少？图410/10解析　首先分析直升机的运动过程：0～5s直升机做匀加速运动；5s～15s直升机做匀速运动；15s～20s直升机做匀减速运动；20s～25s直升机做反向的匀加速运动．分析可知直升机所能到达的最大高度为题图中t轴上方梯形的面积，即S1＝600m．25s时直升机所在高度为S1与图线CE和t轴所围成的面积S△CED的差，即S2＝S1－S△CED＝(600－100)m＝500m.答案　600m500m针对训练2

7、　质点做直线运动的v－t图像如图5所示，规定向右为正方向，则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为(　　)图5A．0.25m/s；向右B．0.25m/s；向左C．1m/s；向右D．1m/s；向左答案　B解析　由题图得前8s内的位移s＝[×3×2＋×5×(－2)]m＝－2m，则平均速度＝＝m/s＝－0.25m/s，负号表示方向向左．B正确．1．掌握匀变速直线运动的基本规律：(1)速度公式：vt＝v0＋at(2)位移公式：s＝v0t