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2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
[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。
[教学重点]
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。
[教学难点]
对匀变速直线运动速度公式物理意义的理解。
[课时安排]
1课时
[教学过程]
一、引入新课:
什么是瞬时速度?匀速直线运动和匀变速直线运动中的瞬时速度有什么不同?
瞬时速度是指物体在运动中的某一时刻或某一位置的速度。匀速直线运动中的瞬时速度是不变的,匀变速直线运动中的瞬时速度是时刻改变的。
二、匀变速直线运动
匀速直线运动的v-t图是怎么样的呢?如图1,一条平行与时间轴的直线,表示物体的速度不随时间变化
上节课做了实验,得出了小车速度随时间的变化规律,图象又是怎么样的呢?大家画出的图象多如图2所示:
图2:图象是一条倾斜的直线,在图象上无论Δt取多大,对应的速度变化量Δv与Δt之比都是一样的,即物体在任一时间间隔内的平均加速度均相等(也即直线上各点的斜率相等)。
我们把物体沿一条直线,且加速度不变的运动,叫匀变速直线运动。匀变速直线运动v-t图象是一条倾斜的直线。
匀加速直线运动:速度随时间均匀增加
匀减速直线运动:速度随时间均匀减少
练习:
A、B、C、D四个物体在一条直线上运动,它们的速度时间图象如图所示,请回答以下问题:
(1)哪个物体的加速度为零而速度不为零?
(2)哪一时刻两物体的速度相同而加速度不同?
(3)同一时刻,哪两个物体运动的加速度相同但速度不相同?
(4)同一时刻,哪一物体的加速度比另一物体小,但速度比另一物体大?
讨论:当V—t图象是曲线时,物体运动的加速度是如何变化的?(图4)
1、相同的时间间隔Δt内增加的速度Δv不同,所以不同时间段内平均加速度不同。
2、曲线上某点的斜率就是对应时刻的瞬时加速度。(如果Δt取得极短,那么曲线可看作直线,物体在这非常短的时间内做匀变速运动,此时,用极短时间内的匀加速运动的加速度代替某时刻的瞬时加速度),所以图象是曲线,说明物体的运动是瞬时加速度不断变化的变速运动。
3、斜率为正,加速度为正,物体加速运动,斜率为负,加速度为负,物体减速运动。
三、速度与时间的函数关系(图2)
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