《第二章 匀变速直线运动的研究》学习活动设计一:匀变速直线运动的速度与时间的关系
学生活动一:
1.如图,如果C919飞机沿直线匀速飞行,请定性地画出它运动的v-t图像。
思考讨论:
(1)该v-t图像有什么特点?
(2)该图像表示的加速度有什么特点?
2.如下图为上一节课实验中小车运动的v-t图像
思考讨论:
(1)该v-t图像有什么特点?
(2)从图像分析,小车的速度随时间如何变化?
图像是一条倾斜的直线,v随t成线性关系,该直线的斜率为一定值,故取任意相等时间Δt,对应小车速度的增加量Δv相等,即小车的速度随时间均匀增加。
3.从图像分析,小车的加速度有什么特点?
图线斜率为一定值,无论Δt选在什么区间,对应速度的变化量Δv与时间变化量Δt的比值都相等,由可知,图线的斜率的物理意义为小车的加速度,小车运动过程中加速度保持不变。
总结:
一、匀变速直线运动
1.定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫作匀变速直线运动。
2.特点:任意相等Δt内的Δv相等,速度随时间均匀变化。
3.v-t图像:是一条倾斜的直线。
4.分类:
匀加速直线运动:速度随时间均匀增加
匀减速直线运动:速度随时间均匀减小
学生活动二:推导匀变速直线运动速度与时间的关系
方法一:利用加速度定义式,推导匀变速直线运动速度与时间的关系
方法二:利用v-t图像,推导匀变速直线运动速度与时间的关系
由图像可知,在t时间内速度变化Δv,t时刻末速度v=+Δv,又Δv=at,得到v=+at
总结:
二、速度与时间的关系
1.公式:v=+at
2.理解:
(1)v为t时刻速度,为初速度,t为运动过程对应的时间;
(2) v a三个物理量均为矢量;
(3) 与a同向时,物体做加速运动;与a反向时,物体做减速运动。
三、学习检测
1.百公里加速指的是速度从0到100km/h的加速时间,是对汽车动力最直观的体现。某型号汽车百公里加速时间为8s,若该汽车做匀加速直线运动,则从启动开始计时,2.4s时的速度为多少?
2.在平直的公路上,一辆电动汽车在进行某次刹车测试,初速度为16m/s,遇到紧急情况开始刹车,在阻力作用下,汽车以2m/s2的加速度减速,从刹车制动开始计时,问:
(1)5s末汽车的速度为多大?
(2)10s末汽车的速度为多大?