2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系（1） 导学案 -2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

宣威五中龙泉学校高一年级秋季学期物理导学案 主备人：吴兴浩 2023年10月8日 2.3 匀变速直线运动的位移和时间的关系（1） 学习目标： 1、能利用v-t图像得出匀变速直线运动的位移与时间关系式，进一步体会利用物理图像分析物体运动规律的研究方法。（重点） 2、能推导出匀变速直线运动的速度与位移关系式，体会科学推理的逻辑严密性。（重点） 3、能在实际问题情境中使用匀变速直线运动的位移公式解决问题，体会物理知识的实际应用价值。 4、了解v-t图像围成的面积即相应时间内的位移。提高应用数学研究物理问题的能力。 预学案： 知识点一 位移与时间的关系 1、位移—时间关系：根据速度-时间图像与时间轴所围的面积等于位移的大小，有 ，结合速度—时间公式：，可得＝ 。 2、对位移—时间关系式的理解： （1）位移—时间关系式中，位移x是时间t的 函数，其x－t图线是一条过原点的抛物线的一部分，如果只知道这几个物理量的大小，则必须考虑由于这几个矢量的方向不同而引起的多解问题。 （2）速度公式既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动。 （3）此公式中有四个物理量，知道其中三个就可以求第四个物理量。 3、公式的矢量性 （1）公式 中的v0、x、a均为 ，应用公式解题时，首先应先选取正方向。与正方向相同的取正值，相反的取负值。 3、两种特殊形式 (1)、当=0时，x= ，即由静止开始的匀加速直线运动的位移公式，位移x与 成正比。 (2)、当=0时，x= ，即匀速直线运动的位移公式。 知识点二 速度与位移的关系 1、速度—位移关系式： 。 2、对速度—位移关系式的理解： （1）、公式，反映了初速度、末速度、加速度、位移之间的关系，这四个物理量均为矢量，应用公式解题时，首先应先选取正方向，一般选取 的方向为正方向。当其中三个物理量已知时，可求另一个未知量。 （2）、速度—位移公式适用于已知量和未知量均不涉及时间的问题。如果在所研究的问题中，已知量和未知量都不涉及时间，利用匀变速直线运动的速度与位移的公式求解，往往会更简便。 3、两种特殊形式 (1)、当=0时，有 ，即初速度为零的匀加速直线运动的速度位移公式。 (2)、当=0时，有 ，即末速度为零的匀减速直线运动的速度位移公式。 探究案： 1、探究一：推导匀变速直线运动中位移与时间关系式 对照右图，思考讨论下列问题： (1)、计算右图中梯形的面积。 (2)、利用图中相应的物理量，试推导匀变速直线运动的位移公式； (3)将丁图中横、纵坐标的字母修改为相应的物理量，并将和标到图中的相关位置，进一步理解位移时间公式。 2、探究二：推导匀变速直线运动的速度与位移的关系式 （1）、如果题目中没告诉我们时间t，只告诉、、、能不能根据和求出位移呢? （2）、匀变速直线运动速度与位移公式的表达式： 检测案： 1、飞机起飞的过程是由静止开始在平直跑道上做匀加速直线运动的过程。飞机在跑道上加速到某速度值时离地升空飞行。已知飞机在跑道上加速前进的距离为1600m，所用时间为40s，则飞机的加速度a和离地速度v分别为 (　　) A、2 m/s2　80 m/s B、2 m/s2　40 m/s C、1 m/s2　40 m/s D、1m/s2　 80 m/s 2、如下图所示，一辆汽车以1 m/s2的加速度加速行驶了12 s，驶过了180 m。汽车开始加速时的速度是多少？ 3、射击时，火药在枪筒中燃烧，燃气膨胀，推动弹头加速运动。若把子弹在枪筒中的运动看做初速度为零的匀加速直线运动，设子弹的加速度a=5×105 m/s2，枪筒长x=0.64 m，求子弹射出枪口时的速度。 课后作业：课本练习与应用 作业本上习题1、2、4题 2 心有所向，日复一日，必有精进 学科网（北京）股份有限公司 $$