摘要:
该高中物理课件聚焦匀变速直线运动的速度变化规律,涵盖运动特点、速度-时间关系公式及v-t图像等核心知识点。课堂以“速度变化是否存在规律”设问导入,结合汽车加速情景及速度表格数据,引导学生总结加速度不变的特点,搭建从具体现象到抽象概念的学习支架,衔接速度变化认知与规律探究。
其亮点在于以科学思维的模型建构和科学探究的问题驱动为特色,通过汽车速度表格数据推导加速度不变特点,结合v-t图像分析斜率(加速度)、截距(初速度)等要素,设计“加速度方向改变是否为匀变速”等思考讨论题。采用情景导入、数据论证、图像分析的学科教学方法,帮助学生建构匀变速直线运动模型,培养科学推理能力。学生能深化物理观念,教师可获得结构化探究式教学资源,提升教学效果。
内容正文:
第1节 速度变化规律
第二章 匀变速直线运动
1
运动的物体速度常在变化,速度变化是否存在规律?
2
知识点一:匀变速直线运动的特点
t/s 0 1 2 3 4 5 6 7 8
v/(m·s-1) 0 2 4 6 8 10 12 14 16
情景:汽车从开始沿直线运动的加速过程
汽车的速度在如何变化?
汽车的速度在均匀变化,即加速度保持不变
3
加速度保持不变的直线运动称为匀变速直线运动
1.加速度保持不变且方向与速度方向同向时,物体作匀加速直线运动
2.加速度保持不变且方向与速度方向反向时,物体作匀减速直线运动
匀加速直线运动
(1)特点:轨迹是直线,速度越来越大,加速度不变,加速度方向与速度方向相同。
(2)两种情况如图甲:
①速度、加速度都沿坐标轴正方向。
②速度、加速度都沿坐标轴负方向。
(3)举例:汽车启动、飞机起飞、石块下落等。
匀减速直线运动
(1)特点:轨迹是直线,速度越来越小,加速度不变,加速度方向与速度方向相反。
(2)两种情况如图乙:
①速度沿坐标轴正方向,加速度沿坐标轴负方向;
②速度沿坐标轴负方向,加速度沿坐标轴正方向。
(3)举例:汽车刹车、火车进站、石块被竖直上抛等。
知识点二:匀变速直线运动的速度-时间关系
把运动开始时刻取作0时刻
计时起点(t=0)的速度为v0 ,t时刻的速度为vt
加速度
速度的变化量
速度发生改变所用时间
末速度
初速度
初时刻为0,0到的时间间隔为
加速度
初速度
运动过程对应的时间
末速度
vt = v0 + at
2.适用条件:匀变速直线运动
3.性质:矢量性。
v0、v、a均为矢量
一般规定 v0 的方向为正方向
1.匀变速直线运动速度公式:
vt=v0+at
只适用于匀变速直线运动
知识点三:速度-时间图像
在平面直角坐标系中,纵轴表示速度,横轴表示时间;
描述速度随时间变化关系的图像,叫速度-时间图像。
1.图像特点:直观
2.常用作图法
(1)描点作图
(2)根据函数关系式作图
3.作图步骤
(1)建系 (2)描点 (3)作图
任一时刻所
对应的速度
图像位于t轴上方
物体向正方向运动
图像位于t轴下方
物体向负方向运动
v
t
v0
A
B
t1
O
横轴上的交点表示该时刻速度为0
图像特征:
斜率表示加速度
纵轴上的截距表示初速度
判断及说明:
想一想
匀加速
匀减速
v0>0,a>0
v0>0,a<0
反方向匀加速
v0<0,a<0
v0<0,a>0
v
t
O
v0
v
t
O
v0
v
t
O
v0
v
t
O
v0
反方向匀减速
【思考与讨论】1.如图所示,在2t时间内物体的速度方向没有变化,且速度大小均匀变化,那么是否可以认为在2t时间内物体做的是匀变速直线运动呢?
v
O
t
t
2t
尽管速度方向没有变化且大小均匀变化,加速度大小不变,但加速度方向改变了,即加速度不再恒定,所以不是匀变速直线运动
尽管速度方向变化了且大小均匀变化,但加速度大小方向都没有改变,即加速度恒定,所以是匀变速直线运动
【思考与讨论】2.如图所示,在2t时间内物体的速度方向改变了,但速度大小还均匀变化,那么是否可以认为在2t时间内物体做的是匀变速直线运动呢?
O
v
v0
t
t
2t
【思考与讨论】3.如图是甲、乙两物体运动的v-t图像。在相等的时间间隔内,即Δt'=Δt时,速度的变化量Δv'和Δv总是相等的吗?两物体都做匀变速直线运动吗?二者有何区别?
在相等的时间间隔内,甲的Δv'<Δv,乙的Δv'>Δv;两物体的运动均不是匀变速直线运动;甲物体做加速度减小的加速运动,乙物体做加速度增大的加速运动。
当 v 0= 0 时
物体做初速度为零的匀加速直线运动
当 a = 0 时
物体做匀速直线运动
v = at
v = v0
特 殊 情 况
速度变化规律
匀变速直线运动的特点
加速度保持不变的直线运动
匀加速直线运动和匀减速直线运动
匀变速直线运动的速度-时间关系
vt=v0+at
公式推导
适用范围
矢量性
速度-时间图像
斜率
纵轴截距
横轴交点
1.关于匀变速直线运动,下列说法中正确的是( )
A.匀变速直线运动是相等时间内通过的位移相等的运动
B.匀减速直线运动的加速度一定为负
C.匀减速直线运动的速度和加速度的方向一定是相反的
D.在匀减速直线运动中,速度和位移一定都随时间的增加而减小
C
2.(多选)在中若汽车在平直的高速公路上行驶。已知在某段时间内这辆汽车的加速度方向与速度方向相同,则在这段时间内,该汽车 ( )
A.一定做加速直线运动
B.不一定做匀加速直线运动
C.可能做匀变速直线运动
D.一定做匀变速直线运动
ABC
C
3.物体做匀变速直线运动,初速度为2 m/s,加速度大小为1 m/s2 ,则经1 s后,其末速度( )
A.一定为3 m/s
B.一定为1 m/s
C.可能为1 m/s
D.不可能为1 m/s
4.中国青年网消息,被称作“最能装”的8A型列车在北京正式亮相,如图所示,最大载客量达到3 456人。该列车匀减速进站,停靠一段时间后又匀加速(同方向)出站,在如图所示的四个v-t图像中,正确描述了列车运动情况的是( )
B
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