匀变速直线运动的位移与时间的关系(说课稿)
§2-3匀变速直线运动的位移与时间的关系（说课稿）
本课是人教版2010版教科书必修一第二章第三节的内容。
史志贤
一、说教材
1、教材的地位和作用
必修第一章学习了描述运动的概念，本章学习匀变速直线运动几个物理量之间的定量关系，本节研究的是匀变速直线运动的位移与时间的关系。上一章为本节奠定了全面的基础．本节是第一章概念和科学思维方法的具体应用。匀变速直线运动的位移是对前面所学过的匀变速直线运动的速度、加速度的应用，是对速度-时间图象的应用。匀变速直线运动的位移是解决运动学和动力学问题的基础和工具，匀变速直线运动的位移掌握不好，后续课中的自由落体运动，牛顿第二定律的应用，带电粒子在匀强电场中偏移等许多问题都会受到影响，因此，本节的知识在整个力学中具有基础性的地位，起着承上启下的作用。在物理教学中的地位和作用是至关重要的。
2、教学目标
知识与技能
1）正确理解ｖ-ｔ图线与时间轴所围面积的物理意义。
2）初步掌握匀变速直线运动的位移公式，并能运用解决实际问题。
过程与方法
1）通对ｖ-ｔ图线下面积意义的探究，使学生接受一种研究物理问题的科学方法——微分法。再次渗透极限思想。
2）通过v-t图象推出位移公式，培养学生运用数学函数图象解决物理问题的能力。
情感态度与价值观
通过探究过程，逐步培养学生的科学思想及科学方法，形成严谨的科学态度。
3、教学重点
知识上以匀变速直线运动的位移与时间关系的公式及其应用为重点。
能力上使学生经历匀变速直线运动位移规律的探究过程，培养学生的科学思想和方法为重点。
4、教学难点
知识难点是理解ｖ-ｔ图线与时间轴所围面积的物理意义。
能力难点是通过极限思想的渗透，学习微分法。
5、教学手段
为了克服了微分法的抽象难懂，利用了多媒体课件形象地展示了无限细分的过程。
二、说学情与教法：
高一学生思维活跃，有一定的逻辑推理能力，刚刚学习过位移、速度、平均速度、加速度等概念，对匀变速直线运动的含义有一定的了解；已经有了采用观察、归纳、讨论、公式、图象等方法分析问题、解决问题的基础；学生对物理新内容的学习有相当的兴趣和积极性，也敢于表达自己的思想。但探究问题的能力以及合作交流等方面的发展不够均衡。
针对教材和学情，本节课主要运用了启发探究式综合教学方法。对教学的重难点即微分法的教学上采用了目标导学法，以思维训练为主线，创设问题情境，通过小组讨论和归纳，引导学生积极思考，探索和发现科学规律。既明确了探究的目标和方向，又最大限度地调动了学生积极参与教学活动，充分体现“教师主导，学生主体”的教学原则。在从匀速过渡到变速的教学上采用了比较法，启发学生从已有认识获得新知；并利用数学知识解决物理问题。另外还通过知识的铺垫、方法的迁移、多媒体课件的演示等手段，分散教学难点，帮助学生理解“无限分割逐渐逼近”的思想。引导学生动口、动脑、动手获取知识，提高学生的综合素质。
三、说学法：
匀速运动是学生初中学习的内容，上一章的学习中，学生已经掌握了运动图象，在理解瞬时速度的概念时也渗透了微分、极限的思想，针对学生的掌握情况，我采用了启发探究式综合教学法。课前设计知识回顾，锻炼学生总结复述已学知识的能力。引导学生以学过的瞬时速度概念和匀速运动为基础，利用实例，巧妙设疑，启发学生思考，让学生在自主讨论的学习环境下深化对微分法的理解，培养学生分析问题的能力；学生用已有的知识演绎推理、归纳总结
出匀变速运动的位移时间规律，培养了学生对知识的迁移能力。让学生通过面积自行计算求位移时采用多种方法，培养了学生的数形结合能力和发散思维能力。最后又通过实例分析加深学生对知识规律的消化理解；强化有意注意，及时评价鼓励学生，让学生经历从实际到理论，再从理论到实践的探究过程。
四、教学程序：
知识回顾
针对学生对已学知识的掌握程度不同，我在课前对本节课涉及到的已有知识做了回顾，为本节课做了知识上的准备和铺垫。
新课引入
我以位移用x表示的来历作为切入点。这是本节书下注释的内容，但我认为第一章用△x表示位移而本节用x，会造成学生认知混乱。让学生明确后，匀速直线运动的位移公式可写为x=vt，然后过渡到让学生思考匀速直线运动的位移如何形象地体现在v-t图像中。这样引入清楚明了，自然流畅，还为矩形面积的出现埋下了伏笔。
新课教学
首先处理的是匀速运动某段时间的位移就是v – t 图线与t轴所夹的矩形的“面积”的问题。为匀变速直线运动位移打好基础，为学生知识迁移做好准备。
要求学生独立画出匀速直线运动的v-t图象，检验学生对已学知识的掌握。让学生边观察边思考，引导学生把位移与矩形的面积联系起来。并且说明面积有正负表示位移的正负方向。由于有前面的伏笔和准备，学生能很容易地独立得出结论，激活了学生继续探究匀变速直线运动位移的积极性和愿望。
接下来是本节的重点和难点，探究匀变速直线运动的位移是否也能用v–t 图线与t轴所围图形的面积来表示。这一部分在时间分配和师生投入精力方面都是最大的。主要注重培养学生观察、分析问题的能力和对知识的迁移能力，注重渗透科学的思维方法。
我是引用课本上思考与讨论中的实例组织学生展开对匀变速直线运动的位移的讨论的。为了注重学生的自主学习，由我提出问题，学生进行小组讨论，，最后各小组派一名代表总结发言。
实例是一次测量记录，引导学生用最简便的方法粗略估算物体的位移。问题一是引导学生明确研究对象，即要研究的是什么运动。讨论的结果是，变速运动现阶段只能用平均速度粗略估算物体的位移，但显然不能用任一时刻的速度乘上整个运动的时间去计算位移．这将导致巨大的误差。问题二中的方法给学生提供了一条解决问题的途径，并指引学生正确的思维方向，而且学生也发现仍然有误差。问到如何评价此方法时，有学生提出此方法的依据是瞬时速度可以近似地代表短时间的平均速度，这里体现出学生掌握了第一章瞬时速度的概念，并且学会了应用。接下来的问题引导学生思考，若时间间隔取得很小，误差会很小，甚至接近真实值。通过问题的一步步升级，使学生的思维得到了锻炼和升华。到此，匀变速直线运动的位移对应v-t图象中“面积”的结论水到渠成。对这个难点的突破，我采用的是师生互动的渗透方式，而不是简单的说教方式。渗透了极限的思想，但没有使用极限的语言，既解决了问题，又留下了今后进一步渗透的空间。学生自己分组讨论，能够发挥小团体合作学习的优点，经过思考、讨论的过程，学生的科学探究能力有所加强，科学思想也逐步形成。
接下来的通过计算“面积”推导出位移公式几乎都是由学生通过演算的形式自主完成，推导时充分调动他们的发散思维，“面积”可看作梯形，还可看作小矩形加上三角形，还可以看做大矩形减去三角形。锻炼他们使用数形结合的数学方法解决物理问题。最后总结强调公式的矢量性，正方向问题。
本节课我安排了两个例题，以学生自己分析解题为主，师生交流共同完成。练习能帮助学生巩固新知识，有利于物理概念的理解和物理规律的应用。
例一是书上的例题即匀加速运动分析，解题时注重书写格式规范和运动示意图的画法，让学生养成良好的做题习惯。例二是刹车问题，这是一个典型的匀减速运动问题。我特意让学生自己解决，用实物投影展示不同的解题情况，学生马上看到矛盾所在，认识到物理知识与实际问题要相符合，求刹车后一段时间内的位移应特殊处理。事实证明，学生自己研究得出的结果在加深记忆方面比教师讲要好很多。
最后，我设计了小结，进一步加深学生对本节课所学知识点的记忆。在作业的处理上我只是留了简单的书后习题，目的是巩固公式。
五、教学反思：
在这节课里，我把一个在物理学发展中极为深刻而有效的思维方法—微分法，以简约化的方式呈现出来了。这样处理的目的是为了防止教学中仅仅侧重知识点“套用”，而忽视了科学思维方法的培养。“一个变化过程在极短时间
内可以认为是不变的”．这也是一种科学的思路。而且常常是对待复杂物理问题的一种科学方法。本节课让学生在渗透中形成了科学的思路，掌握了基本的方法，达到了提高解决问题能力的目的。
我对本节教材进行适当的处理：利用教材中“思考与讨论”栏目的内容，通过学生小组讨论的形式，对“v-t图象面积位移关系”进行充分探究，把“做一做”栏目的内容移到下一节课。这种做法既实现了运用数学方法和极限思想研究并解决物理问题，又使教学过程更流畅，重点更突出，提高学生的学习主动性和积极性，有利于培养学生发散思维的能力和科学探究的能力。不足之处是在教学过程中发现学生小组讨论时，设计的问题还不够开放，实际上学生可以自己找到正确方法，应该让学生有更充分的讨论空间。
以上就是我对本节课的处理和认识，谢谢各位老师！不当和错误之处，请多多批评指正！
师：匀变速直线运动跟我们生活的关系密切，研究匀变速直线运动很有意义．对于运动问题，人们不仅关注物体运动的速度随时间变化的规律，而且还希望知道物体运动的位移随时间变化的规律．我们用我国古代数学家刘徽的思想方法来探究匀变速直线运动的位移与时间的关系．
[新课教学]
一、匀速直线运动的位移
师：我们先从最简单的匀速直线运动的位移与时间的关系人手，讨论位移与时间的关系．我们取初始时刻质点所在的位置为坐标原点．则有t时刻质点的位置坐标与质点在o～t一段时间间隔内的位移相同．得出位移公式x＝vt．请大家根据速度一时间图象的意义，画出匀速直线运动的速度一时间图象．
学生动手定性画出一质点做匀速直线运动的速度一时间图象．如图2—3—1和2—3—2所示．
师：请同学们结合自己所画的图象，求出图线与初、末时刻线和时间轴围成的矩形面积．
生：正好是vt。即体在t时间内所发生的位移。
师：当速度值为正值和为负值时，它们的位移有什么不同?
生：当速度值为正值时，x＝vt>O，图线与时间轴所围成的矩形在时间轴的上方．当速度值为负值时，x＝vt 师：位移x>o表示位移方向与规定的正方向相同，位移x 师：对于质点做匀速直线运动的情况，同学们从刚才的分析与对比中，发现v—t图象中图线与时间轴所包围的面积表示质点在t时间内所发生的位移。那么，对于匀变速直线运动，它的位移与它的v—t 图象，是不是也有类似的关系呢? 二、匀变速直线运动的位移 [思考与讨论] 学生阅读教材第40页思考与讨论栏目，老师组织学生讨论这一问题． (课件投影)在“探究小车的运动规律”的测量记录中，某同学得到了小车在0，1，2，3，4，5几个位置的瞬时速度．如下表：（但纸带未保存好，已丢失） ? 学生讨论后回答． 生：在估算的前提下，我们可以用某一时刻的瞬时速度代表它附近的一小段时间内的平均速度，当所取的时间间隔越小时，这一瞬时的速度越能更准确地描述那一段时间内的平均运动快慢．用这种方法得到的各段的平均速度乘以相应的时间间隔，得到该区段的位移x＝vt，将这些位移加起来，就得到总位移． 师：当我们在上面的讨论中不是取0．1s时，而是取得更小些．比如0．06s，同样用这个方法计算，误差会更小些，若取0．04 s，0．02 s……误差会怎样? 生：误差会更小．所取时间间隔越短，平均速度越能更精确地描述那一瞬时的速度，误差也就越小．[交流与讨论] (课件投影)请同学们阅读下面的关于刘徽的“割圆术”． 分割和逼近的方法在物理学研究中有着广泛的应用．早在公元263年，魏晋时的数学家刘徽首创了“割圆术”——圆内正多边形的边数越多，其周长和面积就越接近圆的周长和面积．他著有《九章算术》，在书中有很多创见，尤其是用割圆术来计算圆周率的想法，含有极限观念，是他的一个大创造．他用这种方法计算了圆内接正192边形的周长，得到了圆周率的近似值π=157／50(＝3．14)；后来又计算了圆内接正3 072边形的周长，又得到了圆周率的近似值π=3 927／1 250(＝3．141 6)，用正多边形逐渐增加边数的方法来计算圆周率，早在古希腊的数学家阿基米德首先采用，但是阿基米德是同时采用内接和外切两种计算，而刘徽只用内接，因而较阿基米德的方法简便得多． 学生讨论刘徽的“割圆术”和他的圆周率，体会里面的“微分”思想方法． 生：刘徽采用了无限分割逐渐逼近的思想．圆内正多边形边数越多，周长和面积就越接近圆的周长和面积． 让学生动手用剪刀剪圆，体会分割和积累的思想．具体操作是：用剪刀剪一大口，剪口是一条直线；如用剪刀不断地剪许多小口，这许多小口的积累可以变成一条曲线． 师：下面我们采用这种思想方法研究匀加速直线运动的速度一时间图象． (课件展示)一物体做匀变速直线运动的速度一时间图象，如图2—3—4中甲所示． 师：请同学们思考这个物体的速度一时间图象，用自己的语言来描述该物体的运动情况． 生：该物体做初速度为v0的匀加速直线运动． 师：我们模仿刘徽的“割圆术”做法，来“分割”图象中图线与初、末时刻线和时间轴图线所围成的面积．请大家讨论． 将学生分组后各个进行“分割”操作． A组生1：我们先把物体的运动分成5个小段，例如t/5算一个小段，在v—t图象中，每小段起始时刻物体的瞬时速度由相应的纵坐标表示(如图乙)． A组生2：我们以每小段起始时刻的速度乘以时间t/5近似地当作各小段中物体的位移，各位移可以用一个又窄又高的小矩形的面积代表．5个小矩形的面积之和近似地代表物体在整个过程中的位移． B 组生：我们是把物体的运动分成了10个小段． 师：请大家对比不同组所做的分割，当它们分成的小段数目越多，长条矩形与倾斜直线间所夹的小三角形面积越小．这说明什么? 生：就像刘徽的“割圆术”，我们分割的小矩形数目越多，小矩形的面积总和越接近于倾斜直线下所围成的梯形的面积． 师：当然，我们上面的做法是粗糙的．为了精确一些，可以把运动过程划分为更多的小段，如图丙，用所有这些小段的位移之和，近似代表物体在整个过程中的位移．从v —t 图象上看，就是用更多的但更窄的小矩形的面积之和代表物体的位移． 可以想象，如果把整个运动过程划分得非常非常细，很多很多小矩形的面积之和，就能准确地代表物体的位移了．这时，“很多很多”小矩形顶端的“锯齿形”就看不出来了，这些小矩形合在一起组成了一个梯形OABC ，梯形OABC 的面积就代表做匀变速直线运动的物体在0(此时速度是v 0)到t(此时速度是v)这段时间内的位移． 教师引导学生分析求解梯形的面积，指导学生怎样求梯形的面积． 生：在图丁中，v —t 图象中直线下面的梯形OABC 的面积是 S=(OC+AB )×OA/2 把面积及各条线段换成所代表的物理量，上式变成x ＝(V o+V)t/2 把前面已经学过的速度公式v ＝v 0+at 代人，得到2 021at t v x + = 这就是表示匀变速直线运动的位移与时间关系的公式。 师：这个位移公式虽然是在匀加速直线运动的情景下导出的，但也同样适用于匀减速直线运动。 师：在公式2021at t v x +=中，我们讨论一下并说明各物理量的意义，以及应该注意的问题。 生：公式中有起始时刻的初速度v o ，有t 时刻末的位置x (t 时间间隔内的位移)，有匀变速运动的加速度a ，有时间间隔t 师：注意其中哪些是矢量，讨论一下应该注意哪些问题． 生：公式中有三个矢量，除时间t 外，都是矢量． 师：我们再次审视位移公式2021at t v x + =的特点，来进一步加深对公式的理解，并帮助我们准确记忆公式． 学生讨论． 生：at (是o ～t 时间内的速度变化量△v ，就是图上画右斜 线部分的三角形的高，而该三角形的底恰好是时间间隔t ，所以 该三角形的面积正好等于1/2·at · t = at 2/2。该三角形下画左斜 线部分的矩形的宽正好是初速度v o ，而长就是时间间隔t ，所以 该矩形的面积等于v 0t ．于是这个三角形和矩形的“面积”之和， 就等于 这段时间间隔t 内的位移(或t 时刻的位置)．即 2021at t v x += 师：类似的，请大家自己画出一个初速度为v o 的匀减速直线运动的速度图象，从中体会：图象与时间轴所围成的梯形“面积”可看作长方形“面积”v 0t 与三角形“面积”1/2·at · t=at 2/2之差． 匀变速直线运动的位移与 时间的关系二 Newly compiled on November 23, 2020 课时5匀变速直线运动的位移与时间的关系（二）班级姓名学号 一、选择题 1．甲、乙两小分队进行代号为“猎狐”的军事行动，指挥部通过现代通信设备，在荧屏上观察 O点出发，最后同到小分队的行军路线如图所示，小分队同时由同地 时捕“狐”于A点，下列说法中正确的是（） A．小分队行军路程S S乙 甲 > B．小分队平均速度v v乙 甲 = C．y—x图线是速度（v）—时间（t）的图像 D．y—x图线是位移（S）—时间（t）的图像 2．一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度的方向相同，但加速度的大小逐渐减小为零，在此过程中（） A．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值 B．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值 C．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大 D．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值 3．关于匀变速直线运动，下列说法中正确的是 A、加速度越大，物体的速度一定越大 B、加速度越小，物体的位移一定越小 C、物体在运动过程中的加速度保持不变 D、匀减速直线运动中，位移随时间的增加而减小 4．质点做直线运动，当时间t = t0时，位移S > 0，速度v > 0，加速度a > 0，此后加速度a 逐渐减小，则它的（） A ．速度的变化越来越慢 B ．速度逐渐减小 C ．位移继续增大 D ．位移、速度始终为正值 5．甲、乙、丙和丁是以时间为横轴的匀变速直线运动的图象，下面说法正确的是（ ） A ．图甲是加速度—时间图象 B ．图乙是加速度—时间图象 C ．图丙是位移—时间图象 D ．图丁是速度—时间图象 6．滑块以某一初速度冲上斜面做匀减速直线运动，到达斜面顶端时的速度为零.已知滑块通过斜面中点时的速度为v ，则滑块在前一半路程中的平均速度大小为 A 、212 v B 、（2+1）v C 、2v D 、2 1v 7．一匀变速运动物体的位移随时间变化的函数关系是S=4t+t 2(m), 则它运动的初速度、加速度及２ｓ末的速度分别是( ) A ． 0、 4m/s 2 、4m/s B ． 4m/s 、 2m/s 2 、８m/s C ． 4m/s 、1m/s 2 、８m/s D ． 4m/s 、 ２m/s 2 、６m/s 8．一个物体做初速度为零的匀加速运动，该物体通过前一半位移和通过后一半位移所用的时间之比是 （ ） A ．2∶1 B ．2∶1 C ．(2+1)∶1 D ．(2-1)∶1 二、填空题 9．汽车以2m/s 2的加速度由静止开始启动，则第5s 末汽车的速度是_______m/s ，第5s 内汽车的平均速度是________m/s, 第5s 内汽车的位移是___________m 。 10．A 、B 两个物体在同一直线上同向运动，A 在B 的后面以4m/s 的速度匀速运动，而B 正做匀减速运动，加速度大小为2m/s 2。某时刻，A 、B 相距7，且B 的瞬时速度为10m/s,那么从此时刻起，A 追上B 所用时间为_____________s 。 匀变速直线运动 一、基础归纳 2、物体做加速还是减速运动，不是由加速度的大小决定，而是取决于加速度和速度的方向关系．方向相同，物体做加速运动，方向相反则做减速运动． 匀变速直线运动中几个常用的结论 (1)匀变速直线运动的实验依据：Δs ＝aT 2，即任意相邻相等时间内的位移之差相等．可以推 广到S m －S n ＝(m －n )a t 2.判断匀变速直线运动的实验依据． 非匀变速运动不能用（2）中2 t 0V V V += ，先以V 0=0加速后减速减速到Vt=0，只能用后者计算平均速度 证明可用匀变速运动的时间位移图像证明 3．初速度为零的匀加速直线运动的几个比例关系 (1)前1T 、前2T 、前3T …内的位移之比为1∶4∶9∶…. (2)第1T 、第2T 、第3T …内的位移之比为1∶3∶5∶…. 对末速度为零的匀减速直线运动，可逆向等效处理为初速度为零的匀加速直线运动 典例解析 1．甲、乙两辆汽车速度相等，在同时制动后，均做匀减速直线运动，甲经过3 s 停止，共前进了36 m ，乙经过1.5 s 停止，乙车前进的距离为( ) A ．9 m B ．18 m C ．36 m D ．27 m 1．匀变速直线运动 (1)定义：物体加速度保持不变的直线运动． (2)分类：? ???? 匀加速直线运动：a 与v 方向相同.匀减速直线运动：a 与v 方向相反. (3)基本规律 ①速度公式：v t ＝v 0＋at. ②位移公式：s ＝v 0t ＋12at 2. ③速度位移关系式：v 2t －v 2 0＝2as. (2)平均速度：v t/2＝v 0＋v t 2＝s t ，即某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均 速度． (3)中间位置的速度：某段位移中点的瞬时速度：v s 2＝v 20＋v 2 t 2 .可以证明，无论匀加速还是匀减速，都有v t 2 2、3 匀变速直线运动位移与时间的关系 1、在如图1所示的为某物体作直线运动的v-t 图象，该物体在这10s 内的位移为（ ） A ．等于10m B ．等于6m C ．等于60m D ．等于30m 2、如图2所示为某物体在10s 内运动的v-t 图象，它在这10s 内的位移为( ） A ．等于60m B ．等于40m C ．等于48m D ．等于54m 3、若一质点从 t = 0 开始由原点出发沿直线运动，其速度一时间图象如图所示，则该物体质点（ ） A ．t = 1 s 时离原点最远 B ．t = 2 s 时离原点最远 C ．t D ．t = 4 s 时回到原点 4、做匀变速直线运动的物体，在时间t 内的位移为s,设这段时间的中间时刻的瞬时速度为v 1,这段时间的中间位置的瞬时速度为v 2,则 （ ） A 、无论是匀加速运动，还是匀减速运动，v 1 匀变速直线运动的速度与位移的关系 [基础题] 1．一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑，经过斜面中点时速度为2 m/s ，则物体到 达斜面底端时的速度为( ) A ．3 m/s B ．4 m/s C ．6 m/s D ．2 2 m/s 2．物体的初速度为v 0，以加速度a 做匀加速直线运动，如果要它的速度增加到初速度 的n 倍，则物体的位移是( ) A.(n 2－1)v 2 02a B.n 2v 202a C.(n －1)v 2 02a D.(n －1)2v 202a 3．现在的航空母舰上都有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“F －A15”型战斗机在跑道 上加速时产生的加速度为4.5 m/s 2，起飞速度为50 m/s.若该飞机滑行100 m 时起飞，则弹射系统必须使飞机具有的初速度为( ) A ．30 m/s B ．40 m/s C ．20 m/s D ．10 m/s 4．P 、Q 、R 三点在同一条直线上，一物体从P 点静止开始做匀加速直线运动，经过Q 点的速度为v ，到达R 点的速度为3v ，则PQ ∶QR 等于( ) A ．1∶3 B ．1∶6 C ．1∶5 D ．1∶8 5．某一质点做匀加速直线运动，初速度为10 m/s ，末速度为15 m/s ，运动位移为25 m ， 则质点运动的加速度和运动的时间分别为( ) A ．2.5 m/s 2,2 s B ．2 m/s 2,2.5 s C ．2 m/s 2,2 s D ．2.5 m/s 2,2.5 s 6．某市规定，卡车在市区内行驶的速度不得超过40 km/h ，一次一辆卡车在市区路面紧 急刹车后，经1.5 s 停止，量得刹车痕迹长x ＝9 m ，问这辆卡车是否违章？假设卡车刹车后做匀减速直线运动，可知其行驶速度是多少？ [能力题] § 2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系教案 【教学目标】 知识与技能： 1使学生明确匀变速直线运动位移公式的推导，理解公式的应用条件，培养学生应用数学知识解决物理问题的能力 2、正确理解v-t图象与时间轴所围面积的物理意义，并能应用其求解匀变速直线运动问题 3、初步掌握匀变速直线运动的位移公式，学会运用公式解题 过程与方法： 1让学生通过对速度-时间图象的观察、分析、思考，使学生接受一种新的研究物理问题的科学方法-微分法 2、通过让学生讨论求匀变速直线运动位移的其他方法，拓展学生思维情感态度与价值观： 1通过速度图线与横轴所围的面积求位移，实现学生由感性认识到理性认识的过渡 2、通过课堂提问，启发思考，激发学生的学习兴趣 【教学重点与难点】 重点：匀变速直线运动的位移公式的实际应用 难点：用微分思想分析归纳，从速度图象推导匀变速直线运动的位移公式 【教学方法】探究、讲授、讨论、练习 【教学手段】坐标纸、铅笔、刻度尺、多媒体课件 【教学过程】 导入新课：多媒体出示图2-3-1 ,分别请三名学生回答v-t图象1、2、3 三个图线各表示物体做什么运动 一、匀速直线运动的位移 提问：（出示图2-3-2 ）请问这个图象表示什么运动？ （匀速直线运动） 提问：同学们是否会计算这个运动在t秒内发生的位移？ （用公式x=vt可以计算位移） 板书：一、匀速直线运动的位移 1、公式x=vt 提问：请同学们继续观察和思考，看一看这个位移的公式与图象有什么关系？（引导：公式与图象中的矩形有什么关系？） （原来位移等于这个矩形的面积） 板书：2、v-t图中，匀速直线运动位移等于v-t图象与时间轴所围矩形的面积 教师：准确的讲：这个矩形的面积在数值上等于物体发生的位移，或者说：这个矩形的面积代表匀速直线运动的位移。那么在匀变速直线运动中，物体发生的位移又如何计算呢？它是否也像匀速直线运动一样，位移与它的v-t图象也有类似的关系呢？ 二、匀变速直线运动的位移 2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系 同步练习2 1．汽车从A 点由静止开始沿直线ACB 做匀变速直线运动，第4 s 末通过C 点时关闭发动机，再经过6 s 到达B 点时停止．已知AB 之长为30m ，则下列说法正确的是（ ） A ．通过C 点时的速度大小为3 m ／s B ．通过 C 点时的速度大小为6 m ／s C ．通过AC 段的位移为12 m D ．汽车在AC 与CB 两段的平均速度大小相同 2．两车从同一车站同时向同一方向行驶做直线运动，v －t 图象如图2－3－3．则（ ） A ．在2 s 时两车相遇，乙车追上甲车 B ．在4 s 时两车相遇，乙车追上甲车 C ．乙车追上甲车时，乙车的速度等于甲车的速度 D ．乙车追上甲车时，乙车的速度大于甲车的速度 3．汽车关闭油门后做匀减速直线运动，最后停下来，在此过程中，最后三段连续相等的时间间隔内的平均速度之比为（ ） A ．1∶1∶1 B ．5∶3∶1 C ．9∶4∶1 D ．3∶2∶l 4．完全相同的三块木块并排固定在水平面上，一颗子弹以速度v 水平射入，若子弹在木块中做匀减速直线运动，且穿过第三块木块后速度恰好为零，则子弹依次射人每块木块时的速度之比和穿过每块木块所用时间之比为 （ ） A ．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1 B ．vl ∶v2∶v3＝3∶2∶1 C ．t1∶t2∶t3＝1∶2－1∶3－2 D ．t1∶t2∶t3＝3－2∶2－1∶1 5．两辆完全相同的汽车，沿水平公路一前一后匀速行驶，速度均为v0，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度开始刹车．已知前车在刹车过程中所行的距离为s ，若要保证两辆车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为（ ） A ．s B ．2s C ．3s D ．4s 6．如图2－3－4所示是某一物体运动的v －t 图象，从图象可知速度与加速度在下列哪段时间方向相同（ ） A ．0～2 s B ．2～4 s C ．4～5 s D ．5～6 s 7．一辆汽车由静止开始做匀变速直线运动，在第8 s 末开始刹车，经过4 s 完全停下，设刹车过程中汽车做匀变速直线运动，那么前后两段运动过程中汽车加速度大小之比是（ ） A ．1∶4 B ．1∶2 C ．1∶1 D ．2∶1 8．一个质点沿直线做匀加速运动，依次经过A 、B 、C 三点，测得从A 到B 的时间tAB ＝4 s ，经过B 的瞬时速度vB ＝11 m ／s ，从B 到C 的时间tBC ＝6 s ，到达C 点的瞬 时速度vC ＝20 m ／s ，则经过A 点的速度vA ＝________m ／s. 9．汽车以10m ／s 速度行驶，刹车后获得2m ／s2的加速度，则刹车后4s 通过的路程是________m ，刹车后8 s 通过的路程是________m ． 10．由静止开始做匀加速直线运动的物体，前2 s 内的平均速度为2 m ／s ，则前2 s 内物体的位移为________，此物体的加速度为________，前5 s 内的平均速度等于________． 11．甲、乙两物体在一直线上相距为d ，从某一刻起甲做速度为v 的匀速运动，乙做初速度为零、加速度为a 的匀加速直线运动，乙在前，甲在后，则甲、乙能相遇一次的条件是________，甲、乙能相遇两次的条件是________，甲、乙不能相遇的条件是__________ ． 12．一汽车在平直公路上以v0＝10 m ／s 的速度匀速行驶，从某一时刻起开始刹车，加速度大小为a ＝2 m ／s2，此时刻在汽车后面Δs ＝7 m 远处有一自行车以v ＝4 m ／s 的速度匀速运动，汽车开始刹车后，自行车追赶汽车所需的时间t 是________. 13．在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验中，木板如果与水平方向有夹角，那么对研究小车是否做匀变速直线运动有影响吗? 14．在处理纸带时，为什么常常不从第一个点开始计时?为什么通常要把打5次点的时间作为计时单位 ? 图2－3－3 图2－3－ 4 匀变速直线运动习题 1．一物体做匀变速直线运动，下列说法中正确的是( ) A ．物体的末速度一定与时间成正比 B ．物体的位移一定与时间的平方成正比 C ．物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比 D ．若为匀加速运动，速度和位移都随时间增加；若为匀减速运动，速度和位移都随时间减小 解析：选C.根据位移公式和速度公式可知，A 、B 两项错．由加速度定义得Δv ＝at ，即Δv ∝t ，所以C 项对．匀加速直线运动中v 、x 随时间增加，但在匀减速直线运动中，v 在减小，x 在增加，所以D 项错． 2．由静止开始做匀加速直线运动的物体，在第1 s 内的位移为2 m ．关于该物体的运动情况，以下说法正确的是( ) A ．第1 s 内的平均速度为2 m/s B ．第1 s 末的瞬时速度为2 m/s C ．第2 s 内的位移为4 m D ．运动过程中的加速度为4 m/s 2 解析：选AD.由v ＝x t ＝21 m/s ＝2 m/s 知，A 对；由公式x ＝12at 2得：a ＝2x 1t 21＝2×212 m/s 2＝4 m/s 2，v 1＝at 1＝4 m/s ，B 错，D 对；第2秒内的位移x 2＝12at 22－12at 21＝12 ×4×(22－12)＝6 m ，C 错． 3．如图2－3－5所示为一列火车出站后做匀加速直线运动的v －t 图象．请用“图象面积法”求出这列火车在8 s 内的位移为( ) 图2－3－5 A ．40 m B ．80 m C ．120 m D ．160 m 解析：选C.v －t 图线与时间轴所围面积S ＝12(上底＋下底)×高＝12 ×(10＋20)×8＝120，此面积对应于列车8 s 内的位移，故该列车在8 s 内的位移是x ＝120 m ，C 正确． 4．一物体由静止开始做匀变速直线运动，在时间t 内通过的位移为x ，则它从出发开始经过x 4 的位移所用的时间为( ) A.t 4 B.t 2 C.t 16 D.22 t 解析：选B.由x ＝12at 2和x 4＝12 at ′2得： t ′＝t 2 ，故B 对． 5．一小球沿斜面由静止开始匀加速滚下(斜面足够长)，已知小球在第4 s 末的速度为4 m/s.求： (1)第6 s 末的速度； (2)前6 s 内的位移； 匀变速直线运动的位移与时间的关系教案 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY- §2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系教案 【教学目标】 知识与技能： 1、使学生明确匀变速直线运动位移公式的推导，理解公式的应用条件，培养学生应用数学知识解决物理问题的能力 2、正确理解v-t图象与时间轴所围面积的物理意义，并能应用其求解匀变速直线运动问题 3、初步掌握匀变速直线运动的位移公式，学会运用公式解题 过程与方法： 1、让学生通过对速度-时间图象的观察、分析、思考，使学生接受一种新的研究物理问题的科学方法-微分法 2、通过让学生讨论求匀变速直线运动位移的其他方法，拓展学生思维情感态度与价值观： 1、通过速度图线与横轴所围的面积求位移，实现学生由感性认识到理性认识的过渡 2、通过课堂提问，启发思考，激发学生的学习兴趣 【教学重点与难点】 重点：匀变速直线运动的位移公式的实际应用 难点：用微分思想分析归纳，从速度图象推导匀变速直线运动的位移公式 【教学方法】探究、讲授、讨论、练习 【教学手段】坐标纸、铅笔、刻度尺、多媒体课件 【教学过程】 导入新课：多媒体出示图2-3-1，分别请三名学生回答v-t图象1、2、3三个图线各表示物体做什么运动 进行新课： 一、匀速直线运动的位移 提问： （出示图2-3-2）请问这个图象表示什么运动 （匀速直线运动） 提问：同学们是否会计算这个运动在 （用公式 板书：一、匀速直线运动的位移 提问：请同学们继续观察和思考，看一看这个位移的公式与图象有什 么关系 （引导：公式与图象中的矩形有什么关系） （原来位移等于这个矩形的面积） 板书： 2、 v-t 图中，匀速直线运动位移等于v-t 图象与时间轴所围矩形的面积 教师： 准确的讲：这个矩形的面积在数值上等于物体发生的位移，或者说 ：这个矩形的面积代表匀速直线运动的位移。那么在匀变速直线运动中，物体发生的位移又如何计算呢它是否也像匀速直线运动一样，位移与它的v-t 图象也有类似的关系呢 二、匀变速直线运动的位移 （出示下表）下表中是一位同学测得的一个运动物体在0，1，2，3，4，5 五个位置的瞬时速度，其对应的时刻和速度如表中所示 提问：从表中看，物体做什么运动 t v 0 图2- 必修一 2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系（教案） 一、教材分析高中物理引入极限思想的出发点就在于它是一种常用的科学思维方法，上一章教科书用极限思想介绍了瞬时速度和瞬时加速度。本节介绍v-t图线下面四边形的面积代表匀变速直线运动的位移时，又一次应用了极限思想。当然，我们只是让学生初步认识这些极限思想，并不要求会计算极限。按教科书这样的方式来接受极限思想，对高中学生来说是不会有太多困难的。学生学习极限时的困难不在于它的思想，而在于它的运算和严格的证明，而这些，在教科书中并不出现。教科书的宗旨仅仅是“渗透”这样的思想。 二教学目标 （1 ）知识与技能 1、知道匀速直线运动的位移与时间的关系 2、理解匀变速直线运动的位移及其应用 3、理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用 4、理解v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移 （2）过程与方法 1、通过近似推导位移公式的过程，体验微元法的特点和技巧，能把瞬时速度的求法与此比较。 2、感悟一些数学方法的应用特点。 （3）情感、态度与价值观 1、经历微元法推导位移公式和公式法推导速度位移关系，培养自己动手能力，增加物理情感。 2、体验成功的快乐和方法的意义。 三教学重点 1、理解匀变速直线运动的位移及其应用 2、理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用 教学难点 1、v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移 2、微元法推导位移公式。 四学情分析 我们的学生实行A、B、C分班，学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对于极限法 的理解不是很清楚、很透彻，所以讲解时一样需要详细。对于公式学生若仅限套公式，就没有多大意义，这需要教师指导怎样帮助学生理解物理国过程，进而灵活的掌握公式解决实际问题。 五 教学方法 1、启发引导，猜想假设，探究讨论，微分归纳得出匀变速直线运动的位移。 2、实例分析，强化对公式202 1at t v x + =的理解和应用。 六 课前准备 1．学生的学习准备：复习第一章瞬时速度和瞬时加速度，领会极限思想的内涵。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。 七、课时安排：1课时 八 教学过程 （一） 预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二 ）情景引入，展示目标 教师活动：直接提出问题学生解答，培养学生应用所学知识解答问题的能力和语言概括 表述能力。 这节课我们研究匀变速直线运动的位移与时间的关系，（投影）提出问题：取 运动的初始时刻的位置为坐标原点，同学们写出匀速直线运动的物体在时间t 内的位移与时间的关系式，并说明理由 学生活动：学生思考，写公式并回答：x=vt 。理由是：速度是定值，位移与时间成正比。 教师活动：（投影）提出下一个问题：同学们在坐标纸上作出匀速直线运动的v －t 图象， 猜想一下，能否在v －t 图象中表示出作匀速直线运动的物体在时间t 内的位 移呢？ 学生活动：学生作图并思考讨论。不一定或能。结论：位移vt 就是图线与t 轴所夹的矩 形面积。 总结：培养学生从多角度解答问题的能力以及物理规律和数学图象相结合的能力 教师活动（展示目标）：讨论了匀速直线运动的位移可用v －t 图象中所夹的面积来表示的 方法，匀变速直线运动的位移在v －t 图象中是不是也有类似的关系，下面我 们就来学习匀速直线运动的位移和时间的关系。 匀变速直线运动的位移与时间的关系 【考点归纳】 （1）匀变速直线运动的位移与时间的关系式：x＝v0t+at2。 （2）公式的推导 ①利用微积分思想进行推导：在匀变速直线运动中，虽然速度时刻变化，但只要时间足够小，速度的变化就非常小，在这段时间内近似应用我们熟悉的匀速运动的公式计算位移，其误差也非常小，如图所示。 ②利用公式推导：匀变速直线运动中，速度是均匀改变的，它在时间t内的平均速度就等于时间t内的初速度v0和末速度v的平均值，即＝．结合公式x＝vt和v＝v t+at可导出位移公式：x＝v0t+at2 （3）匀变速直线运动中的平均速度 在匀变速直线运动中，对于某一段时间t，其中间时刻的瞬时速度v t/2＝v0+a×t＝，该段时间的末速度v＝v t+at，由平均速度的定义式和匀变速直线运动的位移公式整理加工可得＝＝＝v0+at＝＝＝＝v t/2。 即有：＝＝v t/2。 所以在匀变速直线运动中，某一段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度，又等于这段时间内初速度和末速度的算术平均值。 （4）匀变速直线运动推论公式： 任意两个连续相等时间间隔T内，位移之差是常数，即△x＝x2﹣x1＝aT2．拓展：△x MN＝x M﹣x N＝（M﹣N）aT2。 推导：如图所示，x1、x2为连续相等的时间T内的位移，加速度为a。 【命题方向】 例1：对基本公式的理解 汽车在平直的公路上以30m/s的速度行驶，当汽车遇到交通事故时就以7.5m/s2的加速度刹车，刹车2s内和6s内的位移之比（） A.1：1 B.5：9 C.5：8 D.3：4 分析：求出汽车刹车到停止所需的时间，汽车刹车停止后不再运动，然后根据位移时间公式求出2s内和6s内的位移。 解：汽车刹车到停止所需的时间＞2s 所以刹车2s内的位移＝45m。 t0＜6s，所以刹车在6s内的位移等于在4s内的位移。 ＝60m。 所以刹车2s内和6s内的位移之比为3：4．故D正确，A、B、C错误。 故选：D。 点评：解决本题的关键知道汽车刹车停下来后不再运动，所以汽车在6s内的位移等于4s内的位移。此类试题都需注意物体停止运动的时间。 例2：对推导公式＝＝v t/2的应用 物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小是3m?s﹣1，1s以后速度大小是9m?s﹣1，在这1s 内该物体的（） A．位移大小可能小于5m B．位移大小可能小于3m C．加速度大小可能小于11m?s﹣2D．加速度大小可能小于6m?s﹣2 分析：1s后的速度大小为9m/s，方向可能与初速度方向相同，也有可能与初速度方向相反。 匀变速直线运动的位移 与时间的关系 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】 匀变速直线运动的位移与时间的关系(一) 班级________姓名________学号_____学习目标: 1.知道匀变速直线运动的基本规律。 2.掌握位移公式及它的推导，会应用公式分析计算有关问题。 3.掌握匀变速直线运动的平均速度公式，会应用公式分析计算有关问题。 4. 灵活运用速度公式和位移公式进行有关运动学问题的计算。 学习重点： 1. 推导和理解匀变速直线运动的位移公式。 2. 匀变速直线运动速度公式和位移公式的运用。 学习难点: 对匀变速直线运动位移公式的物理意义的理解。 主要内容: 一、匀速直线运动的位移 二、匀变速直线运动的平均速度 某段匀变速直线运动的平均速度等于该段运动的初速度和末速度的平均 值。即： 【例一】质点从静止开始做匀加速直线运动，已知加速度为2m／s2，下列说法正 确的是( ) A．质点在第一秒内的平均速度为lm／s B．质点在第三个2秒内的平均速度等于5秒时的即时速度 C ．质点在前3秒内的平均速度等于6m ／s D ．质点运动中后1秒的平均速度总比前1秒的平均速度大2m ／s 三、匀变速直线运动的位移 1．公式：202 1at t v s += 2．推导：① ②根据速度-时间图象也可以推导出位移公式。匀变速直线运动 的速度时间-图象与时间轴所围成的面积在数值上等于位移的 大小。运用几何求面积的方法可推导出位移公式。 3．物理意义： 4．由数学知识可知：s 是t 的 二次函数，它的函数图象是一条抛物线。应 用位移公式时，一般取V 0方向为正方向，在匀加速直线运动中a ＞0，在 匀减速直线运动中a ＜0。 【例二】一质点做匀变速运动，初速度为4m/s ，加速度为2m/s 2，第一秒内发 生的位移是多少 【例三】一辆汽车以1m/s 2的加速度加速行驶了12s ，行程180m ，汽车开始加 速前的速度是多少 【例四】一架飞机着陆时的速度为60m/s ，滑行20s 停下，它滑行的距离是多 少 【例五】一辆汽车的行驶速度为18m/s ，紧急刹车时的加速度为6m/s 2，4 s 内 发生的位移时多少 【例六】一辆汽车以lO m/s 的速度匀速前进，制动后，加速度为2．5m/s 2， 问： §2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 【学习目标 细解考纲】 1．会用“面积法”推导匀变速直线运动的位移与时间的关系公式。 2．会用at v v +=0和2 02 1at v x + =推导位移和速度的关系公式。 3．会用匀变速直线运动的规律求解有关问题。 【知识梳理 双基再现】 1．做匀速直线运动的物体，其位移公式为___________，其 v-t 图象为__________。在 v-t 图象中某段时间内位移的大小与____________相等。 2．匀变速直线运动的 v-t 图象是________________，其中图象的斜率表示物体的__________，图象与坐标轴所围面积是物体的______________。 3．匀变速直线运动中，初末速度与位移的关系式为________________。 4．匀变速直线运动的平均速度公式：____________。 【小试身手 轻松过关】 1．一物体运动的位移与时间关系)(462为单位以s t t t x -=则（ ） A ．这个物体的初速度为12 m/s B ．这个物体的初速度为6 m/s C ．这个物体的加速度为8 m/s 2 D ．这个物体的加速度为-8 m/s 2 2．根据匀变速运动的位移公式2/20at t v x +=和t v x =，则做匀加速直线运动的物体，在 t 秒内的位移说法正确的是（ ） A ．加速度大的物体位移大 B ．初速度大的物体位移大 C ．末速度大的物体位移大 D ．平均速度大的物体位移大 3．质点做直线运动的 v-t 图象如图所示，则（ ） A ．3 ~ 4 s 内质点做匀减速直线运动 B ．3 s 末质点的速度为零，且运动方向改变 C ．0 ~ 2 s 内质点做匀加速直线运动，4 ~ 6 s 内质点做匀减速直线运动，加速度大小均为2 m/s 2 D ．6 s 内质点发生的位移为8 m 4．物体从静止开始以 2 m/s 2 的加速度做匀加速运动，则前6 s 的平均速度是____________，第6 s 内的平均速度是_____________，第6 s 内的位移是 ___________。 【基础训练 锋芒初显】 2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 1．关于匀加速直线运动，下面说法正确的是( ) ①位移与时间的平方成正比 ②位移总是随时间增加而增加 ③加速度、速度、位移三者方向一致 ④加速度、速度、位移的方向并不是都相同 A ．①② B ．②③ C ．③④ D ．②④ 2．做匀减速直线运动的物体经过4 s 后停止，若在第1 s 内的位移是14 m ，则最后1 s 的位移是( ) A ．3.5 m B ．2 m C ．1 m D ．0 3．一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先做匀加速运动，接着做匀减速运动，开到乙地刚好停止，其速度图象如图8所示，那么在0～t 0和t 0～3t 0两段时间内的( ) A ．加速度大小之比为1∶3 B ．加速度大小之比为3∶1 C ．位移大小之比为2∶1 D ．位移大小之比为1∶2 4．如图9所示为在同一直线上运动的甲、乙两物体的v －t 图象，则由图象可知( ) A ．它们速度方向相同，加速度方向相反 B ．它们速度方向、加速度方向均相反 C ．在t 1时刻它们相遇 D ．在0～t 2时间内它们的位移相同 5．一玩具汽车由静止开始以恒定的加速度a 向东运动t s 后，加速度变为向西，大小不变，再经过t s 时，物体的运动情况是( ) A ．小汽车位于出发点以东，速度为零 B ．小汽车位于出发点以东，继续向东运动 C ．小汽车回到出发点，速度为零 D ．小汽车回到出发点，运动方向向西 图9 图 8 6．做匀减速直线运动的物体，它的加速度大小为a ，初速度大小是v 0，经过时间t 速度减小到零，则它在这段时间内的位移大小表达错误的是( ) A ．v 0t ＋12at 2 B.v 0t －12 at 2 C.v 02t D.12 at 2 7．物体从静止开始做匀加速直线运动，已知第2 s 内的位移为x ，则物体运动的加速度大小为( ) A.2x B.x 2 C.23x D.32 x 8．做直线运动的物体速度v 与时间t 的函数关系为v ＝3－2t ，此函数式中选定__________(物理量)的方向为正方向，物体刚开始做________运动．若此函数关系表示汽车刹车全过程，则汽车的初速度是______ m/s ，加速度是____ m/s 2.该汽车刹车1 s 冲出的距离是____ m ，刹车2 s 的位移______ m. 9．汽车紧急刹车时，加速度大小为6 m/s 2，且必须在2 s 内停下来． (1)汽车允许的最大行驶速度是多少？ (2)刹车过程汽车的位移是多少？ 匀变速直线运动的位移与时间的关系 1、汽车刹车后做匀减速直线运动，经3 s后停止运动，那么，在这连续的3 个1 s内汽车通过的位移之比为( ) A．1∶3∶5 B．5∶3∶1 C．1∶2∶3 D．3∶2∶1 【解析】 末速度为零的匀减速直线运动可以看做反向的初速度为零的匀加速直线运动处理，初速度为零的匀加速直线运动第1秒内、第2秒内、第3秒内……的位移之比为1∶3∶5∶…… 【答案】 B 2、做匀变速直线运动的物体初速度为12 m/s，在第6 s内的位移比第5 s内的位移多4 m．关于物体运动情况的说法正确的是( ) A．物体的加速度为4 m/s2 B．物体5 s末的速度是36 m/s C．物体5、6两秒内的位移是72 m D．物体从14 m的A点运动到32 m的B点所用的时间是1 s 【答案】 AD 3、由静止开始做匀加速运动的汽车，第1 s内通过的位移为0.4 m，以下说法中正确的是( ) A．第1 s末的速度为0.8 m/s B．加速度为0.8 m/s2 C．第2 s内通过的路程为1.2 m D．前2 s内通过的路程为1.2 m 【解析】 设加速度为a，则由x＝at2得a＝＝0.8 m/s2；第1 s末的速度v1＝0.8×1 m/s＝0.8 m/s；第2 s内通过的路程x2＝ m＝1.2 m．故选项A、B、C正确． 【答案】 ABC 4、某物体运动的速度图象如右图所示，根据图象可知( ) A．0～2 s内的加速度为1 m/s2B．0～5 s内的位移为10 m C．第1 s末与第3 s末的速度方向相同 D．第1 s末与第5 s末加速度方向相同 【解析】 0～2 s内的加速度(即图象的斜率)a＝＝1 m/s2，故A对；0～5 s内的位移为x＝(2＋5)×2 m＝7 m，故B错；从图象可以看出，第1 s末与第3 s末物体的速度都为正值，即都与所设的正方向相同，故C对；而在第5 s末的加速度为负，所以D错误．【答案】 AC 5、汽车由静止开始做匀加速直线运动，速度达到v时立即做匀减速直线运动，最后停止，运动的全部时间为t，则汽车通过的全部位移为( ) A.vt B.vt C.vt D.vt 【解析】 匀变速直线运动中一段时间内的平均速度等于该段时间初、末速度的平均值，由题意知，汽车在加速和减速两过程的平均速度均为，故全程的 位移x＝vt，B项正确．【答案】 B 6、某质点的位移随时间变化规律的关系是x＝4t＋2t2，x与t的单位分别为m 和s，则质点的初速度与加速度分别为( ) A．4 m/s与2 m/s2 B．0与4 m/s2 C．4 m/s与4 m/s2 D．4 m/s与0 【解析】 匀变速直线运动的位移与时间关系式为x＝v0t＋at2，对比 x＝4t＋2t2，得出v0＝4 m/s，a＝4 m/s2，C正确． 匀变速直线运动的位移与时间的关系教案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】 匀变速直线运动的位移与时间的关系 一、教材分析 《匀变速直线运动的位移与时间的关系》选自人教版物理必修1 第二章“匀变速直线运动的研究”的第三节（第37页）。 二、教学目标 1、知识与技能 掌握用v —t 图象描述位移的方法 掌握匀变速运动位移与时间的关系并运用（知道其推导方法） 掌握匀变速直线运动的位移公式。 2、过程与方法 经历匀变速直线运动位移规律的探究过程，感悟科学探究的方法； 渗透极限思想，尝试用数学方法解决物理问题； 通过v-t 图象推出位移公式，培养发散思维能力。 3、情感态度与价值观 激发学生对科学探究的热情，体验探究的乐趣。 三、教学重、难点 1．重点 a. 推导和理解匀变速直线运动的位移公式202 1at t v s += b. 匀变速直线运动速度公式 2 0v v v t += 和位移公式的运用。 2．难点 对匀变速直线运动位移公式的物理意义的理解。 四、教学方法 匀变速直线运动的位移规律，以位移公式为载体，采用“导学式”的教学方法，让学生经历匀变速直线运动位移规律的探究过程，利用v-t 图象，渗透极限思想，得出“v-t 图象与时间轴所围 的面积表示位移”的结论，然后在此基础上让学生通过计算“面积”发现几道位移公式，培养学生的发散思维能力。最后用实验方法对公式进行验证，培养学生科学的探究能力和严谨的科学态度。 五、教学过程设计 板书：一、用v－t图象研究匀变速直线运动的位移 （明确学习目标） 【探究】为了研究匀变速直线运动的位 移规律，我们先来看看匀速直线运动的位移规 律：在匀速直线运动的v-t图象中，图象与时 间轴所围的面积表示位移x=vt。 （教师活动）问题1：对于匀变速直线运 动，图象与时间轴所围的面积是否也可以表示相应的位移呢启发：我们能否运用类似“用平均速度来近似地代表瞬时速度”的思想方法，把匀变速直线运动粗略地当成匀速直线运动来处理 （学生活动）回答： （教师活动）小结：可以把整个匀变速直线运动的运动过程分成几个比较小的时间段，把每一小段时间内的匀变速运动粗略地看成是匀速直线运动。 为了简单处理，我们可以用时间间隔Δt内任意一个时刻的瞬时速度来代表该段时间内运动的平均速度，然后把运动物体在每一个时间间隔内的位移（即小矩形的面积）都表示出来，最后求和，就得到匀变速直线运动的总位移了。 （教师活动）问题2：由于时间间隔Δt取得比较大，所以上面的做法比较粗糙。为了得到更精确的结果，该如何改进 讨论得出：可以把时间间隔Δt取得很小。 （1）如果时间间隔Δt取得非常非常小，所有小矩形的面积之和就能非常准确地代表物体发生的位移。 （渗透“无限逼近”的思维方法） （2）如果时间间隔Δt取得非常非常小，所有小矩形的面积之和刚好等于v-t图象下面的面积。 结论：匀变速直线运动的v-t 图象与时间轴所围的面积表示位移。 板书：二、匀变速直线运动的位移公式 （学生活动）板演：学生通过计算“面积”推导出位移公式（选讲 2）： 1.把“面积”看作梯形或割补后的矩形，都得到。 t v v x t 2 + = 2.4 匀变速直线运动的位移与速度的关系 ★教学目标 (一) 知识与技能 1. 知道位移速度公式，会用公式解决实际问题。 2. 知道匀变速直线运动的其它一些扩展公式。 3. 牢牢把握匀变速直线运动的规律，灵活运用各种公式解决实际问题。 (二) 过程与方法 4. 在匀变速直线运动规律学习中，让学生通过自己的分析得到结论。 (三) 情感态度与价值观 5. 让学生学会学习，在学习中体验获得成功的兴奋。 ★教学重点 1. 位移速度公式及平均速度、中间时刻速度和中间位移速度。 2. 初速度为零的匀变速直线运动的规律及推论。 ★教学难点 1. 中间时刻速度和中间位移速度的大小比较及其运用。 2. 初速度为0的匀变速直线运动，相等位移的时间之比。 ★教学过程 引入 一、位移速度公式 师：我们先来看看上节课内容的“同步测试”中最后一题，大家都是如何求 解的？ 例1、某飞机起飞的速度是50m/s ，在跑道上加速时可能产生的最大加速度 是4m/s 2，求飞机从静止到起飞成功需要跑道最小长度为多少？ 生：先用速度公式a v v t at v v t t 0 0-= ?+=求解出时间，再用公式t v v s t ?+= 2 0或2021 at t v s +=求解出整个过程的位移。 师：将上述解题过程用公式表示就是a v v t t 0 -= 代入t v v s t ?+=2 有a v v v v a v v s t t t 2220200-=+?-=即a v v s t 22 02-=在该位移公式中，不涉及时间，只涉 及初末速度，以后若要求解的问题中只涉及速度与位移，不涉及时间，直接用该公式解题会简单方便一点，不需要每次都是算出t 后再代入位移公式。 师：上例中如果用这个公式解题是不是简单方便多了？ 总结：目前为止我们学习过的描述匀变速直线运动规律的公式 速度时间公式：at v v t +=0 位移公式：①2 021at t v s +=②t v v s t ?+=20③a v v s t 22 02-= “知三求二法”：以上四式中只有两个是独立的（即由其中任意两个可以推导出其它两个），所以对于一个选定的研究过程，必须知道其中三个量，才能用公式求出另外两个量。 二、平均速度公式 师： 师：AB 分别做什么样的运动。 生：A 做初速度为0v 的匀加速直线运动，B 匀速度直线运动。 师：t 0时间内，AB 的位移哪个大？ 生：从函数图象所包围的面积来看，t 0时间内它们的位移一样。 师：这说是说，从位移来讲，我们可以把匀变速直线运动看成以某速度运动 v 0 v t v 匀变速直线运动的位移 与时间的关系测试题 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】 匀变速直线运动的位移与时间的关系 一、选择题（每小题6分，共42分，多选题漏选得3分，错选或多选得0分） 1．如图所示，表示物体始终做匀速直线运动的图象是【 】 2．某质点的速度随时间而变化的关系式为：v =，v 与t 的单位分别是m/s 和s ，则下列说法中正确的是【 】 A ．物体做匀减速运动，5 s 末的速度是零 B ．物体运动5 s 的位移是50 m C ．物体运动5 s 的位移是47.5 m D ．物体运动5 s 的位移是52.5 m 3．（多选）一物体做匀变速直线运动的位移与时间关系为246t t x -=m （t 以s 为单位），则可知物体的初速度和加速度为【 】 A ．这个物体的初速度为12 m/s B ．这个物体的初速度为6 m/s C ．这个物体的加速度为8 m/s 2 D ．这个物体的加速度为-8 m/s 2 4．根据匀变速运动的位移公式2/2 0at t v x +=和t v x =，则几个做匀加速直线运动的物 体，在t 秒内位移最大的是【 】 A ．加速度最大的物体 B ．初速度最大的物体 C ．末速度最大的物体 D ．平均速度最大的物体 5．（多选）若一质点从t=0开始由原点出发沿直线运动，其v -t 图像如图所示，则【 】 A ．在t=1 s 时质点离原点最远 B ．在t=2 s 时质点离原点最远 C ．在t=2 s 时质点的速度方向发生了变化 D ．在t=4 s 时质点回到原点 6．一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先做匀加速运动，接着做匀减速运动，开到乙地刚好停止，其速度图象如图所示，那么在0～t 0和t 0～3t 0段时间内的 t x O t x O t x O t x O A B C D t/s v(m/s) o -1 1 4 3 2 1匀变速直线运动的位移与时间的关系二
高一物理匀变速直线运动综合课件
匀变速直线运动位移与时间的关系
第二章匀变速直线运动的速度与位移的关系习题
匀变速直线运动的位移时间的关系
2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系
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高中物理《匀变速直线运动的位移与时间的关系》教案(人教版必修1)
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2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
(完整版)匀变速直线运动的位移与时间的关系(含答案)
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