高中物理2.4勻變速直線運動的速度與位移的關系導學案

第二章勻變速直線運動的研究第4節(jié) 勻變速直線運動的速度與位移的關系【學習目標】（1）理解勻變速直線運動的位移與速度的關系。（2）掌握勻變速直線運動的位移、速度、加速度和時間的關系，會用公式解決勻變直線運動的實際問題。（3）提高對勻變速直線運動的分析能力，著重物理情景的過程，從而得到一般的學習方法和思維。（4）培養(yǎng)學生將已學過的數(shù)學規(guī)律運用到物理當中，培養(yǎng)學生運用數(shù)學工具解決物理問題的能力。【重點】勻變速直線運動的位移與速度公式的推導及其應用【難點】具體到實際問題當中對物理意義、情景的分析。預習案【自主學習】射擊時，火藥在槍簡內燃燒，燃氣膨脹，推動彈頭加速運動。若把子彈在槍筒中的運動看作勻加速直線運動，假設子彈的加速度是a=5l05m/s2，槍筒長x=0.64m，你能計算射出槍口時的速度嗎？反思：這個問題中，已知條件和所求結果都不涉及 ，它只是一個中間量。能不能根據(jù)和，直接得到位移x與速度v的關系呢？思考：在何種情況下用解題會簡便一些？探究案【合作探究一】 位移速度關系式的推導問題：勻變速直線運動的速度公式和位移公式如果消去時間t會得到什么關系？ 得到的結論是 【合作探究二】 位移速度關系式的理解問題：運用公式應注意的問題：（1）公式中v、v0、a、x均為矢量，一般先規(guī)定 為正方向，凡與正方向相同的取 ；待求量為正值時，與正方向 ，為負值時與正方向 。（2）當時，為 運動；當時，為 運動；當時，公式為 。針對訓練1 物體做初速度v0=4m/s，加速度a=2m/s2的勻變速直線運動，求位移x=45m時的速度v ?！竞献魈骄咳?勻變速直線運動的位移中點速度公式的推導及應用問題: 在勻變速直線運動中，對于一段位移x，設初速度為v0，末速度為v，加速度為a，證明位移中點的瞬時速度針對訓練 2 做勻加速直線運動的列車出站時，車頭經(jīng)過站臺時的速度為1m/s，車尾經(jīng)過站臺時速度為7m/s，則車身的中部經(jīng)過站臺的速度為 ( )A3.5m/s B4m/s C5m/s D5.5m/s【合作探究四】 位移速度關系式的應用問題：某型號的艦載飛機在航空母艦的跑道上加速時，發(fā)動機產(chǎn)生的最大加速度為5.0m/s2 ， 所需的起飛速度為50m/s ，跑道長100m 。通過計算判斷，飛機能否靠自身的發(fā)動機從艦上起飛？為了使飛機在開始滑行時就有一定的初速度，航空母艦裝有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng)。對于該型號的艦載飛機，彈射系統(tǒng)必須使它具有多大的初速度？思考：在何種情況下用解題會簡便一些？歸納總結：對一般的勻變速直線運動涉及的物理量有5個，即vo、vt、t、a、x。一般來說，已知其中的三個物理量就可以求出其余的一個或二個物理量。（1）不涉及位移x時： （2）不涉及末速度vt時：（3）不涉及時間t時：對于以上三種關系式，只有兩個是獨立的，在做題時，應正確分析題意，尋找題目給的物理量，選取適當?shù)倪\動規(guī)律解決問題。 【課堂小結/本節(jié)知識網(wǎng)絡】【當堂檢測】、1一質點做勻加速直線運動，第三秒內的位移2m，第四秒內的位移是2.5m，那么以下說法中不正確的是( )A這兩秒內平均速度是2.25m/s B第三秒末即時速度是2.25m/sC質點的加速度是0.125m/s2 D質點的加速度是0.5m/s22某飛機起飛的速度是50m/s，在跑道上加速時可能產(chǎn)生的最大加速度是4m/s2，求飛機從靜止到起飛成功需要跑道最小長度為多少？3.一列火車作勻變速直線運動駛來，一人在軌道旁觀察火車的運動，發(fā)現(xiàn)在相鄰的兩個10s內，火車從他面前分別駛過8節(jié)車廂和6節(jié)車廂，每節(jié)車廂長8m（連接處長度不計）。求：火車的加速度a；人開始觀察時火車速度的大小?！菊n后鞏固】1物體做勻加速直線運動，加速度大小為2m/s2，初速為2m/s，則下列說法正確的有（ ）A每經(jīng)過1s，物體的速度增加2m/sB第2s末的速度是初速的2倍C每經(jīng)過1s，物體的位移增加2mD物體在前2s的位移是第1s內位移的4倍2電梯上升過程的速度圖像如圖所示，從圖像可知電梯在9s鐘內上升的高度是（ ）A0 B36m C24m D39m3一輛沿平直路面行駛的汽車，速度為36km/h.剎車后獲得加速度的大小是4m/s2，求：（1）剎車后3s末的速度；（2）從開始剎車至停止，滑行一半距離時的速度.4礦井底部的升降機，從靜止開始作勻加速直線運動，經(jīng)過5s速度達到4m/s，接著又以這個速度勻速上升了20s，然后作勻減速運動4s恰好停在井口，求礦井的深度。5一輛轎車違章超車，以108 km/h的速度駛入左側逆行道時，猛然發(fā)現(xiàn)正前方80 m處一輛卡車正以72 km/h的速度迎面駛來，兩車司機同時剎車，剎車加速度大小都是10 m/s2，兩司機的反應時間(即司機發(fā)現(xiàn)險情到實施剎車所經(jīng)歷的時間)都是t.試問t是何數(shù)值，才能保證兩車不相撞?【答案】 自主學習：針對訓練1 14m/s 針對訓練2 C當堂檢測:1、C 2、312.5m 3、0.16 m/s2 7.2m/s課后鞏固：1、AC 2、D 3、 0 4、 98m 5、 0.3s5