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匀变速直线运动速度图象. 教学目标: 1 、知道位移时间 (s-t) 图象,理解匀速直线运动的 (s-t) 图象的意义,会用图象表示位移和时间的关系,能认识和应用位移时间图象。 2 、知道速度时间 (v-t) 图象,会用图象表示速度和时间的关系,理解匀速直线运动的 (v-t) 图象。 3 、理解匀变速直线运动的 (v-t) 图象的物理意义,会认识和简单应用图象。. 一、匀变速直线运动 (v-t) 图象 的物理意义. 1 、平均速度和瞬时速度. (1) 图象斜率表示加速度。 (2) 图象与时间轴所围的面积表示位移. 2 、匀变速直线运动速 v-t 图象的直观表示.
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匀变速直线运动速度图象 教学目标: 1、知道位移时间 (s-t)图象,理解匀速直线运动的(s-t)图象的意义,会用图象表示位移和时间的关系,能认识和应用位移时间图象。 2、知道速度时间(v-t)图象,会用图象表示速度和时间的关系,理解匀速直线运动的(v-t)图象。 3、理解匀变速直线运动的(v-t)图象的物理意义,会认识和简单应用图象。
一、匀变速直线运动 (v-t)图象的物理意义 1、平均速度和瞬时速度
(1)图象斜率表示加速度。 (2)图象与时间轴所围的面积表示位移 2、匀变速直线运动速v-t图象的直观表示 点击右图相关链接
二、速度和时间的关系的公式推导 速度公式:由加速度的定义式 可得匀变速直线运动的速度公式为: 1、公式的说明 速度公式是匀变速直线运动速度的一般表示形式。它所表明瞬时速度与时刻t的对应关系。
2、通常取初速度v0方向为正方 向,加速度a可正可负(正 负表示方向),在匀变速直 线运动中a恒定。 (1)当a与v0同方向时,a>0表明物体的速度随时间均匀增加,如上右图。 (2)当a与v0反方向时,a<0表明物体的速度随时间均匀减少,如右下图。
3、位移公式 的物理意义 (1)是匀变速直线运动位移的一般表示形式.它能表明质点在各个时刻相对初始时刻(t=0)的位移 (2)在位移公式中s、v0、a均是矢量,解题时一般要选取v0 方向为正。
点击此图链接 (1)图象推导 4、位移公式的推导 如图是某物体做匀变速直线运动的图象。根据图象的物理意义,它与横轴(时间轴)所围的那块梯形面积表示运动的位移。 (2)数学推导
由 三、位移和速度关系的公式(推论)推导 (1)本推论公式仅适用与匀变速直线运动) (2)本推论公式是矢量式,即除时间t外,其它所有的物理量均为矢量,因此,解题时,应按公式的形式代入各物理量的数值和“+”、“-”符号进行计算,最后根据结果的“+”、“-”确定实际运动方向。无特别说明时,一般情况下以V0方向为正方向。
根据位移公式: 得: 例1:做匀加速直线运动的物体,在前3s内通过了18m,在紧接着的2s内又通过了22m,求它的初速度和加速度。 解析:本题分别已知了两组时间和位移,要求初速度和加速度,可通过位移公式求得。 解以上两式得加速度和初速度大小分别为:
例2:汽车在平直公路上以10m/s的速度做匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,刹车时获得的加速度大小为 ,则:(1)汽车经3s时速度大小为_____m/s;(2)经5s时的速度大小是_____m/s;(3)经10s时的速度大小是_____m/s.。例2:汽车在平直公路上以10m/s的速度做匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,刹车时获得的加速度大小为 ,则:(1)汽车经3s时速度大小为_____m/s;(2)经5s时的速度大小是_____m/s;(3)经10s时的速度大小是_____m/s.。 解(1)汽车经3s时速度大小为: (2)经5s时的速度大小是: (3)由于汽车在5s时已停止,经10s时汽车在停止状态,故10s时的速度为零。
例3:质点在直线A、B、C上作匀变速直线运动(图2),若在A点时的速度是5m/s,经3s到达B点时速度是14m/s,若再经过4s到达C点,则它到达C点时的速度是______m/s。例3:质点在直线A、B、C上作匀变速直线运动(图2),若在A点时的速度是5m/s,经3s到达B点时速度是14m/s,若再经过4s到达C点,则它到达C点时的速度是______m/s。 解:由于 那么: 又由于 那么;
例4:质点从静止开始作匀加速直线运动,经5s后速度达到10m/s,然后匀速运动了20s,接着经2s匀减速运动后静止,则质点在加速阶段的加速度是______ ,在第26s末的速度大小是____m/s. 解:由于 则 又由于 则
例5:某质点做匀变速直线运动,位移方程为 (m),则该物体运动的初速度为__________,加速度为____________,4s内位移为___________。 解:由位移公式 可看出质点运动的初速度为: 那么4s内位移为:
解析:(1)汽车刹车后作匀减速滑行,初速度v0=10m/s,vt=0,加速度 ,设刹车后滑行ts停止。 例6:一辆沿平直路面行驶的汽车,速度为36km/h,刹车后获得加速度的大小是4m/s2,求:(1)刹车后3s末的速度;(2)从开始刹车至停止,滑行一半距离时的速度。 (2)由位移公式得滑行距离.即: 设滑行一半距离至B点时的速度为vB,由推论 所以
解: 设汽车速度为V,且V=15m/s,则汽车减速运动的位移和时间分别为s1= m=225m;t1= s=30s 汽车加速到正常速度通过的位移及所用时间分别为: s2= m=375 m,t2=s=50 s 汽车正常通过这段位移用的时间t=s=40s则汽车因停车延误的时间为Δt=120s+30s+50s-40s=160s 例7:一辆汽车以54km/h的速度正常行驶,来到路口遇上红灯,汽车先以0.5m/s2的加速度做匀减速直线运动,在路口停了2min,接着又以0.3m/s2的加速度做匀加速直线运动并恢复到原来的速度正常行驶.求这辆汽车通过这个路口所延误的时间.
1、匀变速直线运动速度公式: 2、匀变速直线运动位移公式: 3、推论: 方法与步骤: 解运动学问题,首先要弄清题意,搞清楚物体的运动情况。如果物体做几段不同的运动,要弄清楚各段运动的特点,各段运动之间的关系,利用这些关系列出方程求解。这是解运动学问题常用的方法。 小结: