
第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系(第二课时) 第二章 匀变速直线运动的研究 人教版(2019)必修第一册 导入新课 匀变速直线运动常用的三个基本公式: 1.速度时间公式: 2.位移时间公式: 3.速度位移公式: 由这三个基本公式,我们还可以得到其他哪些有用的公式呢? 物理观念 1.运动观念:理解匀变速直线运动位移随时间变化的规律,能区分匀速与匀变速运动的位移公式差异,明确公式中各物理量的含义及单位。 2.相互作用观:结合加速度的产生原因,认识到位移与时间的关系是物体受力产生加速度后的运动表现,建立力、加速度、位移的关联。 科学思维 1.模型建构:通过 v-t 图像推导位移公式,建立匀变速直线运动的数学模型,能用公式描述实际运动情境(如刹车、自由落体)。 2.科学推理:从匀速运动位移公式推广到匀变速运动,通过微元法理解 “面积表示位移” 的逻辑,培养推理能力。 学习目标 科学探究 1.实验探究:通过打点计时器实验,测量匀变速运动的位移和时间,验证位移公式,体会实验数据与理论的结合。 2.创新应用:能设计简单方案(如斜面小车实验)研究位移随时间的变化,尝试用不同方法处理数据(如图像法、公式法)。 科学态度 与责任 1.严谨态度:强调公式适用条件(匀变速、直线),培养用规范公式解题的习惯,避免忽略矢量方向(正负号)的错误。 2.社会责任:认识位移公式在交通(如刹车距离计算)、工程中的应用,体会物理知识的实用价值。 学习目标 重点难点 重点 1.匀变速直线运动的位移与速度的关系式及其应用。 2.匀变速直线运动的位移与速度的关系式的及其应用。 难点 1.相关规律的推导及其应用。 1. 平均速度和中间时刻速度 2. 中间位置的速度 3.逐差法 4.初速度为零的匀加速直线运动规律 5. 课堂总结 6. 练习与应用 7. 提升训练 学习内容 第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系 一、平均速度和中间时刻速度 第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系 一、平均速度和中间时刻速度 如图所示,一物体做匀变速直线运动,初速度为v0,末速度为v,这段时间中间时刻的瞬时速度为????????2,试推导????、????????2? ? 方法一 图像法 0~t时间内的位移x=????0+????2t 平均速度????=????????=????0+????2 中间时刻的瞬时速度的大小对应梯形中位线与图像交点的纵坐标,故????????2=????0+????2=????。 ? 一、平均速度和中间时刻速度 方法二 解析法 中间时刻的瞬时速度????????2=v0+12at,该段时间的末速度v=v0+at,由平均速度的定义式和匀变速直线运动的位移公式可得????=????????=????0????+12????????2????=v0+12at=????????2,又????=v0+12at=2????0+????????2=????0+????0+????????2=????0+????2,即????=????0+????2=????????2。 ? 如图所示,一物体做匀变速直线运动,初速度为v0,末速度为v,这段时间中间时刻的瞬时速度为????????2,试推导????、????????2? ? 一、平均速度和中间时刻速度 1.匀变速直线运动的平均速度公式:????=????????2=????0+????2 (1)匀变速直线运动中任意一段时间t内的平均速度等于该段时间的中间时刻的瞬时速度,还等于该段时间初、末速度矢量和的一半。 (2)若同时涉及位移与时间而不涉及加速度,选用中间时刻瞬时速度公式及平均速度公式,即????????2=????0+????2,????=????????。 2.三个平均速度公式的比较 ????=????????适用于任何运动; ????=????0+????2及????=????????2仅适用于匀变速直线运动。 ? 一、平均速度和中间时刻速度 【例1】测试中,我国国产大飞机C919做匀变速直线运动的初速度v0=2 m/s,4 s内位移为20 m,求: (1)飞机4 s内的平均速度大小; (2)飞机4 s末的速度大小; (3)飞机2 s末的速度大小。 【解析】(1)利用平均速度公式????=????????=204 m/s=5 m/s ? (2)因为????=???? ... ...
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