高中物理人教版 (新课标)必修12 匀变速直线运动的速度与时间的关系导学案

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修12 匀变速直线运动的速度与时间的关系导学案，共6页。学案主要包含了学习目标，课前预习，典型例题等内容，欢迎下载使用。

一、学习目标
知道什么是位移—时间图像，以及如何用图像表示位移和时间的关系。
知道在v-t图象如何求出物体的位移。
理解匀速直线运动的速度—时间图象和位移—时间图象。
理解匀变速直线运动速度—时间图象和其位移—时间图象。
二、课前预习
1、匀速直线运动的速度—时间图象的特点是 ；位移—时间图象的特点是 。
2、物体的位移可以用速度—图象中 来表示。
3、匀变速直线运动的速度公式是 eq \\ac(○,1) ； eq \\ac(○,2)
。
4、匀变速直线运动的位移—时间图象的特点是 。
三、典型例题
问题1：一物体做匀加速度直线运动，0时刻的速度=2m/s，加速度=2m/s2，求物体1秒内的位移、2秒内的位移。
问题2：汽车在平直公路上以10m/s的速度向正东方向匀速直线运动，求1秒内的位移、2秒内的位移。
例1：分别求出“问题1”中物体1秒内、2秒内、3秒内、4秒内、5秒内的位移并作出位移—时间图象。
例2、一辆汽车在平直公路上从静止开始以2m/s2的加速度匀加速启动，求4S初至5S末这段时间内汽车的位移。
例3、某做直线运动的质点位移随时间变化的关系为，S与t单位分别是m，s。求该质点的初速度和加速度。
例4、一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12S，驶过180m。汽车开始加速时的速度是多少？
例5、以18m/s的速度行驶的汽车，制动后做匀减速运动，在3S内前进36m，求汽车的加速度。
例6、如图所示为一物体运动的速度—时间图象，下列判断正确的是（ AB ）
3
2
1
-1
-2
-3
1
2
3
4
t/s
v/m·s-1
A．物体的初速度为3m/s
B．物体的加速度大小为1.5m/s2
C．2s末物体位于出发点
D．前2秒的加速度与后两2秒的加速度方向相反
三、巩固练习
做匀加速直线运动的质点，运动了t时间，下列说法正确的是（ ）
它的初速度越大，通过的位移一定越大
它的加速度越大，通过的位移一定越大
它的末速度越大，通过的位移一定越大
它的平均速度越大，通过的位移一定越大
一辆汽车以72km/h的速度行驶，因故刹车并最终停止运动。已知a大小为5m/s2，则从开始刹车经过5S时，汽车通过的位移是多少？
自行车以4m/s的初速度匀减速上一个斜坡，a大小为0.2m/s2，斜坡长20m，则通过斜坡需要多少时间？
t(s)
v(m/s)
0
5
5
4
3
2
1
-5
一质点从0时刻开始由原点出发沿直线运动，其速度—时间图象如图所示，则该质点（ ）
t=1s时离原点最远
t=2s时离原点最远
t=3s时回到原点
t=4s时回到原点，路程为10m
A
B
C
一辆汽车在笔直的公路上做匀变速直线运动，该公路每隔15m设置一个路标，如图，汽车通过AB两相邻路标用时2s，通过BC两路标用时3s，求汽车通过ABC三路标时的速度。
速度、加速度的测量通常比位移的测量要复杂些，而有的时候我们只需比较两个物体运动的加速度，并不需要知道加速度的大小，例如比较两辆汽车的加速性能就是这样。如果已知两个物体在相同时间内从静止开始运动的位移之比，怎样根据运动学的规律由此求出它们的加速度之比。
标准答案
该学案可以结合与之配套的教案（一种非常适合学生自学的详细教案，模拟真实的课堂教学情境，力争无坡度引入）使用，例题答案见教案。
D 从匀变速运动速度公式和可知位移均由三个物理量共同决定，题设中时间是已知的，即使知道了初速度、加速度或末速度其中一个量，还是只有两个已知量，无法确定位移s，所以ABC均错。根据公式可知时间已知的情况下，平均速度越大，位移越大。
40m 又是刹车问题，千万不能莽撞地将已知量代入公式就进行计算，解题前一定要搞清楚，汽车从刹车开始要多长时间能停下来。如果汽车5秒就停下来了，题目要你求刹车后10秒位移，你若直接将数据代入，结果当然是错误的，为什么错了，因为我们所学的公式均只适用于匀变速运动，使用公式的前提就是你选择研究的这段过程一定要匀变速，5秒停下来，就只有5秒是匀变速，如果要求10秒内位移，因为10秒内不全是匀变速，前5秒匀减速，后5秒是静止，既然整个不是匀变速则不能对整个过程用公式。
该题中初速度为72km/h=20m/s，加速度为5m/s2，说明只需要4秒车就停止下来了，那要求5秒内位移，我们用公式代入时只能用4S代入
5.86s 该题许多学生读完题后立刻将已知量代入公式。于是有，大部分同学会舍去第一个值而取第二值，至于为什么会出现两个值却不知道原因，原因是：对于物体做匀减速运动，如果对时间不加限制，那么物体将会先匀减速至速度为0再反向加速至速度无穷大。在出发点至速度为0的点之间任何一个位移值都对应2个时间。如若出发点至速度为0点间的距离是40m，则物体位移为20m时对应两个时刻，一个是匀减速经过20m点处；一是反向加速过程中经过20m点处。所以该题会有两个解，我们取第一个。
D 速度—时间图象中函数图象包围的面积表示物体的位移，时间轴上方的位移为正，下方的位移为负，于是有前4s内位移为0，路程是实际运动轨迹的长度，前2秒位移+5m，后2秒位移-5m，总位移为0，但总路程10m。
8.5m/s 6.5m/s 3.5m/s 解题第一步选择研究过程用公式，该题中可供选择的有三个过程：AB、BC、AC，每个过程单独看都是只有两个量，从位移公式看最少得知道三个量才能将该过程其它量解出来。该题肯定是用方程组解，选两个过程各得出一个公式，两个公式里只能有两个求知数，所以常见的就是选AB、AC两段
联立可解得。