3 匀变速直线运动的位移与时间的关系学案【课标要求】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.会用和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
【重点难点】1
理解和推导匀变速直线运动的位移公式
匀变速直线运动速度公式和位移公式的运用
【课前预习】1.做匀速直线运动的物体,其位移公式为 ,在它的 v-t 图像中某段时间内位移的大小与图像中图线与时间轴围成的矩形的 相等
2.匀变速直线运动的 v-t 图像是一条 的直线,其中图像的倾斜程度表示物体的加速度,图像与时间轴所围面积是这段时间内物体的
3.匀变速直线运动中,位移与时间的关系式为
4.补充:在一段时间内,中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,还等于这段时间初、末速度矢量和的一半,即
(请你证明)【探讨与生成】【问题 1】匀变速直线运动的位移公式例 1
在平直公路上,一卡车的速度为 15m/s,从某时刻开始刹车,在阻力作用下,卡车以大小为 2m/s2 的加速度运动,问刹车后 10s 末车离开始刹车点多远
位移公式说明匀变速直线运动的位移与时间是二次函数关系,式中的是初速度,时间 t 应是物体实际运动的时间
在取初速度方向为正方向的前提下,匀加速直线运动取正值,匀减速直线运动的取负值;计算结果s>0,说明位移的方向与初速度的方向相同;s<0 说明位移的方向与初速度的方向相反
对于初速度(=0)的匀变速直线运动,位移公式,即位移 s 与时间 t 的二次函数成正比
v-t 图像中,图线与 t 轴所围的面积表示位移的大小,且 t 轴上方的面积表示正位移,t 轴下方的面积表示负位移
对于匀减速直线运动,一定要注意速度减小到零后是静止不动还是又反向加速了
对于汽车刹车、飞机着陆等依靠运动阻力减速的物体来说,速度减为零后即静止