速度和时间的关系教案
一、目的要求
1、理解什么是速度-时间图象(v-t图象),知道如何用图象表示速度和时间的关系.
2、知道匀速直线运动和匀变速直线运动的v-t图象及其物理意义.
3、知道什么是匀变速直线运动和非匀变速直线运动.
二、重点难点
重点:匀速直线运动和匀变速直线运动的v-t图象。
难点:对图象物理意义的理解。
三、教学过程:
(一)复习提问:画出匀速直线运动的s-t图象
点评、注意横坐标、纵坐标的内容是否标注完整、规范
(二)引出新课,安排学生阅读课文
如果在平面直角坐标系中用纵轴表示速度,横轴表示时间,就可以作出速度-时间图象(v-t图象),以便直观地表达运动质点的速度随时间变化的情况.
阅读课文第27页第四节
(三)讨论、学习新课
1、v-t图象和s-t图象的坐标建立有什么区别?
--纵坐标不一样
1、 匀速直线运动的v-t图象是怎样的?
--与横轴平行的直线,直线与纵轴(v)的截距表示速度的大小.
用微机系统在屏幕上打出教材第27页图2-15
2、 从v-t图象中可以获取哪些信息?
(1)可以看出速度的大小
如上图可知:v1=2m/s,v2=5m/s
(2)可以求位移
在匀速直线运动的速度图象中,边长分别为v和t的矩形的面积大小等于位移的大小(如阴影所示)s=4*3=12m
3、 教材第27页表格所记录的汽车的运动有何特点?称什么运动?
时刻t/s 0 5 10 15
速度v/(km·h-1) 20 31 40 49
特点:(1)速度不断改变
(2)在误差允许范围内,每隔5 s,汽车的速度增加10km/h.即在相等的时间内,速度的改变是相等的.
5、什么是匀变速直线运动?一般有几种?
在变速直线运动中,如果在相等的时间内速度的改变相等,这种运动就叫匀变速直线运动.
一般有:匀加速直线运动(速度随时间增加)
匀减速直线运动(速度随时间减少)
6、 变速直线运动的速度图象是怎样的?
匀变速直线运动的速度图象是一条倾斜的直线,该直线与纵轴的交点表示t=0时刻的速度.(屏幕显示)
7、 讨论屏幕显示的v-t图象,说出物体在这1min内各阶段的运动情况.
在0-10s时间内,物体从静止开始作匀加速直线运动,在10s时该速度达到30m/s.
在10s-40s时间内,物体保持v=30m/s不变,作匀速直线运动.
在40s-60s时间内,物体从30m/s的速度开始作匀减速直线运动,直至60s时刻瞬时速度为零.
8、 从匀变速直线运动的速度图象中可以获取哪些信息?
(1)可以知道各个时刻的瞬时速度的大小
(2)可以知道一段时间间隔对应的位移的大小
图中阴影面积的大小表示作匀加速运动的物体在t1~t2时间间隔内的位移大小.
(3)可以确定质点到达某一速度所对应的时刻.
9、 例题讨论:
(1)A、B两物体在同一直线上同时由同一位置开始运动,其速度图象如图所示,下列说法正确的是
A、开始阶段B跑在A的后面,20s后B跑在A的前面
B、20s时刻B追上A,且A、B速度相等
C、40s时刻B追上A
D、20s时刻A、B相距最远
解析:从图象可以知道,A作vA=5m/s的匀速直线运动,B作初速度为零的匀加速直线运动,在40s时刻,二者位移相等s=200m,即B追上A.而在此之前,sB始终小于sA,即在40s之前,B始终落后于A,因而A错,B错,C正确;在t=20s之前,vA>vB.A与B相距越来越远,在20s之后,vA〈vB,B又逐渐靠近A,可见在t=20s时刻二者相距最远Δs=(1/2)×5×20=50m,D项正确.
综上所述,正确选项为C、D.
(2)如图是某一质点的速度图象,试对质点在开始运动后20s内的运动过程进行描述.
解析:由图象可知.在t=0时刻物体的速度为-8m/s,而且在0-10s内,速度一直为负值,说明物体以8m/s的速度开始向负方向运动,而且速度均匀减少作匀减速直线运动,至t=10s时刻速度减为零离开坐标原点负方向40m.从第10s开始速度改为正方向,物体沿正方向作匀加速直线运动,至第20s时刻速度为8m/s.第20s物体的总位移s=s1+s2=-40+40=0,即回到出发点.
从图象还可以看出,0~20S时间间隔内,速度随时间变化的快慢是相同的.
10.非匀变速直线运动
下面的图象描述的是什么运动?
从图象中可以看出,在相同时间内物体速度的改变并不相等,即速度不是均匀改变的,象这样的运动称为非匀变速直线运动.
四、课堂小结
匀速直线运动
匀加速直线运动
物体的运动 匀变速直线运动
匀减速直线运动
非匀变速直线运动
