第二课 做匀变速直线运动速度与时间的关系
徐锐
南京市金陵中学 (210005
【教学目标】
1.知识与技能
(1)了解匀加速直线运动与匀减速直线运动;
(2)理解匀变速运动速度-时间的关系式;
(3)会用速度与时间关系式解决实际问题。
2
  (1)通过对加速度的理解建立速度与时间的关系;
(2)应用速度-时间规律解决实际问题,从而提高学生解决问题的能力。
3
  改变学生学习方法,加强合作学习,提高学习兴趣,培养知识构建的能力。
【教学重点】
速度与时间关系的建构。
【教学难点】
应用规律解决问题能力的培养。
【教学过程】
一.知识复习
问题 1什么是匀加速直线运动?
速度匀变增加或均变减小的直线运动。
问题 2某一物体的加速度是 5m/s
2
的意义是什么?
说明该物体在任每一秒的时间速度均增加 5m/s
问题 3 果一个物体初速度为 6m/s,经过 2s 速度减小到 2m/s,并做匀减速运动,则
加速度为多少?
加速度 a=
2m/s
2
也可写成:a=2m/s
2
,方向与初速度方向相反。
二.引入新课:
问题 4一个物体以 4m/s 的初速度做匀加速直线运动,如果加速度大小为 2m/s
2
,说明
物体在任一秒时间内速度增加 2m/s。则经过 6s 速度增加了多少?增加到多少?
速度增加了 12m/s;增加到 16m/s
问题 5 如果我们用 v
0
表示物体的初速度,a 表示物体的加速度大小,v
t
表示物体经过
t 时该的末速度,那么末速度 v
t
与时间 t 之间存在什么关系?
它们之间的关系为:v
t
=v
0
+at
这就是我们本节课所研究的问题,即匀变速直线运动速度与时间的关系。
三.教学过程
上面的讨论,物体做匀加速度直线运动,速度与时间的关系为: v
t
=v
0
+at其中 at
义为物体做匀加速直线运动经过时间 t,由于加速,速度的增加量。
问题 6果一个物体的初速度为 16m/s而加速度大小为 3m/s
2
,物体做匀减速直线运
动,经过 4s,速度减小多少?速度减小到多少?
速度减小 12m/s,减小到 4m/s
问题 7如果用速度与时间的公式 v
t
=v
0
+at 又如何求得 4s 末的速度 v
t
?
两种方法:
(一)v
t
=v
0
+at
16+(-3×4)=4m/s,减速运动的加速度取负值。
(二)v
t
=v
0
at
16
3×44m/s,加速度仍取正,但改变速度与时间的公式,将加速度前加负号,说明速
是减少的。
评析:两种方法均可以,但不管用那种方法,重点是要理解。
从速度-时间图象,用数学方法建立速度与时间的关系:
线v 轴)
(如图 2.2
1 所示),直线的斜率是加速度,由数学直线方程相关知识,请同学自己写出匀变速度
直线运动图象的函数方程。
函数方程:v
t
=v
0
+at
1:汽车以 40km/h 的速度以 0.6m/s
2
的加速度匀加速行驶,10s 后速度达到多少?
解析:
(目的是速度单位的换算与结束的有效数字)
v
t
=v
0
+at=(11+0.6×10)m/s
=17m/s=62km/h
(目的是解题的格式的规范)
2汽车紧急刹车时,加速度大小为 6m/s
2
。如果必须 2s 停下来,汽车行驶的
大允许速度是多少?
解析:刹车的结果是要让速度变为 0,整个过程为匀减速运动,如果 a 取负值,则:
v
t
=v
0
+at
所以:v
0
=-
at=-(-6×2m/s=12m/s
如果 a 取正值,则,v
t
=v
0
atv
0
at
6×2m/s=12m/s
上述两种解法均可。
3一个物体 12m/s 初速做匀减速运动加速度大小为 2m/s
2,
求经 10s
度?
解析:根据速度与时间的关系,v
t
=v
0
at
12
2×10m/s=
8m/s
说明:物 2m/s
2
的加速度小做减速运动经过 6s 度减到零,后持加速度
小与方向不变,在后 4s 物体反方向做匀加速度运动,速度反向增加到 8m/s。虽然整个运动
过程中是先减速而后加速,但由于加速度大小与方向均没有变化,所以整个过程可以看成
是一个匀速运动过程,得的8m/s,说 10s 速度的大小为 8m/s,方向与初速方向
相反。
变式:一辆汽车以 12m/s 运动,司机关闭油门,汽车匀减速滑行,加速度大小为 2m/s
2
,
求经过 10s 的速度?
解析问题如果仍然用上述例题的方法来解,违背该问题的实际,汽
车不能刹车停后,不能回头。即 10s 末的速度与 6s 末的速度相同为零。
说明:在用匀变速直线运动速度时间公式研究问题时,应意研究问题的实际情
3 并没有体的,所以速度减为零后保持加速度不变,公式仍然成立。而后一种
考虑具体情
4点从止开 1m/s2 的加速度匀速运动, 5s 匀速运动,最 2s
的时点做匀减速运动至静止,则匀速运动的速度是多大?减速运动 的加速
是多大?
解析:运动过程包括加速匀速减速三个阶段
由题意出图,由运动学公式知:
v
B
=v
0
+at=(0+1×5)m/s=5m/s
v
C
=v
B
=5m/s
2
   题是多过程问题,要出过程图,再逐一来解,将问题单问题
从而提高学生解决问题与析问题的能力。
5 物体做匀变速度直线运动,初速度为 v
0
,末速度为 v
t
,在这时间内的中间时
速度为 v
p
与初速度与末速度的关系。
解法一:(公式法)
………………(1)
………………(2)
(1)(2)得:
则:匀加变速直线运动中间时时速度于这时间速度的均。
解法二:(图象法)
如图 2.2-3 所示,中间时间的速度就是速度-时间图线梯形的中位线。
提出问题 1变加速运动的中间时的速度是否等于这时间的速度均?
学生可以通过速度时间图容易。由于而强有匀变速运动中间
时速度才等于这时间速度的均。
问题 2:如果一个物体做匀减速直线运动,知初速度是 20m/s,经 10s 速度大小
8m/s,方向与初速度方向相反,则 5s 时速度为多少?
由题意可,物体的加速 3m/s
2
,所以经 5s 减小 5m/s如果通过式求
解,要将 v
t
取负值,可以求得同样答案
结论:要是匀变速直线运动,均成立。
.课小结
 1.匀变速度直线运动的速度与时间关系:v
t
=v
0
+at意加速与减速运动,加速运动
速度大于零,减速运动加速度小于零。或加速运动加速度前面取加号,减速运动加速度前
面取减号。
 2.用公式解决问题过程中,应该体的问题,灵活应用公式。
 3.解决多过程的运动,最好画出过程图,一解决每一过程,是难题解。