速度变化规律-教案
高中物理 第2章 第1节 速度变化规律教案 鲁科版必修第一册-鲁科版高一第一册物理教案
第1节速度变化规律学习目标核心素养形成脉络1.知道匀变速直线运动的特点及分类．2．掌握匀变速直线运动的速度公式，并会用公式解决简单的匀变速直线运动问题．3．理解匀变速直线运动的v－t图像特点.[学生用书P20]一、匀变速直线运动的特点1．定义：物体的加速度保持不变的直线运动．2．特点：物体在直线运动过程中，加速度的大小和方向都不改变，即加速度为一恒量．3．分类(1)匀加速直线运动：加速度与速度方向相同，速度增大．(2)匀减速直线运动：加速度与速度方向相反，速度减小．二、匀变速直线运动的速度－时间关系1．速度公式：v t＝v0＋at．2．对速度公式的理解：设初速度v0的方向为正方向．(1)当a>0时，a与v0方向相同，物体做匀加速直线运动．(2)当a<0时，a与v0方向相反，物体做匀减速直线运动．(3)当v0＝0时，公式可简化为v t＝at，此时v t与a的方向总是相同的．3．匀变速直线运动的v－t图像(1)图像的作法：取时间t为横坐标，速度v为纵坐标，在坐标纸上描出与t、v相对应的点，将各点连接起来便得到v－t图像．(2)图像的意义：直观地描述速度v随时间t的变化规律．可以根据图像求出物体某时刻的运动速度的大小和方向，也可以根据图像求出物体达到某速度所需要的时间．思维辨析(1)加速度不变的运动就是匀变速直线运动．( )(2)匀变速直线运动的加速度不变．( )(3)速度增加的直线运动是匀加速直线运动．( )(4)公式v＝v0＋at适用于任何做直线运动的物体．( )(5)公式v＝v0＋at既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动．( )提示：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√基础理解(1)你坐在直线行驶的汽车中，能看到：汽车启动时，速度计的指针顺时针方向转动；刹车时，速度计的指针逆时针方向转动．那么，如何根据此现象判断汽车的运动是不是匀变速直线运动呢？(2)在匀变速直线运动中，物体的速度方向是否可以改变？加速度方向呢？请分析如图所示的速度—时间图像对应物体的运动情况．提示：(1)若速度计的指针随时间均匀变化，则汽车做的是匀变速直线运动；若速度计的指针随时间变化不均匀，则汽车做的不是匀变速直线运动．(2)速度方向可以改变，加速度方向不变．图像表示物体做匀变速直线运动：它在0～t 1时间段内的速度逐渐减小，该段时间内物体做匀减速直线运动；t 1时刻速度为零，在t 1～t 2时间段内的速度逐渐增大，该段时间内物体做匀加速直线运动，但速度反向．整个过程加速度大小和方向是不变的．对速度公式v t ＝v 0＋at 的理解及应用[学生用书P21] 问题导引设一个物体做匀变速直线运动，运动开始时刻(t ＝0)的速度为v 0(叫做初速度)，加速度为a ，请根据加速度定义式求t 时刻物体的瞬时速度．[要点提示] v t ＝v 0＋at 由加速度的定义式a ＝Δv Δt ＝v t －v 0t －0＝v t －v 0t，整理得：v t ＝v 0＋at . 【核心深化】1．公式的适用范围公式v t ＝v 0＋at 只适用于匀变速直线运动．2．公式的矢量性公式v t ＝v 0＋at 中的v 0、v t 、a 均为矢量，应用公式解题时，首先应选取正方向．一般以v 0的方向为正方向，若为匀加速直线运动，a ＞0；若为匀减速直线运动，a ＜0.若v t ＞0，说明v t 与v 0方向相同，若v t ＜0，说明v t 与v 0方向相反．3．两种特殊情况(1)当v0＝0时，v t＝at.即由静止开始的匀加速直线运动的速度大小与其运动时间成正比．(2)当a＝0时，v＝v0.即加速度为零的运动是匀速直线运动．关键能力1 对匀变速直线运动的理解(多选)下列说法中正确的是( )A．匀变速直线运动是加速度恒定的直线运动B．做匀变速直线运动的物体相同时间内速度的变化量相同C．当运动物体的加速度为负值时，物体一定不可能做匀加速直线运动D．匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜的直线[思路点拨] 物体做匀变速直线运动时，在任意相等的时间内速度的变化量都相等；物体做匀速直线运动时，在任意相等的时间内位移都相等．[解析] 匀变速直线运动的特点是加速度恒定，运动轨迹是直线，A正确；由于匀变速直线运动的加速度恒定，所以相同时间内速度的变化量at相同，B正确；当物体的初速度为负时，加速度的方向与速度方向相同时，物体做匀加速直线运动，C错误；匀变速直线运动的速度均匀变化，其v－t图像是一条倾斜的直线，D 正确．[答案] ABD关键能力2 公式v＝v0＋at的应用(多选)我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第三颗北斗导航卫星送入预定轨道，这标志着北斗卫星导航系统工程建设又迈出了重要一步，卫星组网正按计划稳步推进．如图所示，发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为v t＝(2t＋4)m/s，由此可知这段时间内( )A．火箭的初速度为4 m/sB．火箭的加速度为2 m/s2C．在3 s末，火箭的瞬时速度为12 m/sD．火箭做匀减速直线运动[思路点拨] 解此题的关键是将公式v t＝(2t＋4)m/s中各数量与公式v t＝v0＋at相对应．[解析] 由速度的表达式v t＝(2t＋4) m/s可知，在这段时间内火箭的初速度v0＝4 m/s，加速度a＝2 m/s2，火箭做匀加速直线运动，选项A、B正确，D错误；将时间t＝3 s代入v t＝(2t＋4) m/s 得v t＝10 m/s，选项C错误．[答案] AB关键能力3 对刹车类问题的分析计算在某汽车4S店，一顾客正在测试汽车加速、减速性能．汽车以36 km/h的速度匀速行驶，现以0.6 m/s2的加速度加速，则10 s后速度能达到多少？若汽车以0.6 m/s2的加速度刹车，则10 s和20 s 后速度各减为多少？[思路点拨] 汽车刹车时，一定要先判断它的停止时间，在有效时间内计算，否则容易出错．[解析] 初速度v 0＝36 km/h ＝10 m/s ，加速度a 1＝0.6 m/s 2，a 2＝－0.6 m/s 2.由速度公式得v 1＝v 0＋a 1t 1＝(10＋0.6×10)m/s＝16 m/s. 开始刹车10 s 后汽车的速度v 2＝v 0＋a 2t 2＝(10－0.6×10) m/s＝4 m/s ，从开始刹车至汽车停下所需时间t 3＝v －v 0a 2＝0－10－0.6s≈16.7 s<20 s. 故刹车20 s 后汽车早已停止运动，所以车速为0.[答案] 16 m/s 4 m/s 0刹车类问题的处理(1)明确刹车时间(车辆末速度变为0时所用的时间)，可由t ＝－v 0a计算得出． (2)判断要研究的时间是大于刹车时间还是小于刹车时间．(3)若要研究的时间小于刹车时间，则汽车在要研究的时间段内的实际运动时间小于刹车时间．反之，实际运动时间等于刹车时间．【达标练习】1．以72 km/h 的速度在平直公路上行驶的汽车，遇紧急情况而急刹车获得大小为4 m/s 2的加速度，则刹车3 s 后汽车的速度为( )A ．16 m/sB ．12 m/sC ．8 m/sD ．0 解析：选C.取初速度方向为正方向，则v 0＝723.6m/s ＝20 m/s ，a ＝－4 m/s 2.设汽车刹车后经t 0时间而停止运动，即末速度v ＝0，由v ＝v 0＋at 0得t 0＝v －v 0a ＝0－20－4s ＝5 s ，故在t 0＝5 s 末汽车速度为零，而汽车在t 1＝3 s 时仍处于运动状态，故在刹车3 s 后汽车速度为v 1＝v 0＋at ＝20 m/s －4×3 m/s ＝8 m/s ，故选C.2．汽车在平直路面紧急刹车时，加速度的大小是6 m/s 2，则：(1)如果必须在2 s 内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？(2)如果汽车以最高允许速度行驶，必须在1.5 s 内停下来，汽车在刹车的过程中加速度至少多大？解析：(1)以初速度方向为正方向，汽车的加速度a ＝－6 m/s 2，运动时间t ＝2 s ，末速度v ＝0由公式v ＝v 0＋at代入数值得v 0＝12 m/s.(2)仍以初速度方向为正方向汽车的初速度v 0＝12 m/s运动时间t′＝1.5 s，末速度v＝0由公式v＝v0＋a′t′代入数值得a′＝－8 m/s2.答案：(1)12 m/s (2)8 m/s2匀变速直线运动的v－t图像[学生用书P22]问题导引观察如图所示的四个v－t图像．思考如下问题：(1)它们分别做什么运动？(2)匀加速直线运动的v－t图像斜率一定为正值吗？匀减速直线运动的v－t图像斜率一定为负值吗？[要点提示] (1)甲做匀速直线运动；乙做匀加速直线运动；丙做匀减速直线运动；丁沿着负方向做匀加速直线运动(2)不一定不一定【核心深化】1．匀速直线运动的v－t图像(1)匀速直线运动的v－t图像是一条平行于时间轴的直线．如图甲所示，从图像中可以直接读出速度的大小和方向．A、B两物体的运动方向相反，且v A<v B.(2)匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜的直线．如图乙所示．①直线a为匀加速直线运动的图像；②直线b为匀减速直线运动的图像；③直线c 表示物体在t 轴上方做匀减速直线运动，在t 轴下方做负方向的匀加速直线运动，运动方向发生了改变，但加速度是恒定的，全过程可以看成统一的匀变速直线运动．2．v －t 图像的物理意义(1)纵轴截距：表示物体的初速度．(2)横轴截距：表示物体在开始计时后过一段时间才开始运动，或物体经过一定时间速度变为零．(3)与横轴的交点：表示速度方向改变的时刻，如图甲中直线c 对应的t 1时刻和图乙中的t 2时刻．速度图线在时间轴的上方和下方表示运动方向相反．(4)图线折点：表示加速度方向改变，如图乙中t 1时刻所对应的点．(5)两图线的交点：表示两物体具有相同的速度．(6)直线的斜率(或曲线上某点切线的斜率)：大小等于加速度的大小；斜率的正负表示加速度的方向．如图丙中图线a 加速度逐渐增大，图线b 加速度逐渐减小．(2019·黑龙江省大庆中学高一期末)一质点自x 轴原点出发，沿正方向以加速度a 加速，经过t 0时间速度变为v 0，接着以加速度－a 运动，当速度变为－v 02时，加速度又变为a ，直至速度变为v 04时，加速度再变为－a ，直到速度为－v 08…，其v －t 图像如图所示，则下列说法正确的是( )A．质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0B．质点一直沿x轴正方向运动C．质点最终静止在原点D．质点在x轴上的整个运动过程就是一个匀变速直线运动[解析] 由图像，2t0时刻位移最大，故质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0，故A正确；速度为矢量，图中物体的速度只有两个相反的方向，故物体时而沿x轴正方向运动，时而沿x轴负方向运动，故B、D错误；由图像，质点每次返回的位移均小于前一个运动周期的位移．故最终静止时离开原点的距离一定小于第一个运动周期的位移v0t0，最终位置不在原点，故C错误．[答案] A(1)v－t图像只能描述直线运动，无法描述曲线运动．(2)v－t图像描述的是物体的速度随时间变化的规律，并不表示物体的运动轨迹．(3)加速与减速只取决于a与v方向是否相同，与v的方向无关，如图所示．(多选)一物体做直线运动，下图表示该物体做匀变速直线运动的是( )解析：选AC.v－t图像斜率保持不变，说明加速度恒定不变，物体做匀变速直线运动，故A项对；x－t图像斜率保持不变，说明速度恒定不变，物体做匀速直线运动，故B项错；a－t图像纵坐标保持不变，说明物体的加速度不变，物体做匀变速直线运动，故C项对；D图像中斜率不断变化，所以物体做变速直线运动，故D项错．[随堂检测][学生用书P23]1．下列有关匀变速直线运动的认识，其中正确的是( )A．物体在一条直线上运动，若在相等的时间内通过的位移相等，则物体的运动就是匀变速直线运动B．加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动C．匀变速直线运动是速度变化量为零的运动D．匀变速直线运动的加速度是一个恒量解析：选D.匀变速直线运动有两个特点：(1)轨迹为直线；(2)加速度恒定．只有具备这两个特点，物体做的才是匀变速直线运动，B错，D对；匀变速直线运动的速度不断变化，所以速度变化量不为零，相等时间内通过的位移也不相同，A、C错．2．(多选)在运用公式v＝v0＋at时，关于各个物理量的符号，下列说法中正确的是( )A．必须规定正方向，式中的v、v0、a才取正负号B．在任何情况下a>0表示做加速运动，a<0表示做减速运动C．若规定物体开始运动的方向为正方向，那么，a>0表示做加速运动，a<0表示做减速运动D．v的方向总是与v0的方向相同解析：选AC.公式v＝v0＋at应用时，首先规定正方向，凡与正方向相同的量取正值，否则取负值．3．如图所示是一物体做匀变速直线运动的v －t 图像，由图可知物体( )A ．初速度为0B ．2 s 末的速度大小为3 m/sC ．5 s 内的位移为0D ．加速度的大小为1.5 m/s 2解析：选B.由题图可知，物体的初速度v 0＝5 m/s ，末速度v＝0，由公式v ＝v 0＋at 可得a ＝0－5 m/s 5 s＝－1 m/s 2，A 、D 错误．由题图知，2 s 末物体的速度大小为3 m/s ，B 正确．由于5 s 内v －t 图像与坐标轴围成的面积不为零，所以C 错误．4．(多选)一个物体做匀变速直线运动，当t ＝0时，物体的速度大小为12 m/s ，方向向东；当t ＝2 s 时，物体的速度大小为8 m/s ，方向仍向东．当t 为多少时，物体的速度大小变为2 m/s( )A ．3 sB ．5 sC ．7 sD ．9 s 解析：选BC.取物体开始运动的方向为正方向，物体的加速度a ＝v －v 0t ＝8－122m/s 2＝－2 m/s 2.物体的速度大小为2 m/s 时，方向可能向东，也可能向西．当速度方向向东时：t 1＝2－12－2s ＝5 s ；当速度方向向西时：t 2＝－2－12－2s ＝7 s ， 故B 、C 正确．[课时作业][学生用书P119(单独成册)]一、单项选择题1．下列关于匀变速直线运动的说法正确的是( )A ．匀加速直线运动的速度一定与时间成正比B ．匀减速直线运动就是加速度为负值的运动C ．匀变速直线运动的速度随时间均匀变化D ．速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动解析：选C.匀变速直线运动的速度是时间的一次函数，但不一定成正比，若初速度为零则成正比，所以A 错；加速度的正、负仅表示加速度方向与设定的正方向相同还是相反，是否是减速运动还要看速度的方向，速度与加速度反向则为减速运动，所以B 错；匀变速直线运动的速度随时间均匀变化，所以C 对；加速度恒定，初速度与加速度方向相反的直线运动中，速度就是先减小再增大的，所以D 错．2．由于发射卫星耗资巨大，还要耗费大量燃料推动沉重的金属物体在地球大气中飞行．科学家正在研发一种解决方案，利用一架喷气式飞机发射一个高效的小型推进系统，把卫星送入近地轨道．已知卫星必须达到 8 000 m/s 才能达到预定轨道，发射时喷气式飞机运行了16.7 min.则喷气式飞机的加速度约为( )A ．6 m/s 2B ．8 m/s 2C ．10 m/s 2D ．12 m/s 2解析：选B.根据公式v ＝at 可得，加速度为a ＝v t ＝8 00016.7×60m/s 2≈8 m/s 2，选项B 正确．3.(2019·襄阳高一检测)如图所示为我国的“和谐号”列车，“和谐号”到某站时匀减速进站，停靠一段时间后又匀加速(同方向)出站．在如图所示的四个v －t 图像中，正确描述了“和谐号”运动情况的是( )解析：选B.进站速度均匀减小，出站速度均匀增大，故A 、D 错误；进站、出站的运动方向相同，故B 正确，C 错误．4．奥迪车有多种车型，如30TFSI 、35TFSI 、50TFSI ，G 值(每个车型字母前的数字称为G 值)用来表现车型的整体加速度性能，数字越大，加速越快．G 值的大小为车辆从静止开始加速到100 km/h 的平均加速度数值(其单位为国际单位)再乘以10.如图为某一型号的奥迪车的尾标，其值为50TFSI ，则该型号车从静止开始加速到100 km/h 的时间约为( )A ．5.6 sB ．6.2 sC ．8.7 sD ．9.5 s 解析：选A.由题意可知，该型号车的加速度为a ＝5010m/s 2＝5 m/s 2，v ＝100 km/h ≈27.8 m/s ，故加速时间t ＝v a ＝27.85s ≈5.6 s. 5．一家从事创新设计的公司打造了一辆飞行汽车，既可以在公路上行驶，也可以在天空飞行．已知该飞行汽车起飞时在跑道上的加速度大小为2 m/s 2，速度达到40 m/s 后离开地面．离开跑道后的加速度为5 m/s 2，最大速度为200 m/s.该飞行汽车从静止加速到最大速度所用的时间为( )A ．40 sB ．52 sC ．88 sD ．100 s 解析：选B.在跑道上的运动时间t 1＝v 1a 1＝402s ＝20 s ，在空中的运动时间t 2＝v 2－v 1a 2＝200－405s ＝32 s ，则运动的总时间t ＝t 1＋t 2＝(20＋32) s ＝52 s ，故B 正确，A 、C 、D 错误．6．如图所示，是甲、乙两质点的v －t 图像，由图可知( )A ．t ＝0时刻，甲的速度大B ．甲、乙两质点都做匀加速直线运动C ．相等时间内乙的速度变化量大D ．在5 s 末以前甲质点速度大解析：选B.从图像中可看出：乙的纵截距大，甲的纵截距为0，表明t ＝0时刻，甲的速度等于0，乙的速度大，选项A 错误．由于甲、乙都是倾斜的直线，且甲的斜率比乙的大，表明甲、乙都做匀加速直线运动，且甲的加速度大，即相等时间内甲的速度变化量大，故选项B 正确，选项C 错误．由图像知，在5 s 末之前，任一时刻甲的速度小于乙的速度，故选项D 错误．7．星级快车出站时能在150 s 内匀加速到180 km/h ，然后正常行驶．某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108 km/h.以初速度方向为正方向，则下列说法不正确的是( )A ．列车加速时的加速度为13 m/s 2B ．列车减速时，若运用v ＝v 0＋at 计算瞬时速度，其中a ＝－13m/s 2 C ．若用v －t 图像描述列车的运动，减速时的图线在时间轴t 轴的下方D ．列车由静止加速，1 min 内速度可达20 m/s解析：选C.列车的加速度大小a ＝Δv Δt ＝50150m s 2＝13 m s 2，减速时，加速度方向与速度方向相反，a ′＝－13 m s 2，故A 、B 两项都正确；列车减速时，v －t 图像中图线依然在时间轴t 轴的上方，C 项错误；由v ＝at 可得v ＝13×60 m s ＝20 m s ，D 项正确．二、多项选择题8．物体运动的速度图像如图所示，以下说法正确的是( )A ．物体在0～2 s 做匀加速直线运动B ．物体在2～4 s 做匀减速直线运动C ．物体在0～8 s 内一直做匀变速直线运动D ．物体在0～8 s 内一直朝一个方向运动解析： 选ABD.0～2 s 速度和加速度方向均为正方向，图线远离时间轴，做匀加速直线运动，A 正确；2～4 s 加速度变为负方向，图线靠近时间轴，做匀减速直线运动，B 正确；全程加速度方向发生了变化，所以不能称为匀变速直线运动，C 错误；物体速度的方向一直为正方向，表明物体一直朝正方向运动，D 正确．9．物体做匀加速直线运动，已知第1 s 末的速度是6 m/s ，第2 s 末的速度是8 m/s ，则下面的结论正确的是( )A ．物体零时刻的速度是3 m/sB ．物体的加速度是2 m/s 2C ．任何1 s 内的速度变化量都是2 m/sD ．第2 s 初的瞬时速度是6 m/s解析：选BCD.物体的加速度a ＝v 2－v 1t ＝8－61m/s 2＝2 m/s 2，物体在零时刻的速度v 0＝v 1－at 1＝(6－2×1) m/s ＝4 m/s ，故A 错误，B 正确；物体在任何1 s 内速度的变化量Δv ＝at ＝2×1 m/s ＝2 m/s ，故C 正确；第2 s 初和第1 s 末是同一时刻，可知第2 s 初的瞬时速度是6 m/s ，故D 正确．10.亚丁湾索马里海盗的几艘快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船，中国海军发射爆震弹成功将其驱逐．假如其中一艘海盗快艇在海面上的速度－时间图象如图所示，则下列说法中正确的是( )A ．海盗快艇行驶的最大速度为15 m/sB ．海盗快艇在66 s 末开始调头逃离C ．海盗快艇在0～66 s 做的是加速度逐渐减小的加速运动D ．海盗快艇在96～116 s 内做匀减速直线运动解析：选AC.从v －t 图象上得知海盗快艇行驶的最大速度为15 m/s ，在0～66 s 内v －t 图线的斜率逐渐减小，故加速度逐渐减小，选项A 、C 正确；在66 s 末海盗快艇速度方向没变，速度大小减小，选项B 错误；在96～116 s 内海盗快艇调头做匀加速直线运动，选项D 错误．三、非选择题11．磁悬浮列车由静止开始加速出站，加速度为0.6 m/s 2，2 min 后列车速度为多大？列车匀速运动时速度为432 km/h ，如果以0.8 m/s 2的加速度减速进站，求减速160 s 时速度为多大？解析：取列车开始运动的方向为正方向，列车初速度v 10＝0，则列车2 min 后的速度 v ＝v 10＋a 1t 1＝(0＋0.6×2×60) m/s ＝72 m/s当列车减速进站时a 2＝－0.8 m/s 2初速度v 20＝432 km/h ＝120 m/s从开始刹车到速度为0的时间t 2＝－v 20a 2＝－120－0.8 s ＝150 s所以160 s 时列车已经停止运动，速度为0.答案：72 m/s 012．如图所示为A 、B 两个物体做匀变速直线运动的v －t 图像．(1)A 、B 各做什么运动？求其加速度；(2)两图线的交点的意义是什么？(3)求1 s 末A 、B 的速度；(4)求6 s 末A 、B 的速度．解析：(1)A 物体沿规定的正方向做匀加速直线运动，加速度的大小a 1＝v －v 0t ＝8－26m/s 2＝1 m/s 2，加速度的方向沿规定的正方向；B 物体前4 s 沿规定的正方向做匀减速直线运动，4 s 后沿反方向做匀加速直线运动，加速度的大小a 2＝84m/s 2＝2 m/s 2，加速度的方向与规定的正方向相反．(2)两图线的交点表示此时刻两个物体的速度相同．(3)1 s 末A 物体的速度大小为3 m/s ，方向与规定的正方向相同；B 物体的速度大小为6 m/s ，方向与规定的正方向相同．(4)6 s 末A 物体的速度大小为8 m/s ，方向与规定的正方向相同；B 物体的速度大小为4 m/s ，方向与规定的正方向相反．答案：见解析13．(2019·洛阳高一检测)新交通法实施以来，司机师傅们都谨慎驾驶．若一辆卡车原来以10 m/s 的速度在平直公路上匀速行驶，因为道口出现红灯，司机从较远的地方即开始刹车，使卡车匀减速前进．当车减速到2 m/s 时，交通灯变为绿灯，司机当即放开刹车，换挡加速，只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速共用了12 s ．求：(1)减速与加速过程中的加速度大小；(2)开始刹车后2 s 末及10 s 末的瞬时速度大小．解析：(1)卡车先做匀减速直线运动，再做匀加速直线运动，其运动简图如图所示，设卡车从A 点开始减速，则v A ＝10 m/s ，用t 1时间到达B 点，从B 点又开始加速，用t 2时间到达C 点，则v B＝2 m/s ，v C ＝10 m/s ，且t 2＝12t 1，t 1＋t 2＝12 s ，可得t 1＝8 s ，t 2＝4 s.由v ＝v 0＋at 得，在AB 段，v B ＝v A ＋a 1t 1①在BC 段，v C ＝v B ＋a 2t 2②联立①②两式代入数据得a 1＝－1 m/s 2，a 2＝2 m/s 2.(2)开始刹车后2 s 末的速度为v 1＝v A ＋a 1t ′＝10 m/s －1×2 m/s ＝8 m/s ，10 s 末的速度为v 2＝v B ＋a 2t ″＝2 m/s ＋2×(10－8)m/s ＝6 m/s.答案：(1)－1 m/s 2 2 m/s 2 (2)8 m/s 6 m/s。
小车速度随时间变化的规律教案
小车速度随时间变化的规律教案教案标题：小车速度随时间变化的规律探究一、教学目标：1.知识目标：掌握小车速度随时间变化的规律，理解速度和时间之间的关系。
2.能力目标：通过实验和观察，培养学生观察、记录、分析数据的能力，并运用所学知识解释实验现象。
3.情感目标：培养学生对科学实验的兴趣和好奇心，培养学生合作探究的精神。
二、教学准备：1.实验器材：小车、计时器、直尺、抄表纸、铅笔。
2.实验环境：宽敞的实验室。
3.实验前准备：将直尺粘在水平桌面上，调整好小车的起始位置，并将计时器放在实验台上。
三、教学过程：1.导入（5分钟）教师简单介绍速度和时间的概念，并适当提问学生，引发学生的思考和探究欲望。
2.实验操作（20分钟）a.组织学生分成小组，每个小组2-3人，进行实验。
b.每个小组依次进行实验，一人负责计时，一人操作小车。
c.将小车放在直尺的起始位置，等待计时器计时并同时开始推动小车沿直尺运动。
d.每隔1秒钟记录小车此时所在位置的长度，并用铅笔在抄表纸上标记下来。
e.持续记录小车位置的长度，直到小车停下来。
f.将数据整理，并且可以用折线图的形式展示。
3.数据分析（10分钟）a.学生根据实验数据绘制小车位置随时间变化的折线图。
b.引导学生观察折线图的特点，如曲线是否平滑，是否有明显的变化趋势等。
c.学生将数据分成数段，分别计算出每隔一秒钟小车位置变化的速度，并绘制速度随时间变化的折线图。
4.结果分析（10分钟）a.引导学生观察速度随时间变化的折线图，分析折线图的特点。
速度是否一直保持恒定，还是有变化？c.小结：速度随时间变化的规律是什么？为什么会有这样的规律？5.拓展延伸（10分钟）a.学生可以自由设计实验，改变小车的起始位置、斜度等条件，观察小车速度随时间变化的规律是否会有变化。
b.学生之间可以进行讨论和交流，分享实验设计和实验结果。
四、教学总结：1.教师对实验现象和实验结果进行总结，再次强调小车速度随时间变化的规律。
初中教案速度的变化板书
初中教案速度的变化板书教学目标：1. 让学生理解速度的概念，掌握速度的计算方法。
2. 让学生了解速度的变化原因，能够分析速度的变化情况。
3. 培养学生的观察能力、思考能力和动手能力。
教学重点：1. 速度的概念和计算方法。
2. 速度的变化原因和变化情况的分析。
教学难点：1. 速度的计算方法的掌握。
2. 速度的变化原因的理解和分析。
教学准备：1. 教学PPT。
2. 速度的变化实例视频或图片。
3. 速度计算练习题。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 利用PPT展示一些生活中的速度变化实例，如汽车加速、运动员起跑等，引导学生观察和思考。
2. 提问：同学们，你们知道什么是速度吗？速度是如何计算的？二、新课讲解（15分钟）1. 讲解速度的概念：速度是表示物体运动快慢的物理量，通常用v表示，单位是米每秒（m/s）。
2. 讲解速度的计算方法：速度=路程÷时间。
3. 讲解速度的变化原因：速度的变化受物体本身性质、外界环境和力的作用等因素的影响。
4. 讲解速度的变化情况的分析方法：观察物体运动的路程和时间的关系，判断速度是增加还是减少。
三、实例分析（15分钟）1. 观看速度变化实例视频或图片，如汽车加速、运动员起跑等。
2. 分析实例中的速度变化原因和变化情况，引导学生思考和讨论。
四、课堂练习（15分钟）1. 发放练习题，让学生运用所学的速度计算方法和分析方法进行练习。
2. 引导学生互相讨论和解答，共同提高。
五、总结和拓展（5分钟）1. 对本节课的内容进行总结，让学生巩固所学知识。
2. 提出一些拓展问题，如速度的变化与加速度的关系等，激发学生的学习兴趣。
教学反思：本节课通过生活中的实例导入，激发了学生的兴趣和好奇心。
通过新课讲解，让学生掌握了速度的概念和计算方法，了解了速度的变化原因和分析方法。
通过实例分析和课堂练习，让学生巩固了所学知识，并能够运用到实际问题中。
最后，通过总结和拓展，激发了学生的学习兴趣和思考能力。
探究匀变速直线运动的速度随时间变化规律的物理教案
探究匀变速直线运动的速度随时间变化规律的物理教案一、实验目的通过本次实验，我们的主要目的是探究匀变速直线运动的速度随时间变化规律，以及寻找这种规律背后的物理原理。
二、实验原理为了更好地理解实验过程和结果，我们需要先了解一些基本的物理原理。
匀变速直线运动是指物体在直线方向上速度的大小在运动过程中不断改变，但速度方向保持不变的运动。
其中，“匀变速”指的是物体在运动过程中速度的变化是匀速的。
速度变化可以用速度-时间图像来表示。
速度-时间图像是指一个以时间为横坐标、以速度为纵坐标的图像，用来反映物体随时间变化而产生的度变化规律。
在匀变速直线运动中，速度-时间图像呈现出一条直线。
直线的斜率表示物体速度随时间变化的速率，即物体的加速度。
三、实验步骤1.实验器材与材料-实验器材：计时器、直线轨道、匀速电机、电源、减速装置等设备。
-实验材料：小球。
2.实验步骤-将小球放在直线轨道上，让它在轨道上匀变速运动。
-使用计时器记录小球通过不同距离（或时间）时的速度。
-将记录的速度数据汇总并制作速度-时间图像。
-分析速度-时间图像，提取出小球在匀变速运动过程中的加速度。
四、实验结果及分析通过上述实验步骤，我们可以得出小球在匀变速直线运动中的速度-时间图像，进而分析出物体在运动过程中的加速度。
我们发现，小球在运动过程中的速度随着时间的推移而不断变化。
具体来说，小球在一开始的时候速度较慢，随着时间的推移，速度逐渐增加，在达到最高点之后，速度又开始逐渐减小，最终停止。
我们可以把这个过程描述成：小球在匀变速直线运动中“先加速、后减速”。
这种运动模式反映了物体在受力作用下的运动规律，即受到外力作用后，物体的速度会随着时间的推移而发生变化，变化的快慢取决于物体的质量和外力的大小。
具体地说，在匀变速直线运动中，物体的加速度可以表示为：a=v/t其中，v表示速度的大小，t表示时间的大小。
因此，我们可以根据速度-时间图像的斜率来计算出物体的加速度大小。
实验：探究小车速度随时间变化的规律教案
实验：探究小车速度随时间变化的规律教案
探究小车速度随时间变化的规律教案
一、实验目的：
通过实验，探究小车速度随时间变化的规律，了解匀变速直线运动的基本规律和方法。
二、实验材料：
小车、塑料轨道、计时器、测量尺。
三、实验步骤：
1、把轨道搭好，将小车放在轨道上，使小车离轨道起点的距离为0.3m。
2、利用计时器记录小车通过起点和各中点所需的时间并记录下来。
3、根据实验数据，计算出小车在各时间点时所行驶的距离。
4、绘制出小车随时间变化的位移和速度的图像。
四、实验结果分析：
在实验过程中，我们通过计时器记录小车在不同时间段相对位置的变化，通过测量尺测量小车的移动距离，得出小车在不同
时间段的速度大小，并绘制出了小车随时间变化的位移和速度的图像。
从实验结果可知，小车的速度随时间的增加等速递增，符合匀变速直线运动基本规律。
五、实验总结：
通过本次实验，我们学习了匀变速直线运动的基本运动规律，掌握了测量小车随着时间的推移而行驶长度和速度的方法，并通过实验数据的处理和图像的绘制，对匀变速直线运动规律有了更加深刻的认识。
同时，我们也体会到了实验的重要性和实验中数据处理的必要性。
实验探究小车速度随时间变化的规律教案
实验探究小车速度随时间变化的规律教案示例文章篇一：《实验探究小车速度随时间变化的规律》嘿，同学们！今天咱们要一起来搞一个超有趣的实验，那就是探究小车速度随时间变化的规律！一走进实验室，我的心就砰砰直跳，激动得不行。
你瞧那崭新的小车，安静地待在桌子上，仿佛在说：“快来探索我的秘密吧！”老师把我们分成了几个小组，我和小明、小红一组。
老师刚一说完实验步骤，我就迫不及待地想开始啦。
我们先把轨道组装好，这可不是一件容易的事儿，轨道总是歪歪扭扭的，就像一条调皮的小蛇，不肯乖乖听话。
我着急地说：“哎呀，这轨道怎么这么难弄啊！”小明安慰我：“别着急，咱们慢慢来，肯定能弄好。
”在我们仨的共同努力下，轨道终于稳稳当当啦。
接着，我们把小车放在轨道起点，眼睛紧紧盯着它，就像猎人盯着猎物一样。
小红拿着秒表，手都有点发抖，她紧张地说：“我怕我按不准秒表。
”我鼓励她：“别怕，相信自己！”“开始！”我一声令下，小明轻轻推动小车，小车就像离弦的箭一样冲了出去。
小红也准确地按下了秒表。
这一瞬间，我感觉时间都凝固了，心里不停地念叨：“小车小车，你快些跑。
”第一次实验结束，我们赶紧记录数据。
哎呀，这数据好像不太对劲呀！难道是哪里出错了？我疑惑地挠挠头。
小明仔细检查了一遍实验装置，说：“我觉得可能是小车启动的时候用力不均匀。
”于是，我们又重新做了一次。
这一次，我们更加小心，每一个步骤都做得认认真真。
当小车再次冲出去的时候，我的心都提到了嗓子眼儿。
实验做完了，我们看着密密麻麻的数据，开始计算分析。
这过程可真不简单，就像走在一条布满荆棘的小路上。
但是我们没有放弃，互相讨论，互相帮助。
最后，我们终于得出了小车速度随时间变化的规律。
那种成就感，就像在沙漠里走了很久终于找到了绿洲！通过这次实验，我明白了做实验可不能马虎，要细心、耐心，还要团队合作。
这不就像我们平时踢足球一样吗？每个人都有自己的位置，只有团结一心，才能赢得比赛！所以呀，同学们，实验能让我们发现好多神奇的东西，咱们以后可都要积极参加实验，探索更多的未知！示例文章篇二：《实验探究小车速度随时间变化的规律》同学们，你们知道吗？在科学的世界里，有一个超级有趣的实验，那就是探究小车速度随时间变化的规律！今天，我就来和大家分享一下这个神奇的实验。
高中物理速度变化规律教案
高中物理速度变化规律教案教学目标：1. 了解速度的定义及其物理意义。
2. 掌握速度的计算方法。
3. 理解速度变化的规律并能够应用到实际问题中。
教学重点：1. 速度的概念及计算方法。
2. 速度变化规律的理解和应用。
教学难点：1. 速度的变化过程如何表示和解释。
2. 速度变化规律的具体应用。
教学准备：1. 教学课件，包含速度的定义、计算公式和速度变化规律的图表。
2. 实验用具，如计时器、测距工具等。
教学步骤：一、导入通过问题引入，如：什么是速度？速度的单位是什么？速度的含义是什么？为什么会有速度的变化？二、讲解速度的定义和计算方法1. 介绍速度的定义：速度是物体在单位时间内所达到的位移。
2. 讲解速度的计算方法：速度 = 位移 / 时间。
三、讲解速度变化规律1. 展示速度变化规律的图表，说明在不同时间段内速度是如何变化的。
2. 解释速度变化规律的原因，包括加速度、减速度和匀速运动等情况。
3. 讲解速度变化规律在实际生活中的应用，如汽车行驶、跳伞等情况。
四、实验操作1. 设计一个实验，让学生测量物体在不同时间段内的位移和速度，并绘制出速度变化图表。
2. 让学生分析实验结果，观察速度是如何变化的。
五、总结总结速度的定义、计算方法和变化规律，并提出速度变化规律的应用实例。
六、作业布置布置作业，要求学生练习计算速度，并分析速度变化规律的应用。
教学反思：通过本节课的教学，学生应该能够掌握速度的定义和计算方法，了解速度的变化规律，并能够应用到实际问题中去。
同时，引导学生通过实验操作和图表分析，更好地理解速度变化规律，并培养其动手实践和理论联系实际的能力。
高中物理速度变化讲解教案
高中物理速度变化讲解教案教学目标：1. 了解速度的定义和计算方法；2. 理解速度在运动过程中的变化规律；3. 掌握速度变化的图像表示方法；4. 能够应用速度变化的知识解决实际问题。
教学重点：1. 速度的定义和计算方法；2. 速度在运动过程中的变化规律。
教学难点：1. 理解速度在不同运动情况下的变化规律；2. 掌握速度变化的图像表示方法。
教学过程：一、导入（5分钟）教师引导学生回顾速度的定义和计算方法，并提出本节课的学习目标：理解速度在运动过程中的变化规律。
二、知识讲解（15分钟）1. 速度的定义：速度是单位时间内所走路程的长度，是一个矢量量，有大小和方向。
2. 速度的计算方法：速度 = 位移 / 时间。
3. 速度的变化规律：速度的变化可以是匀速变化、均速变化或不均速变化。
4. 速度变化的图像表示方法：根据速度和时间的关系，可以绘制速度-时间图像表示速度的变化情况。
三、示例分析（15分钟）教师通过示例分析不同运动情况下速度的变化规律，让学生理解速度变化的实际应用。
四、练习（15分钟）1. 让学生自行计算不同运动情况下的速度，并绘制速度-时间图像；2. 提供一些实际问题，让学生应用所学知识解决。
五、总结（5分钟）通过总结本节课的学习内容，加深学生对速度变化的理解和应用。
六、作业布置布置作业：完成练习册上相关练习题。
教学反思：通过本节课的学习，学生能够初步了解速度的变化规律，在实际问题中能够应用所学知识解决问题。
在今后的学习中，需要加强速度变化的深入理解和实际应用能力的培养。
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速度变化规律
【教材分析】
匀变速直线运动是运动学的重要组成部分，是学生学习运动学的基础。
本节内容是在学习“速度”、“位移”、“加速度”等基础概念的基础上对匀变速直线运动规律的总结，又是以后学习运动学的基础，具有承上启下的作用。
本节课是学生第一次用数学方法推导物理规律，培养学生利用数学思维来研究物理问题的能力。
【教学目标与核心素养】
物理观念：能够根据加速度表达式推导得出速度公式，理解运动图像的物理意义及其应用。
科学思维：经历探究速度规律，体会数学思想和方法在解决物理问题中的重要作用。
科学探究：经历探究匀变速直线运动的速度公式的推导过程，利用公式和图像研究匀变速直线运动。
科学态度与责任：通过观察生活中的匀变速直线运动，使学生感受物理来源于生活的思想；通过师生合作探究，提高学生的合作、交流能力。
【教学重难点】
教学重点：速度公式的应用和运动图像物理意义的理解和应用。
教学难点：匀变速直线运动的特点，用公式法和图像法研究匀变速直线运动。
【教学过程】
导入新课
观察两幅图片，思考
问题：这些运动着的物体速度都在变化，它们的速度变化有什么规律么？问题：如何来探究复杂运动所蕴含的规律？新课讲授
汽车沿直线运动时速度随时间变化的数据t/s 0123456v/（m/s ）
2
4
6
8
10
12
问题：汽车的速度在如何变化？
问题：汽车在不同的时间段内速度变化快慢相同么？
学生随机挑选六段时间，计算汽车在这六段时间里的加速度，对比分析得出结论“该车在行驶时加速度保持不变”
一、匀变速直线运动的特点
定义：物理学中，将物体加速度保持不变的直线运动称为匀变速直线运动。
匀变速直线运动是一种简单且特殊的变速直线运动，是一种物理模型。
物体在做匀变速直线运动过程中，加速度的大小和方向都不改变。
当加速度与速度同向时，物体做匀加速直线运动；当加速度与速度反向时，物体做匀减速直
线运动。
为了便于研究，人们通常将某些物体的运动（或其中的一段运动）近似视为匀变速直线运动。
教师引导学生归纳：
①加速度保持不变且方向与速度方向同向时，物体做匀加速直线运动②加速度保持不变且方向与速度方向反向时，物体做匀减速直线运动随堂练习
关于匀变速直线运动，下列说法正确的是（A ）A ．匀变速直线运动的速度随时间均匀变化B ．匀减速直线运动就是加速度为负值的运动C ．加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动D ．速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动二、匀变速直线运动的速度一时间关系（一）匀变速直线运动的速度规律
思考：如何求匀变速直线运动在某一时刻的速度？利用例题，创设情境，引导学生推导出速度规律。
汽车以2m/s 的初速度，做加速度1m /s 2的匀加速直线运动，问2s 时汽车的
速度达到多少？
v 02
1s m a =t=0s
t=2s
?
根据
t v v a t 0
-=
，可知得0t v v a t -= 0t v v a t
=+ （为某一时刻的速度，为初速度，为加速度）
t v 0v a 匀变速直线运动在某一时刻的速度满足表达式：t v 0t v v a t
=+ 一般以初速度的方向为正方向
0v 1．当>0时，与的方向相同，物体做匀加速直线运动a 0v 2．当<0时，与的方向相反，物体做匀减速直线运动
a 0v 3．若=0，则
，物体做匀加速直线运动
a t v a t =∙
例题：汽车在平直路面紧急刹车时，加速度的大小是4m /s 2
（1）如果必须在4s 内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？（2）如果汽车以最高允许速度行驶，刹车时加速度的大小仍是4m /s 2，分别求汽车刹车3s 、5s 时汽车的速度多大？
以此例题为例，提炼做题策略1．明确运动情景
紧急刹车
汽车做匀减速直线运动
2
．画出运动过程示意图
t
3．选定正方向，根据题目中的已知量和未知量选定合适的表达式求解
4．根据实际情况，判断结果是否合理
（二）图像描述匀变速直线运动
t/s 0123456v/（m/s ）
2
4
6
8
10
12
汽车做的匀加速直线运动，汽车在某一时刻的速度可用公式
2
2a m s =表示。
0t v v a t =+ 问题：可否用图像来描述汽车速度的变化？
t/s
v/（m/s ）
246810
12
由图像知匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线。
问题：从v-t 图像上我们可以得到哪些信息？1．某一时刻的速度_____；
2．达到某一速度所需要的时间_____；3．物体做变速运动的加速度_____。
随堂练习
描述A 、B 两物体的运动情况
A ：，的匀加速直线运动
00v =2
2a m s =B ：，的匀减速直线运动
05v m s =2-1a m s =问题：画出该车的a -t 图像
t/s
a /（m/s 2）
3
课堂小结
1．定义：物理学中，将物体加速度保持不变的直线运动称为匀变速直线运动。
2．物体加速度与速度同向，做匀加速直线运动。
物体加速度与速度反向，做匀减速直线运动。
3．匀变速直线运动速度关系：0t v v a t =+ 4．匀变速直线运动的v-t 图像、a -t 图像。