高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 第2章 匀变速直线运动的研究 第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系课件 新人教必修1.ppt

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1、2 2匀匀变变速直速直线线运运动动的速度与的速度与时间时间的关系的关系1了解匀变速直线运动的概念和特点，知道其两种运动类型2知道匀变速直线运动速度时间图象的特征3理解匀变速直线运动的速度与时间的关系，会根据速度与时间的关系式进行相关计算2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三2一、匀变速直线运动1定义：沿着一条直线，且 恒定不变的运动2分类：(1)匀加速直线运动是物体的速度随着时间均匀增加的直线运动(2)匀减速直线运动是物体的速度随着时间均匀减小的直线运动加速度加速度2021/8/11 星期三33直线运动的v-t图象(1)匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线，如右上图

2、所示(2)匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线，如右图所示a表示匀加速直线运动，b表示匀减速直线运动(3)v-t图线的倾斜程度，即图线斜率等于物体的加速度2021/8/11 星期三4【思考思考】一个做直线运动的物体的v-t图象如右图所示，在t1时刻物体的加速度为零吗？【提示提示】由图象可以看出，物体做匀变速直线运动，其加速度在任意时刻都是不变的，在t1时刻的速度为零，但此时的速度是变化的，所以t1时刻的加速度不为零2021/8/11 星期三5二、速度与时间的关系式1速度公式v .2对公式的理解：做匀变速直线运动的物体，在t时刻的速度v，就等于物体在开始时刻的 ，再加上在整个过程中速度的

3、v v0 0atat速度速度v v0 0变变化量化量2021/8/11 星期三6一、对速度与时间关系式的理解1公式vv0at中各符号的含义(1)v0、v分别表示物体的初、末速度(2)a为物体的加速度，且a为恒量2公式的矢量性(1)公式中的v0、v、a为矢量，应用公式解题时，一般取v0的方向为正方向，a、v与v0的方向相同时取正值，与v0的方向相反时取负值(2)a与v0同向时物体做匀加速运动，a与v0方向相反时，物体做匀减速直线运动3公式的适用条件公式vv0at只适用于匀变速直线运动4公式vv0at的特殊形式(1)当a0时，vv0(匀速直线运动)(2)当v00时，vat(由静止开始的匀加速直线运

4、动)2021/8/11 星期三7 (1)vv0at是匀变速直线运动速度公式的一般表示形式，只要知道初速度v0和加速度a，就可以计算出各个时刻的瞬时速度(2)对于做匀减速直线运动的物体，应注意物体速度减为零之后能否加速返回，若不能返回，应注意题中所给时间与物体所能运动的最长时间t的关系 1.有两个做匀变速直线运动的质点，下列说法正确的是()A经过相同的时间，速度大的质点加速度必定大B若初速度相同，速度变化大的质点加速度必定大C若加速度相同，初速度大的质点的末速度一定大D相同时间里，加速度大的质点速度变化必定大2021/8/11 星期三8【解析解析】由匀变速直线运动的加速度定义式a知，相同时间内v

5、大a就大，若t不等，v0大或v大，其加速度a不一定大【答案答案】D二、匀速直线运动的vt图象和匀变速直线运动的vt图象1匀速直线运动的速度时间图象2021/8/11 星期三9做匀速直线运动物体的速度时间图象是一条平行于时间轴的直线，如右图所示，它反映出速度的值不随时间改变的特点根据图象不仅可以直观地看出速度的大小及方向不变的特点，而且可以根据某段时间内图线与时间轴所围成的矩形“面积”求出位移由于两坐标轴分别表示速度和时间，因此它们乘积的物理意义是位移，而在图象中是以“面积”的形式表现出来的2匀变速直线运动的速度时间图象2021/8/11 星期三10(1)如右图所示，匀变速直线运动的v-t图象是

6、一条倾斜的直线，直线a反映了速度随时间均匀增加，即是匀加速直线运动的图象；直线b反映了速度随时间均匀减小，即是匀减速直线运动的图象(2)从v-t图象中可以获取：某时刻的瞬时速度某段时间内的速度变化量加速度的大小位移的大小2021/8/11 星期三11 (1)同一形状的图象在不同的图象中所表示的含义是不相同的，所以在处理习题时，一定要先看清是xt图象还是vt图象(2)在分析图象时，还要搞清图象的斜率，截距的含义以及图线所代表的运动规律等(3)xt，vt图象描述的都是直线运动 2.如下图是四个物体分别做直线运动的vt图象，其中做匀变速直线运动的是()2021/8/11 星期三12【解析解析】【答案

7、答案】BCBC2021/8/11 星期三13说说一一说说如右图所示是一个物体运动的v-t图象它的速度怎样变化？在相等的时间间隔内，速度的变化量总是相等吗？物体在做匀加速运动吗？【点点拨拨】匀变速直线运动在任意相等的时间内速度的变化都相等，速度均匀变化图中显示出其速度在增加，在相等的时间间隔内，速度的变化量不相等，则物体的运动不是匀加速运动，是加速度在减小的变加速直线运动2021/8/11 星期三14 一 质点从静止开始以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动，经5 s后做匀速直线运动，匀速直线运动的时间为4 s，最后2 s时间内质点做匀减速直线运动直到静止，则质点匀速直线运动时的速度是多大？匀减

8、速直线运动时的加速度多大？【解析解析】质点的运动过程包括加速匀速减速三个阶段，画出运动过程的示意图如下图所示，图中AB段为加速，BC段为匀速，CD段为减速，匀速运动的速度既为AB段的末速度，也为CD段的初速度2021/8/11 星期三152021/8/11 星期三16(1)因为v、v0、a都是矢量，在直线运动中这些矢量只可能有两个方向，所以如果选定该直线的一个方向为正方向，则凡与规定正方向相同的矢量在公式中取正值，与规定正方向相反的矢量取负值(2)应用：该公式中有四个物理量，知道任意三个便能确定第四个，是常用的匀变速直线运动的基本公式(3)特别指出：当v00(即从静止开始加速)时，公式变成为v

9、at，瞬时速度和时间成正比2021/8/11 星期三17【答案答案】26 m/s26 m/s11：物体做匀加速直线运动，到达A点时的速度为5 m/s，经3 s到达B点时的速度为14 m/s，再经过4 s到达C点，则它到达C点时的速度为多大？2021/8/11 星期三18 如右图所示，请回答：(1)图线分别表示物体做什么运动？(2)物体3 s内速度的改变量是多少，方向与速度方向有什么关系？(3)物体5 s内速度的改变量是多少？方向与其速度方向有何关系？(4)物体的运动加速度分别为多少？方向如何？(5)两图象的交点A的意义2021/8/11 星期三192021/8/11 星期三20 物体各时刻的速

10、度可以由图象直接读出，其加速度可以由图象中图线的斜率求得，注意图线与图线及图线与坐标轴的交点的含义21：质点做直线运动的v-t图象如右图所示，则()A在前4 s内质点做匀变速直线运动B在13 s内质点做匀变速直线运动C3 s末质点的速度大小为5 m/s，方向与规定的正方向相反D23 s内与34 s内质点的速度方向相反2021/8/11 星期三21【解析解析】由图象知，前4 s内质点做变加速运动，它的加速度发生变化，故A项不正确；13 s内质点加速度不变，故B项正确；3 s末质点的速度为5 m/s，故C项正确；24 s内质点的速度一直为负，故D项不正确【答案答案】BC在匀变速直线运动中，有一类比

11、较特殊的问题，那就是“刹车型”问题，很多同学容易把“刹车型”问题统一看做匀减速直线运动问题，从而掉入命题者设置的陷阱中，请仔细分析以下问题2021/8/11 星期三22汽车在平直的公路上以20 m/s的速度匀速行驶，前面有情况需紧急刹车，刹车的加速度大小是8 m/s2，刹车后可视为匀减速直线运动，求刹车3 s后汽车的速度【思路点思路点拨拨】物体做匀减速运动时，必须考虑减速到0所用的时间，不能直接用公式vv0at，因为可能不需要这么长时间汽车就停下来了【解析解析】汽车的初速度为：v020 m/s，设v0方向为正，汽车做匀减速直线运动，则加速度为：a8 m/s2.刹车3 s后的末速度为：vv0at20 m/s(8)3 m/s4 m/s.v0和v02021/8/11 星期三23方向相反，表明汽车的速度减为零后又向相反的方向做加速运动，这是不符合实际的，汽车在3 s末时刻前速度已减为零停下，刹车3 s后汽车的速度应为零也可这样理解：由vv0at，得t s2.5 s，汽车在2.5 s末速度减为零而停下，3 s后汽车的速度为零【答案答案】刹车3 s后汽车的速度为零2021/8/11 星期三24随堂演练随堂演练点击进入链接点击进入链接2021/8/11 星期三25达标训练达标训练点击进入链接点击进入链接2021/8/11 星期三262021/8/11 星期三27