1.2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系（课件+word）-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（人教版必修1）9省专用

1.2.2　匀变速直线运动的速度与时间的关系 学习目标 核心提炼 1.知道什么是匀变速直线运动。 1个定义——匀变速直线运动 1个公式——速度与时间关系公式v＝v0＋at 1个图象——vt图象的特点及应用 2.知道匀变速直线运动的vt图象特点，理解图象的物理意义。 3.理解匀变速直线运动的速度与时间的关系式v＝v0＋at，会用v＝v0＋at进行相关的计算。 一、匀变速直线运动 1.定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动。 2.vt图象：匀变速直线运动的vt图象是一条倾斜的直线。 3.分类 (1)匀加速直线运动：速度随时间均匀增加。 (2)匀减速直线运动：速度随时间均匀减小。 [理解概念] 　判断下列说法是否正确。 (1)速度增大的运动是匀加速直线运动。(×) (2)速度减小的运动一定是匀减速直线运动。(×) (3)速度均匀增加(或减小)的运动是匀变速直线运动。(√) 二、速度与时间的关系 1.速度公式：v＝v0＋at。 2.含义：做匀变速直线运动的物体，在t时刻的速度v等于物体在开始时刻的速度v0加上在整个过程中速度的变化量at。 预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中 问题1 问题2 　匀变速直线运动的速度公式 [观察探究]　 (1)观察图甲和图乙，可知匀变速直线运动的vt图象与我们在数学里学的一次函数图象类似，类比一次函数的表达式，写出速度与时间的关系式。 (2)若物体做匀加速直线运动，加速度为a，请推导经过时间t速度由v0增加到v的表达式。应用此表达式有什么条件？ (3)加速度为正则一定为加速运动吗？加速度为负则一定为减速运动吗？ (4)如图丙所示，是一个物体运动的vt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？物体做什么运动？ 答案　(1)根据一次函数的一般表达式y＝kx＋b，可知匀变速直线运动的速度与时间的关系式为v＝v0＋at。 (2)根据公式a＝、Δv＝v－v0、Δt＝t－0知v＝v0＋at。此表达式只适用于匀变速直线运动。 (3)不一定。物体做加速运动还是减速运动与物体的加速度的正负并无直接关系，而是由加速度和初速度同向(加速)和反向(减速)决定的。 (4)由图象可知，物体的速度逐渐增大。在相等的时间间隔Δt内，速度的变化量不相等，Δv是逐渐减小的，由a＝可知物体的加速度逐渐减小，所以物体做加速度逐渐减小的加速运动。 [探究归纳]　 1.公式的理解：由于a在数值上等于单位时间内速度的变化量，所以at就是整个运动过程中速度的变化量，再加上运动开始时物体的速度v0，就得到t时刻物体的速度v。 2.公式的适用条件：公式v＝v0＋at只适用于匀变速直线运动。 3.公式的矢量性 (1)公式v＝v0＋at中的v0、v、a均为矢量，应用公式解题时，首先应先选取正方向。 (2)一般以v0的方向为正方向，此时匀加速直线运动a＞0，匀减速直线运动a＜0；对计算结果v＞0，说明v与v0方向相同；v＜0，说明v与v0方向相反。 4.公式的特殊形式 (1)当a＝0时，v＝v0(匀速直线运动)。 (2)当v0＝0时，v＝at(由静止开始的匀加速直线运动)。 [试题案例] [例1] 滑雪运动员不借助雪杖，以加速度a1由静止从山坡顶匀加速滑下，测得其20 s后的速度为20 m/s，50 s后到达坡底，又以加速度a2沿水平面减速运动，经20 s恰好停止运动。求 图1 (1)a1和a2的大小； (2)滑雪运动员到达坡底后再经过6 s的速度大小。 解析　(1)运动员下滑过程中的加速度大小 a1＝ m/s2＝1 m/s2＝ 到达坡底时的速度大小v2＝a1t2＝1×50 m/s＝50 m/s 在水平面上的加速度a2＝ m/s2＝－2.5 m/s2＝ 即a2的大小为2.5 m/s2。 (2)到达坡底后再经过6 s的速度大小为 v3＝v2＋a2t4＝50 m/s－2.5×6 m/s＝35 m/s 答案　(1)1 m/s2　2.5 m/s2　(2)35 m/s [针对训练1] 火车沿平直铁轨匀加速前进，通过某一路标时的速度为10.8 km/h，1 min后变成了54 km/h，又需经多少时间，火车的速度才能达到64.8 km/h? 解析　三个不同时刻的速度分别为 v1＝10.8 km/h＝3 m/s、v2＝54 km/h＝15 m/s。 v3＝64.8 km/h＝18 m/s 时间t1＝1 min＝60 s 所以加速度 a＝ m/s2＝0.2 m/s2， ＝ 由v3＝v2＋at2 可得时间t2＝ s＝15 s。 ＝ 答案　15 s [例2] 汽车以45 km/h的速度匀速行驶。 (1)若汽车以0.6 m/s2的加速度加速，则10 s末速度能达到多少？[来源:学科网ZXXK] (2)若汽车刹