第2章 第二节 匀变速直线运动的规律（课件）-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【导与练】高中同步全程学习（粤教版）

第二节　匀变速直线运动的规律 物理 [课标引领] 物理 基础探究 合作探究 课堂小结 物理 基础探究 形成概念·掌握新知 一、速度与时间的关系 情境化导学 问题情境 1.通过上一节的研究知道,匀变速直线运动的物体在相等时间内的速度变化相等,加速度恒定,请根据第一章学习的加速度的定义式,独立推导出匀变速直线运动速度随时间的变化关系. 2.如图所示为做匀变速直线运动物体的v-t图像,取相等的时间间隔,看它们的速度变化量有什么特点?这样的特点说明什么? 物理 1.匀变速直线运动的加速度 在相等时间内的速度变化相等,即 恒定. 2.匀变速直线运动的速度公式 vt= . 加速度 v0+at 倾斜 加速度 物理 二、位移与时间的关系 问题情境 1.我们知道匀速直线运动的速度v不随时间t变化,如图所示的图像为物体做匀速直线运动的图像,请结合匀速直线运动的位移计算公式思考,图像中阴影矩形的面积是否表示物体在时间t内的位移? 答案:1.由匀速直线运动的位移公式s=vt可知,阴影矩形的面积表示物体在时间t内的位移. 物理 2.如图甲表示物体做初速度为v0的匀变速直线运动,请思考并回答下列问题: (1)把匀变速直线运动的v-t图像分成几个小段,如图乙所示.每段位移约等于每段起始时刻速度与对应时间组成的矩形面积,则整个过程的位移约等于所有小矩形的 　　　　.  (2)把运动过程分为更多的小段,如图丙所示,所有小矩形的　　　　可以更接近物体在整个过程的位移.  物理 1.v-t图像与t轴围成的面积 v-t图像中,在时间t内,图线与t轴所围面积表示时间t内物体的 . 位移 物理 三、速度与位移的关系 问题情境 1.一辆汽车在平直公路上行驶,速度从v0以加速度a匀加速至vt的过程中, (1)汽车在这段加速过程中所用时间是多少? (2)汽车在这段加速过程中的位移是多少? 物理 物理 2as (2)公式优点: 公式直接表明了初速度v0、末速度vt、加速度a和位移s之间的关系,在解决很多实际问题时使用特别方便. 2.中间时刻的瞬时速度 (1)内容: 在匀变速直线运动中,某一段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的 速度. 平均 物理 思考与自测 1.判断正误. (1)速度随时间不断增加的直线运动,一定是匀加速直线运动.(　 　) × √ × (3)匀减速直线运动中某段时间内中间时刻的瞬时速度不等于初、末速度的平均值.(　 　) 物理 2.以36 km/h速度行驶的列车开始下坡,在坡路上的加速度等于0.2 m/s2,经过30 s到达坡底,求坡路的长度和列车到达坡底时的速度. 物理 3.通过测试得知某型号的卡车在某路面上急刹车时加速度的大小是5 m/s2.如果要求它在这种路面上行驶时在22.5 m内必须停下,它的行驶速度不能超过多少千米每时? 物理 合作探究 突破要点·提升关键 探究点一　匀变速直线运动的理解及v-t图像的特点 问题情境 如图所示为“探究小球沿倾斜直槽运动速度变化的特点”实验中得到的小球速度随时间变化的图像,请分析后回答: (1)由图像可以判断小球在做什么样的运动? (2)在图像中可以直接或间接得到哪些信息? 答案:(1)由于v-t图像是倾斜的直线,故小球做匀加速直线运动,其速度随时间均匀增加. 物理 1.对比理解匀速直线运动与匀变速直线运动 归纳拓展 比较项 匀速直线运动 匀变速直线运动 相同点 物体都沿直线运动 不同点 速度不变(加速度为0),物体一直朝一个方向匀速运动 加速度恒定,速度均匀变化,物体可能一直朝一个方向加速运动,也可能先减速到0,再反向加速运动 物理 2.几种直线运动的速度—时间图像(v-t图像) 比较项 匀速直线运动 匀变速直线运动 变加速直线运动 图像 (示例) 特点 (1)平行于t轴的直线 (2)斜率为零 (1)倾斜直线 (2)斜率表示加速度 (1)曲线 (2)若斜率不断增大,则表示加速度不断增大,若斜率不断减小,则表示加速度减小 图像关 键信息 (1)纵截距:表示物体的初速度 (2)横截距:表示物体在开始计时后过一段时间才开始运动,或物体经过一段时间速度变为零 (3)与横轴的交点:表示速度为零且方向改变的时刻 (4)图线折点:表示加速度改变的时刻 (5)两图线的交点:表示该时刻两物体具有相同的速度 注意 (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的变化规律,并不表示物体的运动轨迹 物理 命题角度1　匀变速直线运动的特点 [例1] 关于匀变速直线运动,下列说法正确的是(　 　) A.加速度大小不变的直线运动是匀变速直线运动 B.匀变速直线运动在任何相