第2章 2 匀变速直线运动的速度与时间的关系-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册同步全程学习课件PPT（人教版）

2　匀变速直线运动的速度与时间的关系 物理 [定位·学习目标] 1.根据实验得到的v-t图像是一条倾斜的直线,建构匀变速直线运动的模型,了解匀变速直线运动的特点。 2.能根据v-t图像得出匀变速直线运动的速度与时间的关系式v=v0+at,理解公式的含义。 3.能应用匀变速直线运动的速度与时间的关系式或图像分析和解决生产、生活中有关的实际问题。 物理 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 物理 探究·必备知识 知识点一　匀变速直线运动 探究新知 1.定义:沿着一条 ,且 不变的运动,叫作匀变速直线运动。 2.v-t图像特点:匀变速直线运动的v-t图像是一条 的直线。 3.分类 (1)匀加速直线运动:速度随时间 。 (2)匀减速直线运动:速度随时间 。 直线 加速度 倾斜 均匀增加 均匀减小 物理 想想议议 近年我国针对运输火箭垂直回收项目进行了多次技术验证,某次一枚火箭升空后,又稳稳地垂直落回目标地点,圆满完成了此次技术验证。 思考:(1)假如火箭在点火升空时做匀加速直线运动,则其速度—时间图像具有什么特点? 答案:(1)是一条过原点的倾斜直线。 (2)匀变速直线运动的v-t图像有何作用? 答案:(2)匀变速直线运动的v-t图像能够直观地反映速度随时间均匀变化的规律。 物理 知识点二　速度与时间的关系 探究新知 1.速度与时间的关系式:v= 。 2.意义:加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以at就是t时间内速度的变化量,再加上运动开始时物体的速度,就得到t时刻物体的速度。 v0+at 物理 想想议议 根据如图所示的v-t图像,从数学角度分析,你能写出相应的v-t函数表达式吗?图像在纵轴上的截距表示什么意义?图像的斜率表示什么意义? 答案:由y=b+kx,得v=v0+at;图像在纵轴上的截距表示初速度的大小;图像的斜率表示加速度。 物理 突破·关键能力 要点一　匀变速直线运动中对速度公式的理解和应用 情境探究 2021年3月2日下午,中国C919大型客机105架机在位于江西省南昌市高新区的瑶湖机场湿地跑道开展滑行试验。 探究:(1)如果将C919大型客机在地面上滑行起飞的过程看作是匀加速直线运动,其运动的速度与时间有什么关系? 答案:(1)速度与时间的关系为v=v0+at。 (2)若C919大型客机的起飞速度为315 km/h,滑行过程中的加速度为3 m/s2,其在跑道上滑行的时间与哪些物理量有关? 答案:(2)与加速度、起飞速度有关。 物理 要点归纳 1.公式v=v0+at中各个量的物理意义 v0是开始时刻的瞬时速度,称为初速度;v是经时间t后的瞬时速度,称为末速度;at是在时间t内的速度变化量,即Δv=at。 2.公式的适用条件:做匀变速直线运动的物体。 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,首先应选取正方向。 (2)一般以v0的方向为正方向,此时若为匀加速直线运动,则a>0;若为匀减速直线运动,则a<0。对于计算结果v>0,说明v与v0方向相同;v<0,说明v与v0方向相反。 物理 4.特殊情况 当v0=0时,v=at。由于匀变速直线运动的加速度恒定不变,表明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。 物理 典例研习 [例1] 一个质点以初速度v0=10 m/s在水平面上运动,某时刻起,获得一个与初速度方向相反、大小为2.5 m/s2的加速度。从获得加速度的时刻开始计时,求第1 s末和第6 s末的速度。 解析:质点从获得反向加速度起做匀减速直线运动,以初速度方向为正方向,已知初速度v0=10 m/s,加速度a=-2.5 m/s2。 由v=v0+at得第1 s末的速度v1=10 m/s+(-2.5 m/s2)×1 s=7.5 m/s, 方向与v0的方向相同。 第6 s末的速度v6=10 m/s+(-2.5 m/s2)×6 s=-5 m/s,负号表示速度方向与v0的方向相反。 答案:7.5 m/s,方向与v0的方向相同 5 m/s,方向与v0的方向相反 物理 规律方法 应用速度公式v=v0+at解题的思路 (1)选取研究对象和过程。 (2)画出运动草图,标上已知量。 (3)规定正方向,判断各量的正负,利用v=v0+at由已知条件求解,若所求量是矢量,最后需指明方向。 物理 [即时训练1] (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 s B.5 s C.7 s D.9 s BC 物理 要点二　匀变