内容正文:
2 匀变速直线运动速度与时间的关系
物理
[学习目标]
1.根据上一节小车的v-t图像是一条倾斜直线,构建匀变速直线运动的模型。知道v-t图像的斜率等于加速度。
2.理解匀变速直线运动的速度与时间的关系式(速度方程)vt=v0+at,会用vt=v0+at解决简单的匀变速直线运动问题。
物理
基础探究
合作探究
实践应用
物理
基础探究
知识点一 小车运动的v-t图像
小车在钩码牵引下运动的v-t图像是一条 的直线,说明小车做匀变速直线运动。
知识点二 匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.速度的变化量:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度vt与开始时刻的速度v0之差是速度的 ,即 Δv= 。
2.速度与时间的关系式(速度方程):vt= 。即速度vt是时间t的\
函数,v-t图像的 等于加速度a。
情境化导学
形成概念,掌握新知
倾斜
变化量
vt-v0
v0+at
一次
斜率
物理
知识点三 速度方程的深入讨论(以初速度v0的方向为正方向)
1.若a>0,则a与v0方向 ,速度数值随时间的增加而增加,物体做 运动,v-t图像向 倾斜。
2.若a<0时,则a与v0方向 ,速度数值随时间增加而减小,物体做
运动,v-t图像向 倾斜。
3.若a=0,物体速度不发生变化,其运动就是匀速直线运动,v-t图像是一条平行直线。
相同
加速
上
相反
减速
下
物理
思考与自测
1.思考判断
(1)运动方向改变的直线运动一定不是匀变速直线运动。( )
(2)匀变速直线运动的加速度不变。( )
(3)速度随时间增加的直线运动一定是匀变速直线运动。( )
(4)做匀减速直线运动的物体加速度a一定为负值。( )
(5)匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线。( )
(6)公式vt=v0+at适用于任何做直线运动的物体。( )
×
√
×
×
√
×
物理
答案:由于物体的v-t图像是一条倾斜直线,且v<0,可以确定该物体运动方向与选定的正方向相反,速度的大小随时间均匀增加,加速度保持不变。
2.思维探究
(1)某物体的速度—时间图像如图所示。试说明,该物体沿什么方向运动?速度的大小随时间的变化关系是什么样的?运动中哪个物理量保持不变?
答案:匀减速直线运动中,若以初速度v0的方向为正方向,则加速度a<0;若以初速度v0的反方向为正方向,则加速度a>0。
(2)在匀减速直线运动中,公式vt=v0+at中各物理量的符号如何确定?
物理
合作探究
要点一 对匀变速直线运动的理解及v-t图像的特点
问题情境
突破要点,提升关键
四个物体运动的v-t图像如图所示。
(1)它们分别做什么运动?
答案:(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;丁做反向匀加速直线运动。
(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?
答案:(2)不一定;不一定。
物理
归纳拓展
1.对比理解匀变速直线运动
项目 匀速直线运动 匀变速直线运动
相同点 物体都沿直线运动,其轨迹一定是一条直线
不同点 (1)加速度为0;
(2)速度不变,物体一直朝一个方向运动 (1)加速度恒定且不为零;
(2)加速度方向与速度方向沿同一条直线;
(3)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,又反向加速运动
物理
2.几种直线运动的v-t图像的比较
项目 匀速直
线运动 匀变速
直线运动 变加速
直线运动
图像
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)各点切线斜率表示瞬时加速度;
(3)a表示加速度增大的加速运动,b表示加速度减小的加速运动
注意 (1)v-t图像只能描述直线运动中v随时间t的变化情况,无法描述曲线运动中v随时间t的变化情况;
(2)v-t图像描述的是物体的速度随时间的运动规律,并不表示物体的运动轨迹
物理
3.由v-t图像能获得的信息
(1)纵截距:表示物体的初速度。
(2)横截距:表示开始计时后过一段时间物体才开始运动,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。
物理
BC
[例1] (多选)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动,两物体运动的v-t图像如图所示,下列判断正确的是( )
A.甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线运动
B.两物体两次速度相同的