2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 课件 -2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 第二章 匀变速直线运动的研究 回顾：“探究小车速度随时间变化规律”实验中如何求点的瞬时速度？作出图像是什么样的图象？ 思考：这个v-t图像表示物体的运动有什么特点? O t/s v/(m·s-1) v0 t1 t2 t3 t4 v1 v2 v3 v4 Δv Δt Δv Δt 相等的时间间隔内,速度的变化量总是相等。 即加速度不随时间变化 一、匀变速直线运动 1.定义：物体沿着一条直线，且加速度不变的运动 2.v-t图像是一条倾斜直线 匀加速直线运动：速度随时间均匀增加 匀减速直线运动：速度随时间均匀减小 匀变速直线运动 3.分类： v/m·s-1 t/s O O v/m·s-1 t/s 匀加速 匀减速 下列图像表示什么运动？ 并说明v和a的方向关系. 判断及说明： v0＞0，a＞0 v0＞0，a＜0 反方向匀加速 反方向匀减速 v0＜0，a＜0 v0＜0，a＞0 v t O v0 v t O v0 v t O v0 v t O v0 o v t v1 v2 v3 v4 t1 t2 t3 t4 Δt' Δt Δv Δv' 1.物体运动的速度怎样变化? 2.在相等的时间间隔内,速度的变化量总是相等吗? 3.物体在做匀加速运动吗? 问题思考 根据物体运动的v-t图像思考下列问题 变大 不是匀加速运动 不相等 思考与讨论： 1、匀变速直线运动的v-t图像与我们在数学里学的什么图像类似？ v/m·s-1 t/s O y x O b 一次函数的图像 匀变速直线运动 y x O b 2、你能不能将图中所示的一次函数的一般表达式写出来？ y=kx+b k值与直线有什么关系？ b表示什么？ y x O b 3、你能否类比一次函数的表达式，猜想一下右图中所示的速度与时间的关系式呢？ y=kx+b v/m·s-1 t/s O v0 v=v0+at 推导匀加速直线运动的速度随时间的变化关系公式 （物理方法） 推导过程: 因为加速度保持不变， 由 a=Δv /Δt ……（ 1 ） Δv=v-v0 ……（ 2 ） Δt=t-0 ……（ 3 ） 所以 v=v0+at v/m·s-1 t/s O v0 一定要动手推导！ 加速度 初速度 时间 末速度 匀变速直线运动公式的说明 v = v0 + a t 推导的速度与时间关系的公式：v=v0+at 对匀减速直线运动适用吗？ 公式：v =v0+at 对匀减速直线运动也适用,但加速度a取负值. 匀加速直线运动 匀减速直线运动 v0 Δ v v0 Δv v v = a t = a t v = v0 + a t 通过v-t图像来理解速度与时间关系式 v/m·s-1 t/s O v0 Δt v t v/m·s-1 t/s O v0 Δ t t v 例1 一辆汽车以36km/h的速度在平直的公路上匀速行驶。从某一时刻起，它以0.6m/s2的加速度加速，10s末因故突然紧急刹车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是6m/s2 。 （1）汽车在10s末的速度是多少？ （2）汽车从刹车到停下来用了多长时间？ 分析 依题意，汽车加速和减速过程都是在做匀变速直线运动。 第（1）问是已知加速的时间求末速度。 第（2）问是已知末速度求减速的时间。两个问题都需要用匀变速直线运动的速度与时间关系式来求解。其中，第（2）问汽车加速度的方向跟速度、位移的方向相反，需要建立坐标系处理物理量之间的正负号问题。 解 （1）汽车做匀加速直线运动。 初速度v0=36km/h=10m/s，加速度a=0.6m/s2，时间t=10s。 （2）以汽车运动方向为正方向建立一维坐标系，与正方向一致的量取正号，相反的取负号。 汽车从第10s末开始做匀减速直线运动，因此初速度v0=16m/s，末速度v=0，加速度a=-6m/s2 。 根据v=v0+at得t==2.67s。 汽车10s末的速度为16m/s，从刹车到停下来要用2.67s 。 t1 t2 t3 t4 v1 v2 v3 v4 O v t 思考与讨论： 物体在做匀变速直线运动吗? 加速度逐渐减小的加速运动 思考：某质点运动的v-t图像如下图所示，已知t=2s时速度v0=10m/s，加速度a=2m/s2。能否利用公式v=vo+at求出4s时的速度？ 2 13 10 4 t/s v/ms-1 0 不能！该式只适用于匀变速直线运动！ 匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线。速度随时间均匀变化。 课堂小结 v=v0+at 1、匀变速直线运动 沿着一条直线，且加速度不变的运动叫做匀变速直线运动。 2、匀变速直线运动的速度与时间的关系 图像