内容正文:
第二章第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系
——精剖细解预习讲义
知识点回顾:变速直线运动
1、定义
在相等的时间内通过的路程不相等的直线运动叫做变速直线运动。
2、运动特点
①运动方向不发生改变,速度大小发生改变。
②运动的轨迹为直线。
3、运动描述
利用公式来计算平均速度,该公式只能粗略的描述物体在一段路程上或者一段时间内的运动快慢,并不能反映物体运动的细节。
知识点1: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,叫做匀变速直线运动。
2、运动特点
运动图像如下图所示:
从图像中可知:匀变速直线运动在任意相等时间内速度的变化量相等,即(加速度恒定不变,其大小和方向均不变)。
运动轨迹为一条直线。
3、运动条件
加速度恒定,且其与速度方向在一条直线上。
4、分类
运动类型
特点
方向
图例
匀加速直线运动
加速度与速度同向,速度随着时间均增加。
如图例所示,若规定向右为正方向,a 、v 均为正,若规定向左为正方向,a 、v 均为负。(车子启动过程)
匀减速直线运动
加速度与速度反向,速度随着时间均匀减小。
如图例所示,若规定向右为正方向,a 为负,v 为正;若规定向左为正方向,a为正, v 为负。(车子刹车过程)
5、速度-时间图像
运动类型
图像
分析
匀加速直线运动
图像是一条向上倾斜的直线,图线的纵截距表示初速度,图线的交点表示速度相等。
匀减速直线运动
图线是一条向下倾斜的直线,物体速度减小到零后,由于加速度的大小和方向始终不变,故t1时刻后速度反向增加,整个过程中物体先减速后反向加速,匀减速直线运动仅是物体运动的第一个过程。
中学阶段
知识上的对比
思维上的对比
初中物理
对于变速直线运动的类型没有进一步分类,知识的讲解是从定性角度进行分析,并不要求深入理解。
知识比较浅,逻辑简单,学生能较快接收知识,分析以定性为主。
高中物理
对于变速运动进行明确定义,对运动类型进行严格的区分,通过速度-时间图像让学生更加直观的领悟匀变速直线运动的规律。既要求学生掌握定性的分析,也要求学生学会定量计算。
知识深入,要求学生要具备推理能力,能够从定量角度进行运动的分析,以抽象思维为主,对推理能力要求高。
说明:高中所学的匀变速直线运动是对初中所学知识的补充和拓展。要求学生要具备推理能力,能够从定量角度进行运动的分析,以抽象思维为主,对推理能力要求高。
匀变速直线运动的定义与特征
单选题
1.下面关于加速度的描述中正确的是( )
A.列车启动时的速率为零,而加速度也为零
B.匀速行驶的磁悬浮列车,由于其速度很大,所以加速度很大
C.加速度逐渐减小时,物体一定在做匀减速运动
D.加速度与速度方向相同时,物体一定在做加速运动
2.下列说法中,正确的是( )
A.加速度为零的物体时,其速度必为零
B.加速度减小时,速度不一定减小
C.在匀加速直线运动中,加速度随时间的增加而增加
D.的加速度比的加速度大
3.关于变速直线运动,下列说法中正确的是( )
A.加速度为负,则物体一定做减速运动
B.物体运动的速度变化越快,则加速度一定越大
C.匀变速直线运动的速度和加速度的方向都必须保持不变
D.在减速直线运动中,速度和位移都随时间的增加而减小
知识点2:匀变速直线运动的速度与时间的关系
1、公式推导
对于匀变速直线运动来说,我们可以把运动开始时刻取作0时刻,则由0时刻到t时刻的时间间隔Δt为t,而t时刻的速度v与开始时刻的速度v0(叫做初速度)之差就是速度的变化量,即
=- 把上述两式代入中,得到 = +t。这就是匀变速直线运动的速度与时间的关系。
2、公式的适用条件
只适用匀变速直线运动。
3、利用公式求解匀变速直线运动
方法
运动类型
计算
矢量法
匀加速直线运动
设v0方向为正方向,将a直接用正值代入公式进行计算。
匀减速直线运动
设v0方向为正方向,将a直接用负值代入公式进行计算。
代数法
匀加速直线运动
将a的大小用代入公式= +t进行计算。
匀减速直线运动
将a的大小用代入公式= -t进行计算。
4、公式中物理量的求解
公式中有四个物理量,已知其中的三个可求出另一个。
①若已知公式中的v、a、t,可用 来求解初速度。
②若已知公式中的v0、v、t,可用 来求解加速度。
③若已知公式中的v0、v、a,可用 来求解时间。
④若已知公式中的v0、a、t,可用 来求解t时刻速度。
匀变速直线运动的速度与时间的关系
单选题
4.物体做匀加速直线运动,加速度为,那么( )
A.每秒钟物体的速度增加
B.物体的末速度一定比初速度大
C.第3秒初的速度比第2秒末的速度大
D.第3秒末的速度比第2