2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第二章　匀变速直线运动的研究 匀变速直线运动的速度与时间的关系 1.如果 C919 飞机沿直线做匀速运动，它的 v-t 图像是一条平行于时间轴的直线。 O v(m/s) t(s) (1)图像表示的速度有什么特点？ (2)图像表示的加速度又有什么特点？ 表示速度大小和方向均不随时间变化，描述的是匀速直线运动 a = 0 观察与思考 2.小车在重物牵引下的运动 (1)该v-t图像有什么特点？ 图像是一条倾斜直线，说明速度随时间均匀增加。 (2)物体的加速度有什么特点? 物体运动的加速度保持不变. v t O Δt1 Δv1 t1 v1 t2 v2 t3 v3 t4 v4 t5 v5 Δt2 Δv2 Δt3 Δv3 观察与思考 匀变速直线运动 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. 2.特点：(1)加速度恒定不变；(2)v－t 图像是一条倾斜直线。 3.分类：(1)匀加速直线运动：速度随时间均匀增大的直线运动。如图A、B 。 (2)匀减速直线运动：速度随时间均匀减小的直线运动。如图 C、D 。 在匀变速直线运动中，物体的速度方向是否可以改变？加速度方向呢？ v/m·s-1 t/s O t1 t2 正方向，匀减 负方向，匀加 加速度不变，运动方向改变 观察与思考 v/m·s-1 t/s O t1 t2 0 ~ t1: 正方向，匀加 t1 ~ t2: 正方向，匀减 加速度突变，运动方向不变 物体由静止加速又减速到零的过程，其速度、加速度方向如何变化呢？ 观察与思考 如图是甲、乙两物体运动的v－t图像。它们的速度怎样变化？ 在相等的时间间隔内，速度的变化量Δv′和Δv相等吗？ 物体在做匀变速直线运动吗？二者有何区别？ O v t O v t t1 v1 t2 v2 t3 t4 v3 v4 a 减小 加速度逐渐减小的加速运动 t1 t2 t3 t4 v1 v2 v3 v4 加速度逐渐增大的加速运动 思考与讨论 1.下列有关匀变速直线运动的认识，其中正确的是 A.加速度大小不变的直线运动一定是匀变速直线运动 B.匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量 C.在相等的时间内，匀加速直线运动的位移大小相等 D.匀变速直线运动的速度方向一定不变 √ 练习 2.(多选)(2023·广东广州高二期末)如图所示为物体沿直线运动的v－t图像，下列说法正确的是 A.物体在0～4 s内做匀加速直线运动 B.物体在0～6 s内加速度方向不变 C.物体在0～4 s内的加速度大小为2.5 m/s2 D.物体在4～6 s内的加速度大小为 m/s2 √ √ 练习 速度与时间关系 设一个物体做匀变速直线运动，运动开始时刻(t＝0)的速度为v0(叫作初速度)，加速度为a，请根据加速度定义式求t时刻物体的瞬时速度v. 观察与思考 速度与时间的关系 1.匀变速直线运动速度与时间的关系式：v＝v0＋at. 2.适用范围：只适用于匀变速直线运动。其中at是t时间内速度的变化量。 3.公式的矢量性： v、v0、a均为矢量，一般以v0的方向为正方向。 (1)在加速运动中，加速度a取正值；在减速运动中a取负值。 (2)若计算出v为正值，则表示末速度方向与初速度的方向相同，若v为负值，则表示末速度方向与初速度的方向相反。 是定义式，适合所有运动 4.两种特殊情况 (1)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。 (2)当a＝0时，v＝v0。 加速度为零的运动是匀速直线运动。 速度与时间的关系 匀变速直线运动的v－t图像与一次函数图像类似，你能否类比猜想一下一次函数的截距和斜率分别与速度时间关系式中哪一物理量对应？ t/s v/m·s-1 O y x O b 一次函数的图像 匀变速直线运动 斜率 截距 y=kx+b v=at+v0 v0 截距 斜率 a 观察与思考 3.一个物体以10 m/s的速度在水平面上运动，某时刻起获得一个大小为2.5 m/s2的加速度。 (1)若加速度方向与初速度方向相同，求6 s末物体的速度大小； 答案　25 m/s 以初速度方向为正方向，v0＝10 m/s， 当a与v0同向时，a1＝2.5 m/s2， 由v6＝v0＋a1t6，得v6＝25 m/s。 练习 (2)若加速度方向与初速度方向相反，求1 s末和6 s末物体的速度。 答案　7.5 m/s，方向与初速度方向相同　5 m/s，方向与初速度方向相反 当a与v0反向时，a2＝－2.5 m/s2， 在1 s末，由v1＝v0＋a2t1，得v1＝7.5 m/s，方向与初速度方向相同 在6 s末，由v6′＝v0＋a2t6，得v6′＝－5 m/s， 负号表示