2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系（教学课件）-【上好课】高一物理同步高效课堂（人教版2019必修第一册）

2.2 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 人教版（2019） 主讲老师： 20XX.XX.XX 目录 01 02 速度与时间的关系 匀变速直线运动 新课引入 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。在上节课的实验中，小车在重物牵引下运动的v-t图像是一条倾斜的直线，它表示小车在做什么样的运动？ 第一部分 匀变速直线运动 思考与讨论 根据上节课我们做的探究小车速度随时间变化的规律这样一个实验，我们最终可以得到这样一种v-t图像。 t/s 0 v/ (1)图像的斜率变不变？ (2)图像的斜率不变，说明哪个物理量也不变？ 一、匀变速直线运动 1.定义：沿一条直线，加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。 2.特点： ① a恒定不变 ② v-t图象是一条倾斜直线。 3.斜率的物理意义：代表的是加速度 一、匀变速直线运动 4.匀变速直线运动分类 （1）匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加的直线运动。 v0 v O t 特点：加速度的大小和方向都不变，且与速度方向相同。 一、匀变速直线运动 （2）匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀减小的直线运动。 4.匀变速直线运动分类 O v v0 t 特点：加速度的大小和方向都不变，且与速度方向反向。 思考与讨论 如图所示，在2t时间内物体的速度方向没有变化，且速度大小均匀变化，那么是否可以认为在2t时间内物体做的是匀变速直线运动呢？ v O t t 2t 尽管速度方向没有变化且大小均匀变化，加速度大小不变，但加速度方向改变了，即加速度不再恒定，所以不是匀变速直线运动 思考与讨论 尽管速度方向变化了且大小均匀变化，但加速度大小方向都没有改变，即加速度恒定，所以是匀变速直线运动 如图所示，在2t时间内物体的速度方向改变了，但速度大小还均匀变化，那么是否可以认为在2t时间内物体做的是匀变速直线运动呢？ O v v0 t t 2t 第二部分 速度与时间的关系 思考与讨论 观察图甲和图乙，可知匀变速直线运动的v－t图像与我们在数学里学的一次函数图像类似，类比一次函数的表达式，写出速度与时间的关系式，由此可看出速度v与时间t存在什么关系？ v t v0 a = + 思考与讨论 根据第一章内容的学习，你还能用什么方法写出速度与时间的关系式？ t/s 0 v/ t 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∆t为t，而t时刻的速度为v与开始时刻的速度初速度v0 之差就是速度变化量，则有： 二、速度与时间的关系 1.公式： 2.适用范围：匀变速直线运动。 3.矢量性：v0、v、a均为矢量，应用时，应先选取正方向。 (1)一般取v0的方向为正方向(若v0＝0，则取运动的方向为正方向)。 (2)已知量：a或v与v0的方向相同时取正值，与v0的方向相反时取负值。 (3)待求量：对计算结果中的正、负，应根据正方向的规定加以说明。 二、速度与时间的关系 4.公式的特殊形式: (1)当a＝0时，v＝v0(匀速直线运动)。 (2)当v0＝0时，v＝at(由静止开始的匀加速直线运动)。 5.“知三求一”的思想: 此公式中有四个物理量，知道其中三个就可求第四个物理量。 二、速度与时间的关系 例1：一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶，从某时刻起，它以0.6m/s2的加速度加速，10s末因故突然紧急刹车，随后汽车停了下来。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？ 二、速度与时间的关系 做题步骤： 1.选取正方向（一般选取初速度 v0 的方向为正方向） 2.写出原始公式，带数计算 3.若求出是负值，需说明一下方向（负号说明方向与v0方向相反） 二、速度与时间的关系 解： 设以汽车运动的匀速行驶的方向为正方向。 v a 0 x 以汽车运动方向为正方向建立一维坐标系（如图 ），与正方向一致的量取正号，相反的取负号。 （1）初速度 v0＝36 km/h ＝10 m/s，加速度 a1＝0.6 m/s2 ，时间 t1＝10 s 根据速度时间方程v＝v0＋at得： v1 ＝v0＋a1t1 ＝10 m/s＋0.6 m/s2 ×10 s＝16 m/s 二、速度与时间的关系 （2）汽车从第 10 s 末开始做匀减速直线运动 已知：v1＝16 m/s，末速度 v2 ＝0，加速度 a＝－6 m/s 2 。 根据速度时间方程v＝v0＋at得： 二、速度与时间的关系 例2：以18m/s的速度行驶的汽车，紧急刹车后做匀减速直线运动