1.2匀变速直线运动 课件 -2023-2024学年高一上学期（中职）物理湖南科技版电工电子类

01 运动的描述及规律 导入 走进运动的世界 我们生活在一个运动的世界。从浩瀚宇宙到微小粒子，自然 界的一切都在不停地运动。旋转的星系，飘浮的白云，奔驰的列 车，运转的车床……这是一个绚丽多彩、变化万千的运动世界。 人类自古以来便不断探索自然界运动的未知奥秘，渴望揭示 运动的规律。机械运动是最简单、最基本的运动形态。那么，如 何描述机械运动呢？本章我们从生活中常见的运动着手，学习与 机械运动相关的内容。 速度发生变化的直线运动，称为变速直线运动。例如， 火箭发射时就做变速直线运动（图 1-9）。一般说来，做变速 直线运动的物体运动情况十分复杂。本节我们讨论一种最简单的变速运动。 第二节 匀变速直线运动 做变速直线运动的物体，其速度变化快慢用加速度来描 述。物理学中，将物体加速度保持不变的直线运动称为匀变速直线运动。匀变速直线运动是一种简单且特殊的变速直线 运动，是一种物理模型。 一、匀变速直线运动的特点 例如，某汽车从静止开始沿平直公路起动，假设加速阶 段速度是均匀增加的，每经过 1 s 的速度值如图 1-10 所示。 此阶段，汽车每经过 1 s，速度都增加 2m/s。根据加速度的 定义式计算可得，汽车在该阶段的运动中加速度恒为 ，所做的运动为匀变速直线运动。 第二节 匀变速直线运动 在匀变速直线运动中，如果物体的速度随时间逐渐增大， 这种运动称为匀加速直线运动；如果物体的速度随时间逐渐 减小，这种运动称为匀减速直线运动。 为了便于研究，人们通常将某些物体的运动（或其中的 一段运动）近似视为匀变速直线运动。例如，火箭发射过程 的加速运动，汽车、火车起动时的加速运动和制动时的减速 运动，都可近似视为匀加速和匀减速直线运动。 一、匀变速直线运动的特点 第二节 匀变速直线运动 速度变化规律 当物体做匀变速直线运动时，根据加速度的定义式可得 二、匀变速直线运动的规律 这个公式描述了物体做匀变速直线运动的速度随时间变 化的规律，通常称为匀变速直线运动的速度公式。公式中， 为物体在时刻 t 的速度， 为初速度。 通常设的方向为正方向，当 a > 0 时，a 与 的方向相同，物体做匀加速直线运动；当 a < 0 时，a 与 的方向相反，物体做匀减速直线运 动。 若 = 0，速度公式变为 = at， 与 a 总是同向，物体做匀加速直线运动。 第二节 匀变速直线运动 第二节 匀变速直线运动 我们不仅可用公式描述物体做匀变速直线运动的速度随时间变化的规律，还可用图像直观地描述这一变化规律。 仍以做匀变速直线运动的汽车为例，选汽车行驶的时间 t 为横坐标，汽车的速度 v 为纵坐标，在坐标纸上描出相应的 点，将各点用平滑的线连接，便得到如图 1-11 所示的图像。 该图像描述了汽车做匀加速直线运动时速度与时间的关系， 通常称为速度—时间图像（v-t 图像）。 二、匀变速直线运动的规律 匀变速直线运动的 v-t 图像是一条倾斜的直线。 二、匀变速直线运动的规律 第二节 匀变速直线运动 根据 v-t 图像，我们可直观了解物体运动速度随时间变 化的规律，可较准确地判断某时刻物体的运动速度或物体达到某速度所需要的时间，还可求出物体的加速度。 二、匀变速直线运动的规律 第二节 匀变速直线运动 在匀速直线运动中，物体运动的速度不变，因此位移 x = vt，这在数值上恰好等于 v-t 图像中着色部分的面积［图1-12（a）］。 可以证明：在匀变速直线运动中，做匀变速直线运动的物体，其位移大小也可以用 v-t 图像中着色部分的梯形面积来表示［图 1-12（b）］。 位移变化规律 物体做匀变速直线运动，往往还需要知 道运动的位移随时间变化的规律。 二、匀变速直线运动的规律 第二节 匀变速直线运动 根据图中着色梯形各线段所代表的物理含义以及梯形的面积公式，可以求得位移 将 代入上式，有 这个数学关系式就是匀变速直线运动的位移公式，它描述了匀变速直线运动的位移随时间变化的规律。根据这个公式，知道了初速度和加速度，就能确定在不同时间内物体运动的位移。 例 题 二、匀变速直线运动的规律 第二节 匀变速直线运动 汽车从开始制动到完全停止 所行驶的距离，是衡量汽车制动 性能的参数之一。某型号的汽车 以 100 km / h 的速度在柏油路面 上行驶，急刹车后做匀减速直线运动。若加速度大小为 ，则该汽车从开始制动到完全停止，行驶的时间和距离各为多少？ 二、匀变速直线运动的规律 第二节 匀变速直线运动 汽车刹车后做匀减速直线运动，运动过程