第二章 第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系（课件PPT)-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中物理必修第一册（人教版2019）

匀变速直线运动的研究 第二章　 第2节　匀变速直线运动的速度与时间的关系 课件使用说明 本课件使用Office2016制作，请使用相应软件打开并使用。 本课件文本框内容可编辑，单击文本框即可进行修改和编辑。 本课件理科公式均采用微软公式制作，如果您是Office2007或WPS 2021年4月份以前的版本，会出现包含公式及数字无法编辑的情况，请您升级软件享受更优质体验。 由于WPS软件原因，少量电脑可能存在理科公式无动画的问题，请您安装Office 2016或以上版本即可解决该问题。 课前·教材预案 课堂·深度探究 课末·随堂演练 课时作业（七） 　　[学习目标]1.知道匀变速直线运动的特点及分类（物理观 念）.2.理解匀变速直线运动的v－t图像特点（物理观念）.3. 掌握匀变速直线运动的速度公式，能解决生活中的匀变速直线 运动问题（科学思维）. 返回目录 物理　必修　第一册 　 课前·教材预案 知识点1　匀变速直线运动 1. 定义：沿着一条直线，且 的运动. 2. v－t图像：匀变速直线运动的v－t图像是一条 ⁠的 直线. 加速度不变　 倾斜　 返回目录 物理　必修　第一册 　 3. 分类 匀变速直线运动 返回目录 物理　必修　第一册 　 知识点2　速度与时间的关系 1. 速度与时间的关系式：v＝ .其中v指t时刻的速 度，v0指0时刻的速度. 2. 适用条件： 直线运动. v0＋at　 匀变速　 返回目录 物理　必修　第一册 　 1. 判断下列说法的正误. （1）匀变速直线运动的加速度不变. （　√　） （2）速度逐渐增大的直线运动是匀加速直线运动. （　×　） （3）公式v＝v0＋at适用于任何做直线运动的物体. （　×　） （4）匀加速直线运动的v－t图像的斜率逐渐增大. （　×　） √ × × × 返回目录 物理　必修　第一册 　 2. 一辆汽车原来的速度是6 m/s，在一段足够长的下坡路上以 0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，则行驶了4 s时的速度 为 m/s. 8　 返回目录 物理　必修　第一册 　 课堂·深度探究 考点1　匀变速直线运动的特点及v－t图像 【情境导学】四个做直线运动的物体的v－t图像如图所示. （1）物体分别做什么运动？ 答案　（1）甲做匀速直线运动；乙做匀加速直线运动；丙做 匀减速直线运动；丁做变加速直线运动. 返回目录 物理　必修　第一册 　 （2）在乙、丙、丁图中，加速度不变的物体是哪个？在乙和 丁图中，物体的运动有什么不同？ 答案　（2）乙、丙；物体乙的v－t图线斜率不变，加速度不 变，速度随时间均匀增加，物体丁的v－t图线斜率变大，加速 度变大，速度增加得越来越快. 返回目录 物理　必修　第一册 　 1. 匀变速直线运动 加速度保持不变的直线运动. 2. 匀变速直线运动的特点 （1）加速度a恒定不变； （2）v－t图像是一条倾斜直线. 返回目录 物理　必修　第一册 　 3. 匀变速直线运动的v－t图像 （1）匀速直线运动的v－t图像是一条平行于时间轴的直线. （2）匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜的直线，如图所 示，a表示匀加速直线运动，b表示匀减速直线运动. ①v－t图线的斜率表示加速度：斜率的大小等于物体的加速度 的大小，斜率的正、负表示加速度的方向. ②v－t图线与纵轴的交点的纵坐标表示物体 的初速度. 返回目录 物理　必修　第一册 　 （3）v－t图线是一条曲线，则物体做非匀变速直线运动，物体 在某时刻的加速度等于该时刻图线切线的斜率. 图甲中，图线斜率增大，物体的加速度增大，图乙中，图线斜 率减小，物体的加速度减小. 返回目录 物理　必修　第一册 　 【例题1】关于匀变速直线运动，下列说法正确的是（　　） A. 匀加速直线运动的加速度是不断增大的 B. 做匀变速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向总 是相同的 C. 任意相等时间内，加速度的变化量相等且不为零 D. 任意时刻速度的变化率相同 思维导引：理解匀变速直线运动的加速度是不变的，匀加速和 匀减速都是匀变速运动. 答案　D 思维导引： 返回目录 物理　必修　第一册 　 解析　匀变速直线运动的加速度是不变的，即任意时刻速度的 变化率相同，在任意相等时间内速度的变化量相等且不为零， 选项A、C错误，D正确；做匀变速直线运动的物体，它的加速 度方向和速度方向之间没有必然联系，可能相同也可能相反， 选项B错误. 返回目录 物理　必修　第一册 　 【变式1】（多选）某物体运动的v－t图像如图所示，下列说法 正确的是（　　） A. 该物体的加速度一直不变 B. 3 s末物体加速度开始改变 C. 0～8 s时间内物体一直做匀减速运动 D. t＝0时和t＝6 s时物体的速率相等 返回目录 物理　必修　第一册 　 答案　AD 解析　图像斜率不变，加速度就不变，选项A正确，B错误； 物体先做匀减速运动，再做反方向匀加速运动，选项C错误；t ＝0时和t＝6 s时物体的速率都为30 m/s，选项D正确. 返回目录 物理　必修　第一册 　 考点2　速度与时间的关系 【情境导学】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. 答案　由加速度的定义式a＝＝＝，整理得t时刻物 体的瞬时速度v＝v0＋at. 返回目录 物理　必修　第一册 　 1. 公式v＝v0＋at中各量的含义：v0、v分别表示物体的初、末 速度，a为物体的加速度，且a为恒量，at就是物体运动过程中 速度的变化量. 2. 公式的适用条件：公式v＝v0＋at只适用于匀变速直线运动. 返回目录 物理　必修　第一册 　 公式v＝v0＋at中的v、v0、a均为矢量，应用公式解题时，应先 选取正方向，一般取v0的方向为正方向. （1）若加速度方向与正方向相同，则加速度取正值；若加速 度方向与正方向相反，则加速度取负值. （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. 3. 公式的矢量性 返回目录 物理　必修　第一册 　 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. 返回目录 物理　必修　第一册 　 【例题2】滑雪运动员不借助雪杖，以加速度a1由静止从山坡 顶端匀加速滑下，测得其20 s后的速度为20 m/s，50 s后到达坡 底，又以加速度a2沿水平面做减速运动，经20 s恰好停止运 动，运动员经过坡底到水平面时速度大小不变.求： （1）a1和a2的大小； （2）滑雪运动员到达坡底后再经过6 s时的速度大小. 思维导引：先由加速度的计算公式算出加速度a1，再计算出 到坡底的速度，即可求得加速度a2，由末速度公式求解6 s 时的速度. 思维导引： 返回目录 物理　必修　第一册 　 解析　（1）运动员下滑过程中的加速度大小 a1＝＝ m/s2＝1 m/s2， 运动员到达坡底时的速度大小 v2＝a1t2＝1×50 m/s＝50 m/s， 运动员在水平面上的加速度 a2＝＝ m/s2＝－2.5 m/s2， 即a2的大小为2.5 m/s2. 返回目录 物理　必修　第一册 　 （2）运动员到达坡底后再经过6 s时的速度大小为 v3＝v2＋a2t4＝50 m/s－2.5×6 m/s＝35 m/s. 答案　（1）1 m/s2　2.5 m/s2　（2）35 m/s 返回目录 物理　必修　第一册 　 【变式2】火车正常行驶的速度是54 km/h，关闭发动机后，开 始做匀减速直线运动，第6 s末的速度是43.2 km/h，求： （1）火车的加速度； 解析　（1）以火车运动的方向为正方向， v0＝54 km/h＝15 m/s，v1＝43.2 km/h＝12 m/s. 由加速度定义式可知a＝＝ m/s2＝－0.5 m/s2， 负号表示方向与火车运动方向相反. 答案　（1）0.5 m/s2，方向与火车运动方向相反 返回目录 物理　必修　第一册 　 （2）火车在第15 s末的速度大小； 解析　（2）火车从开始减速到停止所用的时间 t＝＝ s＝30 s， 火车在第15 s末的速度大小为 v2＝v0＋at2＝[15＋（－0.5）×15] m/s＝7.5 m/s. 答案　（2）7.5 m/s 返回目录 物理　必修　第一册 　 （3）火车在第45 s末的速度大小. 解析　（3）由（2）分析可知，火车从开始减速到停止所用的时间为30 s，所以火车在第45 s末的速度为零. 答案　（3）0 返回目录 物理　必修　第一册 　 课末·随堂演练 1. （匀变速直线运动）（多选）关于匀变速直线运动，下列 说法正确的是（　　） A. 匀变速直线运动的加速度恒定不变 B. 相邻的相同时间间隔内的位移相等 C. 在任何相等的时间Δt内的速度变化量Δv都相等 D. 速度一定与运动时间成正比 答案　AC 返回目录 物理　必修　第一册 　 解析　匀变速直线运动的加速度a不变，选项A正确；由a＝ 知，由于a不变，在相邻的相同时间间隔内Δv相等，速度逐渐 变大或变小，则位移不相等，选项B错误，C正确；只有当初 速度为零时，速度v才与运动时间t成正比，选项D错误. 返回目录 物理　必修　第一册 　 2. （速度与时间的关系）（多选）一个物体做匀变速直线运 动，当t＝0时，物体的速度大小为12 m/s，方向向东；当t＝2 s 时，物体的速度大小为8 m/s，方向仍向东.当t为多少时，物体 的速度大小变为2 m/s（　　） A. 3 s B. 5 s C. 7 s D. 9 s 答案　BC 返回目录 物理　必修　第一册 　 解析　取物体开始运动时的方向为正方向，物体的加速度a＝ ＝ m/s2＝－2 m/s2，物体的速度大小为2 m/s时，方向 可能向东，也可能向西，当速度方向向东时t1＝ s＝5 s；当 速度方向向西时t2＝ s＝7 s，选项B、C正确. 返回目录 物理　必修　第一册 　 3. （匀变速直线运动的v－t图像）如图所示是一个质点在水平 面上运动的v－t图像，下列判断正确的是（　　） A. 在0～1 s的时间内，质点在做匀加速直线运动 B. 在0～3 s的时间内，质点的加速度方向发生了变化 C. 第6 s末，质点的加速度为零 D. 第6 s内，质点的速度变化量为－4 m/s 返回目录 物理　必修　第一册 　 答案　D 解析　在0～1 s的时间内，质点的速度均匀减小，说明在做匀 减速直线运动，选项A错误；在0～3 s的时间内，质点的加速 度方向始终为正，选项B错误；第6 s末，质点的速度为零，但 加速度不为零，选项C错误；第6 s末质点的速度为0，第5 s末 质点的速度为4 m/s，则速度变化量为Δv＝0－4 m/s＝－4 m/s，选项D正确. 返回目录 物理　必修　第一册 　 4. （速度公式v＝v0＋at的应用）一辆汽车正以v0＝108 km/h的 速度在高速公路上行驶，前方突遇事故，司机采取急刹车，汽 车最终停止运动，已知刹车的加速度大小为6 m/s2.求该车刹车 3 s及6 s时的速度大小. 解析　选汽车初速度方向为正方向，则v0＝108 km/h＝30 m/s，a＝－6 m/s2.汽车从开始刹车到停止所用时间t0＝＝5 s，t1＝3 s＜5 s，则刹车3 s后汽车的速度v＝v0＋at1＝12 m/s，t2 ＝6 s＞5 s，则刹车6 s时汽车的速度为零. 答案　12 m/s　0 返回目录 物理　必修　第一册 　 课时作业（七） 返回目录 物理　必修　第一册 　 制 作 者：状元桥 适用对象：高中学生 制作软件：Powerpoint2010、 Photoshop cs3 运行环境：WindowsXP以上操作系统 $$