2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 课件-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 1．知道匀变速直线运动的v—t图象特点，理解图象的物理意义。 2．掌握匀变速直线运动的概念，知道匀变速直线运动v—t图象的特点。 3．理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义会根据图象分析解决问题。 4．掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式，能进行有关的计算。 【学习目标】 新知导入 视频中C919起飞和降落过程中的运动有什么特点，怎么去描述这样的运动呢？ 问题？ 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？ C919在起飞和降落过程中，速度都在变化，变大或变小，如果它的速度是均匀变化的，那这样的运动又是我们可以研究的特殊运动。 请你尝试画一下它的v-t图像： 我们可以描述为速度随时间均匀变化， 由图像又可知：它的加速度有什么特点？ 不变 无论Δt选在什么区间，对应的速度的变化量Δv 与时间的变化量Δt之比都是一样的。 一、匀变速直线运动 1、概念： 2、V-t图象： 3、分类 ①匀加速直线运动 ②匀减速直线运动 质点沿一条直线，且加速度不变的 运动叫匀变速直线运动。 一条倾斜直线 6 注意：加速度是矢量，既有大小又有方向，所以这里的加速度不变包括加速度的方向不变！ 变速直线运动 匀加速直线运动：速度随时间均匀增大的直线运动（a v同向） 匀减速直线运动：速度随时间均匀减小的直线运动（a v反向） v0 ＞0，a ＞0 v0 ＜0，a ＜0 匀加速 （a、v同向） 匀减速 （a、v反向） v0 ＜0，a ＞0 v0 ＞0，a ＜0 匀加速 匀加速 匀减速 匀减速 判断匀加速、匀减速的方法 8 v/m·s-1 t/s O t1 t2 v/m·s-1 t/s O t1 t2 往正方向做匀减速 往负方向做匀加速 0 ~ t1: 往正方向做匀加速 t1 ~ t2: 往正方向做匀减速 判断下列运动是否是匀变速直线运动： 加速度大小和方向都不变的直线运动叫匀变速直线运动 1.推导 (1)公式推导 长风破浪会有时，直挂云帆济沧海 二、速度与时间的关系 10 (2)图像推导 长风破浪会有时，直挂云帆济沧海 二、速度与时间的关系 11 t 运动时间 v0 初速度 a 加速度 v 末速度 = + 长风破浪会有时，直挂云帆济沧海 二、速度与时间的关系 12 01 02 03 公式变形 速度与时间的关系 v 求运动的初速度: 求加速度: 求运动时间: (1)确定研究对象 (2)画出运动草图 (3) 以初速度为正方向 (4)讨论求出的矢量大小方向 解题步骤 知识梳理 长风破浪会有时，直挂云帆济沧海 1．在运用公式v＝ v0＋at时，关于各个物理量的符号下列说法中正确的是( 　) ①必须规定正方向， v 、 v 0、a才能取正、负号 ②a>0必表示做加速运动，a<0必表示做减速运动 ③习惯上总是规定物体开始运动的方向为正方向，a>0表示做加速运动，a<0表示做减速运动 ④ v的方向总是与v0的方向相同 A．①③　　B．②④　　C．①②　D．③④ 答案解析： 规定同一正方向才可以应用公式 a与v0同向加速，反向减速 v与v0的方向不一定相同 A 参量的矢量性要注意 跟踪练习 长风破浪会有时，直挂云帆济沧海 14 2.一质点从静止开始以1 m/s2的加速度匀加速运动，经5 s后做匀速运动，最后2 s的时间质点做匀减速运动直至静止，则质点匀速运动时的速度是多大？减速运动时的加速度是多大？ 答案解析： 先分析过程再列方程求解： vB=v0+at=5m/s vC=vB=5m/s 对于CD段得 a=(vD-vC)/t=-2.5m/s2 长风破浪会有时，直挂云帆济沧海 3.某汽车在某路面紧急刹车时，加速度大小是6m/s2，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？ 答案解析： 取汽车运动的方向为正方向，v=0m/s，t=2s，a=-6m/s2 由v=v0+at得 v0=v-at =0-(-6m/s2)×2s =12m/s = 43.2km/h 注意末速度是零 长风破浪会有时，直挂云帆济沧海 16 匀变速直线运动 匀变速直线运动条件 公式应用 速度时间关系式 沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动 匀加速直线运动：a与v同向，a恒定 匀减速直线运动：a与v反向，a恒定 公式应用条件 公式的变形 v 知识总结 长风破浪会有时，直挂云帆济沧海 拓展一：刹车问题 一汽车在平直的公路上以20 m/s的速度匀速行驶。司机忽然发现前面有情况，立即刹车，这时汽车以5 m/s2的加速度减速。从汽车开始刹车计时，求第3s时汽车的速度。 故v=v0+at=5m/s 解：设初速度方向为正，由于物体减速，故加速度与初速度反向为负 即：v0=20m/s a=-5m/s2 18 拓展一：刹车问题 一汽车在平直的公路上以20 m/s的速度匀速行驶。司机忽然发现前面有情况，立即刹车，这时汽车以5 m/s2的加速度减速。从汽车开始刹车计时，求第6 s时汽车的速度。 错误解法： 故v=v0+at=-10m/s 解：设初速度方向为正，由于物体减速，故加速度与初速度反向为负 即：v0=20m/s a=-5m/s2 解：汽车减速为速度为0所用的时间为 即刹车至第4 s时汽车已经停下来了，故刹车至第6 s时汽车的速度为0。 拓展二：非匀变速运动 请分别说明以下运动的情况： v t ① ② ③ ④ ①：往正方向做加速度减小的加速运动 ②：往正方向做加速度增大的加速运动 ③：往负方向做加速度增大的加速运动 ④：往负方向做加速度减小的加速运动 加速度看斜率 速度看与加速度的方向或靠近还是远离t轴 20 拓展二：非匀变速运动 v t ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 请你试试吧： ⑤：往正方向做加速度增大的减速运动 ⑥：往正方向做加速度减小的减速运动 ⑦：往负方向做加速度减小的减速运动 ⑧：往负方向做加速度增大的减速运动 谢谢观看 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$