2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系（课件）-【高效课堂】2024-2025学年高中物理同步精品备课一体化资源（人教版2019必修第一册）

知 识 回 顾 1.实验注意事项 （1）开始释放小车的时候，小车应该靠近 。 （2）先 ，后 。 （3）打点完毕，马上关闭 。 （4）钩码的质量要 ，不能质量太大，也不能质量太小。 2.数据记录 为了便于测量，舍掉纸带开头一些过于 的点，找一个适当的点作为 。在纸带起始端附近，取一个开始的 为0下面连续四个点为一个计数点。 3.数据分析 v-t图像做法：通过观察、思考，找出这些点的分布规律，让尽可能 的点处在直线上，不在直线上的点应 地分布在直线两侧。 4.实验结论 ①图线为一条 ； ②小车的速度随时间 ，即小车在做 运动。 打点计时器 通电 释放小车 电源 适中 计时起点 密集 计数点 多 对称 倾斜的直线 均匀增加 匀加速直线 1 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 人教版高中物理 必修一 世界上第一条商业运行的磁悬浮列车——“上海磁浮”，已于2003年10月1日正式运营。据报道，上海磁浮线路总长33km，一次试车时全程行驶了约7min30s，其中以430km/h的最高速度行驶约30s。磁悬浮列车的行驶速度比汽车快得多，是不是它的加速度也会很大？ 学过这一章后请你根据报纸上的数据，再按照实际情况给出一些简化的假设，自己尝试着估算它的加速度。 学习目标 1.利用v-t图像分析匀变速直线运动的速度变化特点，理解匀变速直线运动的性质。(物理观念) 2.通过对公式 v=+at 的推导、矢量性的分析,理解公式的特点。(科学思维) 3.会用速度公式进行计算,能解决匀加速直线运动和刹车等生活中的实际问题。(科学思维) 导入新课 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？ 一、匀变速直线运动 由上节课的实验我们看到，小车运动的v-t图像类似于图2.2-1所示的v-t图像，是一条倾斜的直线。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 ，即物体运动的 保持不变。所以，实验中小车的运动是加速度不变的运动。 都是一样的 加速度 一、匀变速直线运动 1.定义 沿着一条 ，且加速度 的运动，叫作 运动。 匀变速直线运动的v-t 图像是一条 。 2.特点 （1） 。 （2） 。即速度均匀变化，任意相等时间内速度的变化相等。 3.分类:在匀变速直线运动中，如果物体的 随 均匀增加，这种运动叫作 直线运动；如果物体的速度随时间均匀减小，这种运动叫作 直线运动。 直线 不变 匀变速直线 倾斜的直线 运动轨迹是直线 加速度恒定不变 速度 时间 匀加速 匀减速 前提是加速度不为0 注意：加速度是矢量，加速度不变指的是大小和方向都不改变。 a和v同向 a和v反向 b a v t o 一、匀变速直线运动 4.图像 匀加速直线运动 匀减速直线运动 截距表示物体的初速度 v -t图线的倾斜程度,即图线斜率的绝对值等于物体加速度的大小,斜率的正、负表示加速度的方向。 D A 二、匀变速直线运动的速度与直线的关系 除v-t 图像外，我们还可以用公式描述物体运动的速度与时间的关系。 1.速度与时间的关系式的推导 （1）由公式推导： 对于匀变速直线运动来说， 我们可以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 Δt= ，而t时刻的速度v 与开始时刻的速度v0（ 叫作初速度） 之差就是速度的变化量，即Δv＝ 。 把上述两式代入a ＝中，得到： 这就是匀变速直线运动的速度与时间的关系式。 t-t0=t-0=t v－ v0 二、匀变速直线运动的速度与直线的关系 （2）由v-t图像推导： 设一个物体做匀变速直线运动,在0时刻速度为v0,在t时刻速度为v,其v-t图像如图所示。由加速度定义可知：a ＝ = = ,解得v=v0+at。 二、匀变速直线运动的速度与直线的关系 2.速度与时间的关系式 初速度 时间 末速度 加速度 二、匀变速直线运动的速度与直线的关系 3.对速度与时间关系式的理解 （1）公式v=v0+at中各物理量的含义： v0、v分别表示物体的初、末速度;a表示物体的加速度,且a为 ；at就是物体运动过程中 。 （2）公式的矢量性: 公式中的v0、v和a均为 ,运用公式解题时需事先设定正方向,一般取 的方向为正方向,a 、v与v0的方向相同时取 值,与v0的方向相反时取 值。v与v0方向相同时,物体做匀 速直线运动;a 与v0方向相反时,物体做匀 速直线运动。 恒量 速度的变化量 矢量 v0 正 负 加 减 也可规定初速度的方向为负，公式仍然成立，只是计算略微复杂。 二、匀变速直线运动的速度与直线的关系 运减速运动的两种情况： 1.减速为0时停下来，不再运动。 2.质点开始做匀减速运动，速度减为0后又开始做反向加速运动。 处理实际问题，需要联系实际问题分析。 （3）公式的适用范围: 公式v=v0+ at仅适用于 运动,对曲线运动或加速度变化的直线运动 。 匀变速直线 都不适用 二、匀变速直线运动的速度与直线的关系 （4）公式v=v0+at 的特殊形式: 当a=0时,v0= （ ）; 当v0=0时,v= （ ）。 （5）可逆思想: 若物体做末速度为0的匀减速直线运动,则可以运用逆向思维,将其看成反向的初速度为0的匀加速直线运动。 v 匀速直线运动 at 由静止开始的匀加速直线运动 二、匀变速直线运动的速度与直线的关系 二、匀变速直线运动的速度与直线的关系 二、匀变速直线运动的速度与直线的关系 二、匀变速直线运动的速度与直线的关系 二、匀变速直线运动的速度与直线的关系 答：由图可知，速度逐渐增大，在相等时间间隔内，速度的变化量越来越小，则物体做加速度减小的加速运动。 三、匀变速直线运动的两个重要推论 1.某段过程的平均速度等于初、末速度的平均值,即 。 2.某段过程中间时刻的瞬时速度,等于该过程的平均速度,即 。 =v-） =v-） 四、用v-t图像描述匀变速直线运动 匀变速直线运动的v-t 图像是一条倾斜的直线,描述速度随时间的变化规律,记录了任意时刻物体的速度.如图所示： 1.两图线的交点 在t1时刻 两物体相遇,而是表示该时刻两物体 相同,都为 。 不是 速度 v1 v t o 25 四、用v-t图像描述匀变速直线运动 2.图线与坐标轴的交点 （1）与v轴的交点表示 。 （2）与t轴的交点表示 ,即交点之前、之后 相反,运动方向 。 初速度 速度为零 速度方向 改变 v t o 四、用v-t图像描述匀变速直线运动 3.v-t图像的斜率 v-t图像的斜率表示 ,斜率的绝对值表示 ,斜率的正、负表示 。 4.图线的拐点(折点) 表示 ,速度出现 (拐点)。 加速度 加速度的大小 加速度的方向 加速度发生改变 极值 v t o C AB 五、非匀变速直线运动的v-t图像 v t o A B 1.速度增大,加速度变化的直线运动的v-t图像是一条曲线,运动特点如下所示: （1）加速度特点： 曲线B对应的加速度逐渐 ,曲线A对应的加速度逐渐 ,方向均与正方向 。 （2）运动特点： t1时刻 vA vB，但aA aB 。A、B 均描述沿 方向的 直线运动。 增大 减小 相同 > < 正 变加速 五、非匀变速直线运动的v-t图像 v t o C D 2.速度减小,加速度变化的直线运动的v-t图像是一条曲线,运动特点如下所示: （1）加速度特点： 曲线C对应的加速度逐渐 ,曲线D对应的加速度逐渐 ,方向均与正方向 。 （2）运动特点： t2时刻 vC vD，但aC aD 。C、D均描述沿 方向的 直线运动。 增大 减小 相反 > < 正 变减速 D AC 课堂小结 匀变速直线运动的速度与时间的关系 匀变速直线运动 速度与时间的关系 用v-t图像描述匀变速直线运动 非均匀变速直线运动的v-t图像 $$