内容正文:
新教材高中物理·必修一
探天地之美,析万物之理
2.2 匀变速直线运动速度与时间的关系
新课导入
某同学记录了甲、乙、丙三个物体做直线运动在不同时刻的速度大小。根据表格分析三个物体速度变化的特点。
时刻/s 1 2 3 4 5 6 7 8
速度大小
m/s 甲 3 3 3 3 3 3 3 3
乙 2 4 6 8 10 12 14 16
丙 10 9 8 7 6 5 4 3
丁:速度均匀减小(匀减速直线运动)
甲:速度大小不变(匀速直线运动)
乙:速度均匀增加(匀加速直线运动)
自主预习
阅读课本39页“匀变速直线运动”,回答下列问题:
1.什么是匀变速直线运动?
2.匀变速直线运动速度、加速度有什么特点?
3.匀变速直线运动的v-t图像是什么形状?
匀变速直线运动
1.定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动叫匀变速直线运动。
3.特点:
(1)加速度恒定不变(大小、方向都不变)
(2)任意相等时间内速度变化量相等
2.速度时间图像(v-t图):一条倾斜的直线。
图像斜率:
代表加速度
匀变速直线运动
4.分类:
(1)匀加速直线运动:速度随时间均匀增加(v与a同向)
(2)匀减速直线运动:速度随时间均匀减小(v与a反向)
v0
v
O
t
O
v
v0
t
辩一辩
判断下列图像中物体的运动性质并计算加速度:
正方向匀减速
正方向匀加速
负方向匀加速
负方向匀减速
辩一辩
v/m·s-1
t/s
O
t1
t2
v/m·s-1
t/s
O
t1
t2
加速度方向改变
运动方向不变
加速度不变
运动方向改变
0 ~ t1:
正方向,匀加速
t1 ~ t2:
正方向,匀减速
正方向,匀减速
负方向,匀加速
判断下列图像中物体是否做匀变速直线运动:
注意:加速度大小和方向都不变的直线运动叫匀变速直线运动
速度与时间的关系
推导方案1:从数学角度,v-t图像为直线,满足一次函数的解析式:
t/s
0
v/
v
t
v0
a
=
+
图像斜率:加速度
图像纵截距:初速度
速度与时间的关系
推导方案2:根据加速度的定义推导
计时起点(t=0)的速度为初速度v0 ,t时刻的速度为末速度v
对公式的理解
运动物体的加速度(恒定)
任意t 时刻的速度(瞬时)
从0时刻计算的时间
1.该式既适用于匀加速,也适用于匀减速直线运动。
2.运算中要注意矢量性,规定正方向判断加速减速。
3.计算时一定要统一各物理量的单位。
计时0时刻的速度(初速度)
4.初速为零的运动:
5.应用:
(1)求运动的初速度
(2)求加速度
(3)求运动时间
速度与时间的关系
辩一辩
判断下列说法的正误。
(1)匀加速直线运动是速度均匀变化的直线运动。
(2)公式v=v0+at适用于任何做直线运动的物体。
(3)公式v=v0+at既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动。
(4)匀加速直线运动的v-t图像的斜率逐渐增大。
算一算
(P34 2)某汽车在路面上以43.2 km/h的速度行驶,前方出现紧急情况,需要在2 s内停下来,汽车的加速度不得小于多少?方向怎样?
答案:6 m/s2
方向与汽车运动方向相反
以108km/h的速度行驶的汽车,紧急刹车后做匀减速直线运动,其加速度大小为6m/s2。求:
(1)汽车在刹车2s末的速度大小;
(2)汽车在刹车6s末的速度大小。
注意
刹车问题
结果与实际相符
注意:刹车问题必须首先计算停下时间。
刹车问题
答案:18m/s、0
$$