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
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内容正文:
第二章 匀变速直线运动的研究
第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系
高中物理人教版(2019)必修第一册
情境导入
做匀速直线运动的C919飞机的是一条平行于时间轴的直线。
O
v/(m.)
t/s
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呢?
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任务一 构建匀变速直线运动模型
活动过程
1.依据小车在不同重物下运动的图像,总结小车运动特点,构建匀变速直线运动模型。
三种情况下小车的速度都在均匀增加,运动过程中加速度不变。
沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。
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活动过程
2.匀变速直线运动的种类
匀加速直线运动
匀减速直线运动
非匀变速直线运动
速度随时间均匀增加的直线运动为匀加速直线运动
速度随时间均匀减小的直线运动为匀减速直线运动
匀变速直线运动中,相同时间间隔,速度的改变量
相同时间间隔,速度的改变量的直线运动不一定是匀变速直线运动
注意
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活动过程
3.如何判断一个运动是否为匀变速直线运动
直线运动中,加速度大小、方向或是二者都发生改变时,都不是匀变速直线运动
以下哪些运动图像反映物体做匀变速直线运动?
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任务二 计算汽车在平直路面刹车后某时刻的速度
活动过程
1.汽车刹车后在路面做什么运动?
汽车刹车后速度不断减小,为了便于研究,我们可以将汽车刹车后的速度近似认为在均匀减小,也就是将汽车刹车后的运动近似为匀变速直线运动。
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任务二 计算汽车在平直路面刹车后某时刻的速度
活动过程
2.匀变速直线运动中速度随时间如何变化?
取物体速度为时的时刻为0时刻,加速度为
根据加速度的定义式,可得:
+
上式即为匀变速直线运动中的速度与时间的关系式;式中指的速度,为初速度。通常设的方向为正方向,匀加速直线运动, 的方向相同,取正值;在匀减速直线运动中,的方向相反,取负值;当=0时,速度公式简化为与总是同向,物体做匀加速直线运动。
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任务二 计算汽车在平直路面刹车后某时刻的速度
活动过程
3.应用速度公式求解汽车刹车后某时刻的速度
汽车以54km/h的速度在平直公路行驶,司机看见前方路口红灯亮起时立即刹车。若汽车刹车时的加速度大小为3m/,则刹车后4s末的速度是多少?
选定初速度方向为正方向,由题意可知,
= 54km/h=15m/s,t=4s, =-3m/
根据匀变速直线运动的速度公式得
=+=3m/s
由于,说明汽车未停下来,计算结
果合理;
所以,汽车刹车后4s末的速度是3m/s。
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活动拓展
描述物理规律的两种方法
物理公式能简洁地描述自然规律,物理图像则能直观地描述自然规律。利用公式或图像,由题目中的已知量可求出未知量。例如,利用匀变速直线运动的速度公式或v-t图像,可求出物体的速度、运动时间和加速度等。
用公式或图像描述物理规律通常有一定的适用范围,只能在合理的条件下外推,例如,讨论汽车以加速度=2m/运动时,若将时间推延至2h,这在数学上没有问题,但是在物理上,得出的结果则是不合理的,即汽车达到了14400m/s。这显然是不符合实际情况的。
速度公式:+
汽车运动的图像
活动作业
1.寻找生活中的匀变速直线运动。
2.总结应用匀变速直线运动速度公式时需要注意的问题。
匀加速直线运动:___________________________________________________;
匀减速直线运动:___________________________________________________;
3.在上面的例题中能否直接利用速度公式求解汽车刹车后第6s末的速度,并给出你的理由。
知识结构图
再 见
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