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

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 x/m t/s O Δx Δt Δx Δt v/m·s-1 t/s O v0 θ θ v=v0 课堂引入 飞机做匀速直线运动，你有哪些方式描述这种运动呢？ 匀速直线运动 Δx Δt Δx Δt Δx Δt Δx Δt Δx Δt v/m·s-1 t/s O Δv Δt Δv Δt θ θ v0 课堂引入 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？ a不变 一、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。 2.特点：（1）加速度a恒定不变（大小、方向都不变）。 （2）v-t 图像是一条倾斜的直线。 3.分类： 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） v/m·s-1 t/s O t1 t2 v/m·s-1 t/s O t1 t2 加速度突变 运动方向不变 加速度不变 运动方向改变 0 ~ t1: 正方向，匀加 t1 ~ t2: 正方向，匀减 正方向，匀减 负方向，匀加 思考：在匀变速直线运动中，物体的速度方向是否可以改变？加速度方向呢？请举例说明． 一、匀变速直线运动 一、匀变速直线运动 匀变速直线运动的v—图像可以形象直观地反应物体速度与时间的关系。除—图像外，我们还用没有其他方式描述速度与时间的关系？ 推导方案一：从数学角度求瞬时速度与时间的函数关系 二、速度与时间的关系 v/m·s-1 t/s O v0 t v Δv = at a v= v0+at 推导方案二：公式法 把运动开始时刻取作0时刻。 计时起点（t=0）的速度初速度v0 ，t时刻的速度末速度v 匀变速直线运动速度公式 二、速度与时间的关系 计时0时刻的速度（初速度） 运动物体的加速度（恒定） 任意时刻的速度（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.v、v0、a均为矢量，一般以v0的方向为正方向，加速时，a 取正值；减速时，a取负值。v、v0、a、t 统一为国际单位。 二、速度与时间的关系 对公式的理解 3. 初速为零的运动： 4. 应用： （1）求初速度: （2）求加速度: （3）求运动时间: 二、速度与时间的关系 对公式的理解 初速度为0的匀加速直线运动的v-t图象是什么样的？ t/s O v/m·s-1 二、速度与时间的关系 【学以致用】一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以0.6m/s2的加速度加速，10s末因故突然紧急刹车，随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是6m/s2。 (1)汽车在10s末的速度是多少； (2)汽车从刹车到停下来用了多长时间。 解:(1) 规定v0=36km/h=10m/s的速度方向为正方向，则a1=0.6m/s2,运动时间t1=10s 由 汽车在10s末的速度为： v10=v0+a1t1 =(10+0.6×10)m/s=16m/s (2) 汽车10s末开始做匀减速直线运动，故初速度v10=16m/s，末速度为v=0， 加速度a=-6m/s2 由 二、速度与时间的关系 【学以致用】一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以0.6m/s2的加速度加速，10s末因故突然紧急刹车，随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是6m/s2。 (1)汽车在10s末的速度是多少?(2)汽车从刹车到停下来用了多长时间? (3)从开始加速起，汽车在12s末的速度是多少? (4)从开始加速起，汽车在13s末的速度是多少?请判断小爱同学求法是否正确。 (3)汽车10s末开始做匀减速直线运动， 故12s末为减速阶段，减速时间t2=2s 由 汽车在12s末的速度为： v2=v10+at2 =(16—6×2)m/s=4m/s (4)小爱同学做法： 汽车10s末开始做匀减速直线运动， 故13s末为减速阶段，减速时间t3=3s 由 汽车在13s末的速度为： v3=v10+at3 =(16—6×3)m/s=-2m/s 从开始加速起，汽车停下来时刻：t停=(10+2.67)s=12.67s 刹车问题要先计算停止时间！ 做加速度越来越大的变加速直线运动。 o v t v1 v2 v3 v4 t1 t2 t3 t4 Δt' Δt Δv Δv' 1.物体运动的速度怎样变化? 2.在相等的时间间隔内,速度的变化量总是相等吗? 3.物体在做匀加速运动吗? 变大 不相等，且变化越来越大 三、思考与讨论 变加速直线运动 t1 t2 t3 t4 v1 v2 v3 v4 0 v t 做加速度越来越小的变加速直线运动。 1.物体运动的速度怎样变化? 2.在相等的时间间隔内,速度的变化量总是相等吗? 3.物体在做匀加速运动吗? 变大 不相等，且变化越来越小 变加速直线运动 三、思考与讨论 Δt Δt Δv Δv' 课堂小结 1.匀变速直线运动 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。 分类： 匀加速直线运动（a、v同向） 匀减速直线运动（a、v反向） 特点： 1.a 恒定（大小、方向都不变）2.v-t 图像是一条倾斜的直线。 2.速度与时间的关系 3.变加速直线运动 或 【典例1】（多选）关于直线运动，下列说法正确的是（　　） A．匀速直线运动的速度是恒定的，不随时间而改变 B．匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变 C．速度随时间不断增加的运动，叫匀加速直线运动 D．速度随时间均匀减小的直线运动，通常叫做匀减速直线运动 典例分析 【正确答案】ABD 【典例2】（2021·江西·丰城九中高一期中）做匀变速直线运动的物体，在某时刻的速度为4m/s，2s后速度大小为6m/s，则下列说法正确的是（　　） A．物体速度变化量的大小可能大于10m/s B．物体的加速度可能等于1m/s2 C．物体速度变化量的大小可能小于2m/s D．物体的加速度可能大于5m/s2 典例分析 【正确答案】B 【典例3】（多选）在公式 中，若取初速度 方向为正，则下列说法中正确的是（　　） A．匀加速直线运动中，v＞0，a < 0 B．匀加速直线运动中，v＞0，a＞0 C．匀减速直线运动中，v < 0，a＞0 D．匀减速直线运动中，v＞0，a < 0 典例分析 【正确答案】BD 【典例4】(多选)物体沿水平直线运动，从A点开始计时，取向右的方向为运动的正方向，其v-t图像如图所示，则物体在最初的4 s内（　　） A．前2 s内物体做匀减速直线运动 B．前2 s内物体向左运动，后2 s内物体向右运动 C．t=2 s时刻，物体的加速度为零 D．t=3 s时刻，物体的速度为2.5 m/s 典例分析 【正确答案】ABD 【典例5】(多选)跳伞运动员从高空悬停的直升机内跳下，运动员竖直向下运动，其v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．10 s末运动员的速度方向改变 B．从15 s末开始运动员匀速下降 C．运动员在0~10 s内的平均速度大小为20 m/s D．10~15 s内运动员做加速度逐渐减小的减速运动 典例分析 【正确答案】BD Lavf59.6.100 Lavf59.6.100 $$