2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 必修第一册&第二章 匀变速直线运动的研究 授课教师：YANG 高铁进入万州北站时速度如何变化？如何计算进站时每个时刻的速度？ 课堂引入 1、这个v-t图像有什么特点？ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 v /ｍ/ｓ ｔ/s 2、表示的速度有什么特点？ 3、表示的加速度又有什么特点？ 是一条平行于时间轴的直线 表示速度不随时间变化，描述的是匀速直线运动 a = 0 一、匀变速直线运动—思考讨论1 下图是C919沿直线运动时的v-t图像 1、小车的速度在如何变化？ t1 v1 t2 v2 t3 t4 v3 v4 v/m·s-1 0 t/s 2、如何求小车的加速度？ Δv Δt 3、小车的加速度有何变化？ Δv′ Δt′ 图像是一条倾斜直线，说明速度随时间均匀增加。 物体运动的加速度保持不变 一、匀变速直线运动—思考讨论2 下图是小车在重物牵引下的运动 1. 定义：沿着一条直线，且加速度 的运动，叫作匀变速直线 运动。 2. v-t图像：匀变速直线运动的v-t图像是一条 的直线。 不变　 倾斜　 3. 分类 （1）匀加速直线运动：速度随时间 ⁠。 （2）匀减速直线运动：速度随时间 ⁠。 均匀增加　 均匀减小　 一、匀变速直线运动—概念（P39) 判断方法 v0 < 0，a ＜0 v0 >0，a ＞0 匀加速直线运动 一、匀变速直线运动—判断方法 6 v0 > 0，a ＜0 v0 < 0，a ＞0 匀减速直线运动 判断方法 一、匀变速直线运动—判断方法 7 0到2t时间内物体一直做匀变速运动的是哪个图象？ 练一练 一、匀变速直线运动—练习 √ √ √ 2s末，物体的速度： 3s末，物体的速度： 1s末，物体的速度： t末，物体的速度： v1 ＝2＋1×1＝3 m/s v2 ＝2＋1×2＝4 m/s v3 ＝2＋1×3＝5 m/s v ＝2＋1·t ＝v0 ＋at V t 3 1 4 2 5 3 2 t / s v / (m·s-1) 0 试分析任意时刻的速度与时间的关系 二、速度与时间的关系—引入 末速度 加速度 运动过程所用时间 初速度 匀变速直线运动速度与时间关系 1. 适用范围:匀变速直线运动 2. 矢量性： v、v0、a都是矢量，应先规定正方向 以初速度方向为正方向 加速：a>0 减速：a<0 二、速度与时间的关系—概念(P40) 10 物体做初速度为零的匀加速直线运动 2.当a = 0 时 物体做匀速直线运动 v = at v = v0 1.当 v 0= 0 时 3. 两种特殊情况 二、速度与时间的关系—概念(P40) （1）v＝v0＋at仅适用于 运动； （2）a＝适用于任何情形下求时间t内物体的平均加速度。 匀变速直线　 4. 注意 5.“知三求一”的思想: 此公式中有四个物理量，知道其中三个就可求第四个物理量。 例1：一辆汽车以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？ 二、速度与时间的关系—练习 做题步骤： 1.选取正方向（一般选取初速度 v0 的方向为正方向） 2.写出原始公式，带数计算 3.若求出是负值，需说明一下方向（负号说明方向与v0方向相反） 二、速度与时间的关系—练习 解： 设以汽车运动的匀速行驶的方向为正方向。 v a 0 x 以汽车运动方向为正方向建立一维坐标系（如图 ），与正方向一致的量取正号，相反的取负号。 （1）初速度 v0＝36 km/h ＝10 m/s，加速度 a1＝0.6 m/s2 ，时间 t1＝10 s 根据速度时间方程v＝v0＋at得： v1 ＝v0＋a1t1 ＝10 m/s＋0.6 m/s2 ×10 s＝16 m/s 二、速度与时间的关系—练习 （2）汽车从第 10 s 末开始做匀减速直线运动 已知：v1＝16 m/s，末速度 v2 ＝0，加速度 a＝－6 m/s 2 。 根据速度时间方程v＝v0＋at得： 二、速度与时间的关系—练习 例2：以18m/s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∶汽车在刹车2s末和5s末的速度。 解：由题知初速度v0=18m/s，加速度a=-6.0m/s2， 由v=vo+at得，若速度减为0所需时间为： 刹车后2s末的速度: v2=v0+at=18m/s+(-6)×2m/s=6m/s 刹车后5s时汽车早已停止运动，故v5=0 求出刹车停止所用的时间t t0>t t0<t v=0 v=v0+at 二、速度与时间的关系—练习 思考与讨论： 1.甲乙中的v-t图像，速度怎么变化？ 2.甲乙中的v-t图像，在相等的时间间隔内，速度的变化量相等吗？ 3.甲乙中的v-t图像，物体在做匀变速直线运动吗？ 二、速度与时间的关系—思考讨论 匀变速直线运动的速度与时间的关系 定义 匀变速直线运动 分类 速度与时间的关系 v=v0+at 加速度不变的直线运动 匀加速直线运动和匀减速直线运动 公式 适用 匀变速直线运动 课堂总结 1. （匀变速直线运动的理解）（2025·天津市南开区高一期中）关于匀变 速直线运动，下列说法中正确的是（　　） A. 匀变速直线运动是相等时间内通过的位移相等的运动 B. 匀减速直线运动的加速度一定为负 C. 匀减速直线运动的速度和加速度的方向一定是相反的 D. 在匀减速直线运动中，速度和位移一定都随时间的增加而减小 √ 课堂练习 解析：匀速直线运动是相等时间内通过的位移相等的运动，匀变速直线运动是相等时间内通过的位移不相等的运动，故A错误；若物体的速度为负方向，物体做匀减速直线运动，则物体的加速度为正方向，故B错误；匀减速直线运动的速度和加速度的方向一定是相反的，故C正确；在匀减速直线运动中，速度减至零之前，速度随时间的增加而减小，位移随时间的增加而增大，故D错误。 课堂练习 2. （v＝v0＋at的应用）（2025·浙江省绍兴高一期中）如图“30　TFSI” 为某品牌汽车的尾部标识，其中“30”称为G值，G值越大，加速越快。G 值的大小为车辆从静止加速到100 km/h（百公里加速）的平均加速度的10 倍。由此推算，该车百公里加速时间约为（　　） A. 3.3 s B. 9.3 s C. 12.0 s D. 20.0 s 解析：　由题意可知，该车的平均加速度为a＝ m/s2＝3 m/s2，又v＝at ＝100 km/h≈27.8 m/s，解得t≈9.3 s，故选B。 √ 课堂练习 3. （刹车问题）（鲁科必修第一册P38例题改编）〔多选〕一辆汽车以54 km/h的速度在平直公路上行驶，司机看见前方路口红灯亮时立即刹车。若 汽车刹车时的加速度大小为3 m/s2，则（　　） A. 刹车后，加速度方向与速度方向相同 B. 刹车后4 s末的速度是3 m/s C. 刹车后6 s末的速度是3 m/s D. 刹车后5 s汽车停止运动 √ √ 课堂练习 解析：刹车后，汽车的运动可视为匀减速直线运动，加速度方向与速度方向相反，故A错误；根据匀变速直线运动的速度与时间的关系式可得刹车后4 s末的速度v＝v0＋at＝15 m/s＋（－3 m/s2）×4 s＝3 m/s，故B正确；刹车后汽车运动时间t＝＝ s＝5 s，所以刹车后6 s末汽车是静止的，故C错误，D正确。 课堂练习 4. （v-t图像）如图为某物体的v-t图像，下列说法错误的是（　　） A. 物体在前2 s内做匀加速直线运动，最后3 s内做匀减速直线运动 B. 物体在前2 s内的加速度为 m/s2，最后3 s内的加速度为－ m/s2 C. 在2～5 s内物体静止 D. 在3 s末物体的速度大小为5 m/s √ 课堂练习 解析：　由题图可知，物体在前2 s内做匀加速直线运动，最后3 s内做匀 减速直线运动，故A正确；根据v-t图线的斜率表示加速度可知，物体在前2 s内的加速度为a1＝＝ m/s2＝ m/s2，最后3 s内的加速度为a2＝＝ m/s2＝－ m/s2，故B正确；2～5 s内物体做匀速直线运动，速度大小为 5 m/s，故C错误，D正确。故选C。 课堂练习 $