2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 课件 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

高中物理人教版（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 教学重难点 教学难点 教学重点 1.掌握匀变速直线运动的定义与核心特征； 2.明确匀变速直线运动v-t图像的物理意义； 3.能利用公式和图像分析、解决基础运动问题。 1.理解速度公式的矢量性，规范掌握一维运动中各物理量正负号的选取与运算； 2.熟练处理刹车等匀减速运动实际问题。 如图所示，如果这是某客机的v-t图像，观察图像，说明客机的速度、加速度和运动形式分别是怎样的？ 课堂导入 t/s v(m/s) 0 230 客机的速度为230m/s 、加速度为0，做匀速直线运动。 上节课，我们通过实验探究绘出小车的v－t图象 思考与讨论： (1) 这个v-t图象具有哪些特点？ (2) 该图象反映出小车的速度有何特点？ (3) 小车的加速度有什么特点？ 课堂导入 v3 t3 v1 t1 v2 t2 v4 t4 Δt Δv Δt’ Δv’ o v(m/s) t/s v0 图象为一条倾斜的直线 速度随时间均匀变化 小车的加速度保持不变 4 1.定义：沿着一条直线，且 加速度不变 的运动。　 加速度不变指加速度大小、方向均不变 一　匀变速直线运动 2.特点：（1）运动轨迹是直线。 （2）在相等时间内的速度变化量相等，即加速度恒定不变。 知识生成 (3).v-t图像是一条倾斜直线 匀加速直线运动：速度随时间均匀增加 匀减速直线运动：速度随时间均匀减小 匀变速直线运动 3.分类： v/m·s-1 t/s O O v/m·s-1 t/s 匀加速 匀减速 下列图像表示什么运动？ 并说明v和a的方向关系. 判断及说明： v0＞0，a＞0 v0＞0，a＜0 反方向匀加速 反方向匀减速 v0＜0，a＜0 v0＜0，a＞0 v t O v0 v t O v0 v t O v0 v t O v0 1.如图所示，在2t时间内物体的速度方向没有变化，且速度大小均匀变化，那么是否可以认为在2t时间内物体做的是匀变速直线运动呢？ v O t t 2t 尽管速度方向没有变化且大小均匀变化，加速度大小不变，但加速度方向改变了，即加速度不再恒定，所以不是匀变速直线运动。 思考与讨论 尽管速度方向变化了且大小均匀变化，但加速度大小方向都没有改变，即加速度恒定，所以是匀变速直线运动。 2.如图所示，在2t时间内物体的速度方向改变了，但速度大小还均匀变化，那么是否可以认为在2t时间内物体做的是匀变速直线运动呢？ O v v0 t t 2t 生活中有没有类似思考（2）中 —图像所描述的实际运动？ 3.如图是甲、乙两物体运动的v-t图像。在相等的时间间隔内,即Δt'=Δt时,速度的变化量Δv'和Δv总是相等的吗?两物体都做匀变速直线运动吗?二者有何区别? 在相等的时间间隔内,甲的Δv'<Δv,乙的Δv'>Δv;两物体的运动均不是匀变速直线运动;甲物体做加速度减小的加速运动,乙物体做加速度增大的加速运动。 二、速度与时间的关系 除v-t图像外，我们还可以用公式描述它们的关系。如图为匀变速直线运动， 把运动开始时刻取作0时刻，初始速度为v0。 o v0 v t v t Δt Δv 则： Δt=t 速度的变化量：Δv=v- v0 把上述两式代入a＝ 中，化简可得： Δv Δt v ＝ v 0 ＋ at 1、匀变速直线运动的速度与时间的关系式： v ＝ v 0 ＋ at （2）对公式理解：at是t时间内速度的变化量，再加上物体在开始时刻的速度v0，就是t时刻的速度v。 v t v t o v0 t Δv=at （1）此关系式只适用于匀变速直线运动 （1）当v 0= 0时，v = at物体做初速度为零的匀加速直线运动。 （2）当a = 0时，v = v0 物体做匀速直线运动。 2、v＝v0＋at的特殊形式 （3）此关系式为矢量式，注意方向（若取初速方向为正，则加速运动a为正，减速运动a为负）。 14 例题：一辆汽车以36 km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以0.6 m/s2的加速度加速，10 s末因故紧急刹车，随后汽车停了下来，刹车时做匀减速运动的加速度的大小是6 m/s2。请问： （1）汽车在10 s末的速度是多少？ （2）汽车从开始刹车起5 s后的速度是多少？ v 解：（1）以汽车的初速度方向为正方向，第一阶段汽车做匀加速直线运动。 v0=36 km/h=10 m/s；a=0.6 m/s2 ； t=10 s 。 根据匀变速直线运动速度与时间的关系式，有 v= v0+at= 10 m/s+0.6 m/s2 ×10 s=16 m/s a v x O （2）第二阶段刹车时加速度方向与初速度相反，取负值， a’=－6 m/s2 。 v’= v0’+a’t’= 16 m/s+(－6 m/s2 )×5 s=－14 m/s； 与常识不符，所以刹车5 s后汽车的速度为0。 a’ v x O 解题步骤： 1.认真审题，分析已知量和待求量； 2.弄清题意画示意图，明确初速度v0、末速度v、加速度a和时间t及各量的正负号。 3.将已知量带入公式求未知量，若所求量是矢量，要说明方向。 4.对计算结果和结论进行验算。 1.在匀变速直线运动中，下列说法正确的是（　　） A.相同时间内的位移相同 B.相同时间内速度的变化相同 C.相同位移内速度的变化相同 D.相同位移内的平均速度相同 B 当堂检测 2. 一个做匀变速直线运动的质点的v-t图像如图所示，由图线可知其速度与时间的关系为 （　　） A. v=（4+2t） m/s B. v=（-4+2t） m/s C. v=（-4-2t） m/s D. v=（4-2t） m/s B 3、（多选）跳伞运动员从高空悬停的直升机跳下，运动员沿竖直方向运动，其v-t图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．在0~10 s内运动员做加速度越来越小的加速直线运动 B．10 s末运动员的速度方向改变 C．10 s末运动员打开降落伞 D．10~15 s内运动员做加速度逐渐增大的减速运动 AC 解：由题以初速度v0=20m/s的方向为正方向， 则加速度a=-4.0m/s2， 刹车至停止所需时间 t=（v﹣v0）/a=（0﹣20m/s）/（-4.0m/s2）=5s。 故刹车后3s时的速度v3=v0+at=20m/s-4.0m/s2×3s=8m/s 刹车后6s时汽车已停止运动，故v6=0 4.汽车以20m/s的速度匀速行驶，现以4.0m/s2的加速度开始刹车，则刹车后3s时和6s时的速度各是多少？ 21 Lavf59.6.100 $