人教版高中物理必修第一册2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 课件PPT

第二章匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的速度与时间关系2 在下面的v－t图象中能看出哪些信息呢?物体的速度大小、方向，加速度大小和方向?t/sv(m/s)04匀速直线运动：速度不随时间变化的直线运动；v－t图像是一条平行与时间轴的直线.一、匀变速直线运动 ov(m/s)t/sv0v1t1v2t2v3t3v4t4ΔtΔvΔt’Δv’上节课，我们通过实验探究的方式描绘出了小车的v－t图象.相等的时间间隔内，速度的变化量总是相等.即加速度不随时间变化.△v——△t 1、定义沿着一条直线，且加速度不变的运动.2、分类匀减速直线运动：速度随时间均匀减小匀加速直线运动：速度随时间均匀增加匀变速直线运动速度随时间均匀变化，v-t图象是一条倾斜的直线. 练一练请说出以下v-t图象所描述的运动的性质，以及速度方向、加速度方向?ovtv0BovtCovtv0t1Dovtv0t1Eovtv0A调头转向 Ovt123t1如图所示是三个物体从同一位置出发的速度—时间图象:1、描述各图线①②③表示的运动情况怎样?2、图象中图线的交点有什么意义?描述一个物体的运动情况从以下几个方面进行(1)初速度情况；(2)运动性质；(3)运动时间 除用图象表示物体运动的速度与时间的关系外，是否还可以用公式表示物体运动的速度与时间的关系?如何表示?思考与讨论v0tvtv0ΔvΔt 二、速度与时间关系1、规定运动开始时刻为计时起点(即0时刻)，则从运动开始时刻到时刻t，时间的变化量为：△t=t–0=t2、初速度v0：计时起点（t＝0）的速度末速度v（也可用vt表示）：时刻t的速度速度变化量为：△v=v–v0v=v0+at=———v-v0t3、速度与时间关系：△va=——△t 说明加速度初态的速度运动过程对应的时间末态的速度v=v0+at1.注意标量，矢量(规定正方向)2.需先明确研究过程a在数值上等于单位时间内速度的改变量 v0tvtv0Δv=atv0通过v－t图象来理解速度与时间的关系式(v=v0+at)匀加速直线运动匀减速直线运动 也可用数学方法：直线的斜率为a，和纵轴交点为v0，由数学一次函数y=kx+b得：v=v0+attvtv0v0 讨论v=v0+at当v0=0时物体做初速度为零的匀加速直线运动v=at当a=0时物体做匀速直线运动v=v0 例1、汽车以40km/h的速度匀速行驶，现以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度能达到多少?经过多长时间汽车的速度达到80km/h?典例探究解：以初速度v0=40km/h=11m/s的方向为正方向，则10s后的速度:v=v0+at=11+0.6×10m/s=17m/s=62km/h 例2、某汽车在某路面紧急刹车时，加速度的大小是6m/s2，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？解：以汽车初速度v0方向为正方向，则由v=v0+at得v0=v-at=0-(-6)×2m/s=12m/s=43km/h汽车的速度不能超过43km/h 例3、某汽车正以12m/s的速度在路面上匀速行驶，前方出现紧急情况需刹车，加速度大小是6m/s2，求汽车5s末的速度?刹车问题注意：（与实际相符）解：以初速方向为正方向则v=v0+at=12+(-6)×5m/s=-18m/s正确解法：以初速方向为正方向当车速减为零时，v=v0+at=12-6t0=0解得t0=2s即2s末汽车已刹车完毕，所以5末时汽车处于静止状态，即速度为零。 规范化解题1．画出简单的物理模型；2．列出已知量（注意符号），列出所用公式；3．代入数据，计算；4．验证合理性。 2104t/sv/ms-10不能！该式只适用于匀变速直线运动！例4、某质点运动的v-t图象如下图所示，已知t=2s时速度v0=10m/s，加速度a=2m/s2。能否利用公式v=v0+at求出4s时的速度? 说一说汽车启动时，驾驶员每隔2s记录一次速度计上的示数，作出了汽车启动时速度时间图象如下图.说一说：汽车启动过程是否为匀加速直线运动?ΔvΔttv0ΔvΔt该汽车启动时在做加速度越来越小的变加速直线运动! v-t图象曲线某点切线的斜率就是该时刻的瞬时加速度0tΔtΔvv 例5、下图为两个物体运动的v－t图象，它们的速度怎样变化？物体所做的运动是匀加速运动吗？物体的加速度怎样变化？0vt0vt 请叙述它的运动情况?0v(m/s)t/s144描述一个物体的运动情况从以下几个方面进行(1)初速度情况；(2)运动性质；(3)运动时间 一、匀速直线运动v-t图像是一条平行于时间轴的直线.二、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。v-t图像是一条倾斜的直线。2、分类：匀加速－速度随时间均匀增加；匀减速－速度随时间均匀减小。三、速度与时间的关系式vt=v0+at小结 例6、卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到2m/s时，交通灯转为绿灯，司机当即停止刹车，并且只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速过程用了12s。求：（1）减速与加速过程中的加速度大小；（2）开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度。 解：以初速度v0=10m/s方向为正方向（1）匀减速时：v=v0+a1t1匀加速时：v0=v+a2t2由此可得：a1t1+a2t2=0又t2=(1/2)t1，t1+t2=t=12s得t1=8s，t2=4s则a1=(v-v0)/t1=(2-10)/8m/s2=-1m/s2a2=(v0-v)/t2=(10-2)/4m/s2=2m/s2（2）2s末：v1=v0+a1t3=10+(-1)×2m/s=8m/s10s末：v2=v+a2t4=2+2×2=6m/s 从v-t图象中我们能得出哪些信息?1、质点在任一时刻的瞬时速度及任一速度所对应的时刻；2、比较速度的变化快慢；3、确定加速度的大小和方向.4、强调：交点不代表相遇！描述的运动只能是直线运动！归纳总结 v0＞0，a＞0v0＜0，a＜0匀加速(a、v同向)匀减速(a、v反向)v0＜0，a＞0v0＞0，a＜0匀加速匀加速匀减速匀减速判定匀加、匀减的方法 为什么v-t图象只能反映直线运动的规律?v-t图象反映的是直线运动因为速度是矢量，既有大小又有方向。物体做直线运动时，只可能有两个速度方向。规定了一个为正方向时，另一个便为负方向。而任何v-t图象中也只有两个速度方向，一个为正方向，另一个为负方向，所以反映的一定是直线运动。当物体做曲线运动时，速度方向各不相同，不可能仅用正负表示所有方向． 在下面的v－t图象中能看出哪些信息呢?物体的速度大小、方向，加速度大小和方向?t/sv(m/s)04甲t/sv/m·s-10-4乙匀速直线运动速度不随时间变化的直线运动.v－t图像是一条平行与时间轴的直线.能断定这两个图象中所表示的运动方向相反吗?一、匀速直线运动 ov/m.s-1t/s-10问题1、图1、图2中的v-t图线分别表示什么运动？有什么区别？图1图22、能说它们的运动方向相反吗？ov/m.s-1t/s10 ov/m.s-1t/s-1010问题左图能说它们的运动方向相反吗？在同一个坐标系中，v-t图象能比较物体的运动方向 说明加速度初态的速度运动过程对应的时间末态的速度v=v0+at1.注意标量，矢量(规定正方向)2.需先明确研究过程a在数值上等于单位时间内速度的改变量