2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 课件PPT-高中物理人教版必修第一册

匀变速直线运动的速度与时间的关系 学习目标:1.掌握理清匀变速直线运动概念及其两种匀变速直线运动的特点。2.知道匀变速直线运动的v－t图象特点，理解图象的物理意义。3.掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系公式，能进行有关的计算 纸带012345ΔX3Δt3=0.04sΔX1Δt1=0.08s问题回顾：探究小车速度随时间变化规律实验中。如何求点的瞬时速度？作出图象是什么样的图象？ 思考：这个v—t图象表示物体的运动有什么特点?0t/sv/(m·s-1)v0t1t2t3t4v1v2v3v4ΔvΔtΔvΔt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 一、匀变速直线运动定义：物体沿着一条直线，且加速度（包括大小和方向）不变的运动（速度随时间均匀变化，v-t图象是一条倾斜直线）。匀加速直线运动：速度随时间均匀增加（a与v同向）匀减速直线运动：速度随时间均匀减小（a与v反向）匀变速直线运动 课堂练习1、关于直线运动的下述说法中正确的是(）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.速度随着时间减小的运动，通常叫做匀减速直线运动AB2关于直线运动的下述说法中正确的是（）A.加速度大小不变的直线运动是匀变速直线运动B.瞬时速度随时间而改变的运动叫匀变速直线运动C.匀变速直线运动的加速度随时间而改变D.速度随着时间均匀减小的直线运动，叫做匀减速直线运动D 从以下几个方面说明这两个v—t图像反映物体的运动情况。物体的速度大小、方向，加速度大小和方向，与坐标轴交点的意义，与坐标轴所围成的面积的意义,两线交点意义。说一说t/sv/m·s-10-54甲乙v/m.s-1t/s丁丙o541.53 问题2、某质点运动的v-t图象如图所示请描述出该质点的运动情况t/s1234v/m.s-14-40总结：描述一个物体的运动情况可以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 例题2：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。该汽车启动时在做加速度越来越小的变加速直线运动速度图象曲线某点切线的斜率就是该时刻的瞬时加速度ΔvΔttv0ΔvΔt 物体在做加速度越来越大的变加速直线运动注意：1、v-t图象中一条倾斜直线表示匀变速直线运动，若是一条曲线则表示非匀变速直线运动。2、若是曲线，则某点切线的斜率表示该时刻的加速度。 练一练：右图表示物体做匀速直线运动吗？曲线上两点割线的斜率表示什么？某点切线的斜率表示什么？下列图象中表示物体做加速直线运动的是.表示物体做匀速直线运动的是.EDOx/mt/sCBOv/m.s-1t/sAAEBDOx/mt/s 填写表1匀速直线运动匀变速直线运动特征V-t图象V不变加速度a不变0V/m·s-1t/sV0-V0V/m·s-1t/s0V/m·s-1t/s0 速度与时间的关系式除用图像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?思考与讨论从运动开始(取时刻t=0)到时刻t,时间的变化量就是Δt,所以Δt=t-0=t,v0tvtv0v0Δv=atV=V0+at 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+at 1公式中各符号的含义。2公式的物理意义3公式的特殊形式4公式的矢量性关于V=V0+at的思考与讨论1.V代表末时刻物体的瞬时速度，称为末速度，v0为开始时刻物体的瞬时速度，称为初速度，a表示加速度，t表示经过的时间。2描述了做匀变速直线运动的物体的速度随时间的变化规律3V0=0时，V=at从静止开始加速a=0时，V=V0匀速4矢量，有方向，计算时要先选定正方向 思考与讨论1推导的速度与时间关系的公式：V=V0+at对匀减速直线运动适用吗？公式：V=V0+at对匀减速直线运动。也适用,但加速度a取负值. 2104t/sv/ms-10不能！该式只适用于匀变速直线运动！问题2：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=vo+at求出4s时的速度？ 练一练(1）汽车以10m/S的速度匀速行驶，现以0.8m/s2的加速度加速，10s后速度能达到多少？加速后经过多长时间汽车的速度达到30m/S？解：由题意知初速度10m/s，加速度a=0.8m/s2，时间t＝10s,V=V0+at=10m/s+0.8m/s2×10s=18m/s=64.8km/h由V=V0+at得 小结一匀变速直线运动定义：（1）速度随时间均匀变化的直线运动（2）加速度不变的直线运动二匀变速直线运动的种类:（1）匀加速直线运动---速度随时间均匀增加的直线运动，a与v同向（2）匀减速直线运动---速度随时间均匀减小的直线运动，a与v反向三公式：V=V0+at四图像EBOv/m.s-1t/sDA匀速C匀减速匀加速D--加速度越来越小的变加速直线运动E--加速度越来越大的变加速直线运动 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？运动示意图解：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 问题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末和6s末的速度各是多少？ 解答1：由题知初速度v0=20m/s，加速度a=4.0m/s2，由速度公式v=vo+at，可知刹车后3s末的速度v3=v0+at=20m/s+4.0×3m/s=32m/s6s末的速度v6=v0+at=20m/s+4.0×6m/s=44m/s 解答2：由题以初速度v0=20m/s的方向为正方向则加速度a=﹣4.0m/s2，由速度公式v=vo+at，可知刹车后3s末的速度v3=v0+at=20m/s﹣4.0×3m/s=8m/s6s末的速度v6=v0+at=20m/s﹣4.0×6m/s=-4m/s 联系实际： 解：以初速度v0=20m/s的方向为正方向，则加速度a=﹣4.0m/s2，由速度公式v=vo+at可知刹车至停止所需时间t=（v﹣v0）/a=（0﹣20）/﹣4.0=5s。故刹车后3s时的速度v3=v0+at=20m/s﹣4.0×3m/s=8m/s刹车后6s时汽车早已停止运动，故v6=0 注意：1、该式是矢量式（应用时要先规定正方向）；2、刹车问题要先判断停止时间。 思考题：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。运动示意图 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 作业第五期报纸 谢谢