高中物理必修第一册人教版2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 课件PPT

2匀变速直线运动的速度与时间的关系 1.掌握匀变速直线运动的概念,知道匀变速直线运动v-t图象的特点。2.理解匀变速直线运动v-t图象的物理意义,会根据图象分析解决问题。3.掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式,能进行相关的计算。 一二一、匀变速直线运动 一二2.直线运动的v-t图象:(1)匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线,如图所示。 一二(2)匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线,如图所示。图线a表示物体做匀加速直线运动,图线b表示物体做匀减速直线运动。(3)v-t图象的倾斜程度,即图线的斜率表示物体运动的加速度。 一二二、速度与时间的关系式1.公式:v=v0+at,其中v0表示物体运动的初速度,at表示整个运动过程速度的增加量。若初速度为零,则v=at。2.公式推导:由图可以看出,对于匀变速直线运动来说,由于其速度图象是一条倾斜的直线,无论Δt大些还是小些,对应的速度变化量Δv与时间变化量Δt之比都是一样的。 一二 一二三一、如何判断物体做的是加速直线运动还是减速直线运动1.根据v-t图象,看随着时间的增加,速度的大小如何变化。若速度越来越大,则加速运动,反之则减速运动。2.根据加速度方向和速度方向间的关系,只要加速度方向和速度方向相同就是加速;只要加速度方向和速度方向相反就是减速。这与加速度的变化和加速度的正负无关。可总结如下: 一二三温馨提示匀变速直线运动是加速度不变的直线运动,加速度不变,意味着物体速度随时间做均匀变化,即在相等时间内速度变化量相等。加速度和速度无直接关系,不能说加速度减小速度就减小,也不能说加速度为0速度就为0。物体做加速运动还是减速运动与加速度的正负无关,不能说加速度为正物体就做加速运动,也不能说加速度为负物体就做减速运动。 一二三二、对匀变速直线运动速度公式的理解1.速度公式v=v0+at反映了匀变速直线运动的瞬时速度随时间变化的规律,式中v0是开始时刻的瞬时速度,v是经时间t后的瞬时速度。 一二三2.速度公式中v0、v、a都是矢量,其运算法则和标量不同,利用公式时首先要规定正方向,一般取v0方向为正方向。其他各量若与v0同向,则取正值;若与v0反向,则取负值。对计算结果中的正负号,需要根据正方向的规定说明其物理意义。3.对匀减速直线运动有两种处理方法:一种是将a直接用负值代入,速度公式v=v0+at形式不变(教材例题2的求解就采用了这种处理方法);另一种是将a用其绝对值代入(即a仅表示加速度的大小),速度公式需变形为v=v0-at。 一二三三、对v-t图象的进一步理解1.如果v-t图象是一条平行于时间轴的直线,表明物体的速度是恒定的,不随时间变化,则该物体的运动一定是匀速直线运动。2.如果v-t图象是一条倾斜的直线,表明物体的速度随时间均匀变化,则该物体的运动一定是匀变速直线运动。如果v-t图象是曲线,表明物体的加速度变化。3.若图线不过原点,有两种情况:(1)图线在纵轴上的截距表示物体的初速度;(2)图线在横轴上的截距表示计时开始后物体过一段时间才开始运动。 一二三4.速度图象经过时间轴表示速度方向改变,折点表示加速度方向改变。(1)如图甲所示为A、B两物体的v-t图象,由图可知,A、B两物体的速度均为正值,方向均与规定的正方向相同。有些同学容易把它看作x-t图象来分析,误以为A、B两物体的速度方向相反。(2)如图乙,表示t1时刻物体开始反向运动,速度方向改变,但加速度不变,仍为匀变速直线运动。(3)如图丙,图线在t1时刻由向上倾斜变为向下倾斜,表示在t1时刻物体的加速度方向改变,但不表示速度方向改变,在t2时刻速度方向才改变。 一二三温馨提示若物体做匀减速直线运动,加速度为a,当减速为零后,又反向做匀加速直线运动,如果加速度的大小和方向仍与开始时相同,则整个往返过程都可以叫作匀变速直线运动。如图乙所示。 一二三5.v-t图象中两图线相交不代表两物体相遇,交点表示对应时刻两物体运动速度相等。如图,两图线的交点对应时刻t1,表示t1时刻A、B两物体的速度相同。有些同学常把v-t图象的交点与运动轨迹的相遇点及x-t图象的交点等同,而误认为在t1时刻A、B两物体相遇。6.图线的斜率表示加速度的大小。 一二三温馨提示匀变速直线运动的a-t图象:(1)由于匀变速直线运动的物体,其任意时刻加速度不变,若以t为横轴、a为纵轴,其a-t图象是一条平行于横轴的直线。(2)对于匀加速直线运动,a>0,图线居于横轴上方;对于匀减速直线运动,a