2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系
实验:探究小车速度随时间变化的规律以打0点时为计时起点,建立v-t坐标系,请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线;0321654
计数点编号0123456两点间距离x0x1x2x3x4x5x6x(cm)计数点速度v0v1v2v3v4v5v6v(m/s)1.351.601.751.801.902.002.050.680.801.000.880.950.901.03实验数据:
v-t图像:
1、图像的形状有什么特点?2、小车的速度在如何变化?3、加速度如何计算?t3v2v3t5t6v4v6v/m·s-10t/sΔv′Δt′Δv′′Δt′′ΔvΔtt2t1v1v5思考与讨论1:t4
1.定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做匀变速直线运动。匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。2.特点:任意相等时间内的△V相等,速度均匀变化。一、匀变速直线运动
思考与讨论2:1、匀变速直线运动的v-t图象与我们在数学里学的什么图象类似?v/m·s-1t/s0yx0b一次函数的图象二、速度与时间的关系式
yx0b2、你能否类比一次函数的表达式,猜想一下右图中所示的速度与时间的关系式呢?y=kx+bv/m·s-1t/s0v0v=v0+at
推导匀加速直线运动的速度随时间的变化关系公式(物理方法)推导过程:Δv=v-v0……(1)Δt=t-0……(2)得v=v0+at因为加速度保持不变,由a=Δv/Δt……(3)
匀变速直线运动公式的说明此关系式只适用于匀变速直线运动v=v0+atv为末态的速度(末速度)v0为初态的速度(初速度)a为加速度(单位时间内速度的变化量)t为对应的运动时间
匀变速直线运动分类(1)匀加速直线运动:物体的速度随时间均匀增加的匀变速直线运动。(2)匀减速直线运动:物体的速度随时间均匀减小的匀变速直线运动。
探究:匀变速直线运动v-t图象种类v0v0tvo(1)tvo(2)tvv0o(3)初速度为v0的匀加速直线运动,速度方向与加速度方向均为正方向初速度为v0的匀减速直线运动,加速度方向与初速度方向相反初速度为v0的匀减速直线运动,速度为0后又做反方向的匀加速运动互动探究
vt△t通过v-t图象来理解速度与时间关系式tv△t匀加速直线运动匀减速直线运动v0△vv0△vvv说明:△v=at
初速度v0=1m/s,加速度a=9.8m/s2,时间t=2s,2s后的速度v=v0+at=1m/s+9.8m/s2×2s=20.6m/s三、速度公式的应用例1:一物体由初速度1m/s从高处竖直向下做匀加速直线运动,下落过程中加速度为9.8m/s2,求物体下落2s后的速度?解:规定竖直向下为正方向。v0a
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,并在图中标出各个物理量;3.用公式建立方程,代入数据(注意单位换算)、计算出结果;4.对计算结果和结论进行验算和讨论。
1、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?学生练习:
1、公式v=vo+at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。3、物理当中有大量的临界状态。注意:
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?2104t/sv/ms-10不能!该式只适用于匀变速直线运动!思考:
t1t2t3t4v1v2v3v40vt1、如图是一个物体运动的v-t图象,它的速度怎样变化?2、在相等的时间间隔内,速度的变化量总是相等吗?3、物体在做匀变速直线运动吗?加速度逐渐减小的加速运动(符合自然规律的运动)思考与讨论3:
匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。速度随时间均匀变化。四、小结v=v0+at1、匀变速直线运动沿着一条直线,且加速度不变的运动叫做匀变速直线运动。2、速度与时间的关系图像描述:3、在运用速度公式解题时要注意公式的矢量性公式表述:(推导和类比)
再见