高中物理 第1部分 第一章 第5節(jié)《勻變速直線運動速度與時間的關(guān)系》課件 教科版必修1.ppt

第一章 第5節(jié) 理解教材新知 把握熱點考向 知識點一 知識點二 考向一 考向二 考向三 應用創(chuàng)新演練 隨堂基礎鞏固 課時跟蹤訓練 1 做勻變速直線運動的物體 加速度的大小和方向均不改變 運動軌跡為一條直線 2 在勻變速直線運動中 速度與時間的關(guān)系 vt v0 at 3 在v t圖像中 圖像的斜率表示物體加速度的大小和方向 勻變速直線運動速度與時間的關(guān)系 自學教材 1 勻變速直線運動 1 定義 速度隨時間均勻變化即恒定的運動 2 分類 勻加速直線運動 加速度與速度方向 勻減速直線運動 加速度與速度方向 加速度 相同 相反 2 速度與時間的關(guān)系 1 速度公式 vt 2 對公式的解釋 做勻變速直線運動的物體 在t時刻的速度vt 就等于物體在開始時刻的速度v0再加上在整個過程中速度的變化量at v0 at 重點詮釋 1 公式中各符號的含義 1 v0為開始時刻物體的瞬時速度 稱為初速度 vt為經(jīng)時間t后物體的瞬時速度 稱為末速度 2 a為物體的加速度 為恒量 表明速度均勻變化 即相等時間內(nèi)速度的變化量相等 2 符號法則公式中的v0 vt a均為矢量 應用公式解題時 一般取v0的方向為正方向 a vt與v0的方向相同時取正值 與v0的方向相反時取負值 對計算結(jié)果中的正 負 應根據(jù)正方向的規(guī)定加以說明 如vt 0 表明末速度與初速度v0同向 若a 0 表明加速度與v0反向 3 特殊情況 1 當v0 0時 vt at 即vt t 2 當a 0時 vt v0 勻速直線運動 1 某日 某新型高級教練機在某機場進行了首次熱身飛行表演 設該教練機的速度達到98m s時即可升空 假定教練機從靜止開始以3 5m s2的加速度做勻加速直線運動 則該教練機從開動到起飛需滑行多長時間 答案 28s 勻變速直線運動的v t圖像 自學教材 1 圖像特點勻變速直線運動的v t圖像是一條的直線 如圖1 5 1所示 2 斜率的含義圖線斜率的大小等于物體運動的大小 斜率的正負 表示加速度的 圖1 5 1 傾斜 加速度 方向 重點詮釋 1 由v t圖像可以讀出物體運動的初速度 任一時刻的速度 以及達到這一速度所需的時間 2 v t圖像中時間軸 t軸 的上方代表物體沿正方向運動 時間軸 t軸 的下方代表物體沿負方向運動 所以v t圖像只能描述物體做直線運動的情況 當物體運動的v t圖像與時間軸相交 表明該時刻的速度是零 圖線跨過時間軸表示運動方向改變 3 v t圖像上每一點的切線斜率代表該點的加速度 4 v t圖像中表示速度的圖線與時間軸所夾的 面積 表示物體的位移 時間軸上方的 面積 為正 時間軸下方的 面積 為負 運動物體的總位移等于正 負面積之和 5 在v t圖像中兩圖線的交點表示兩物體在該時刻的速度相同 6 在v t圖像中 傾斜直線表示物體做勻變速直線運動 平行于時間軸的直線表示物體做勻速直線運動 和時間軸重合的直線表示物體靜止 曲線表示變加速直線運動 2 圖1 5 2是物體做直線運動的v t圖像 由圖像可得到的正確結(jié)果是 a t 1s時物體的加速度大小為1 0m s2b t 5s時物體的加速度大小為0 75m s2c 第3s內(nèi)物體的位移為1 5md 物體在加速過程的位移比減速過程的位移大 圖1 5 2 解析 由v t圖像可得0 2 0s內(nèi)物體的加速度大小為1 5m s2 2 0 3 0s內(nèi)物體的加速度大小為0 3 0 7 0s內(nèi)物體的加速度大小為0 75m s2 故選項b正確 0 2 0s物體的位移為3 0m 2 0 3 0s物體位移為3 0m 3 0 7 0s物體位移為6 0m 故選項c d錯誤 答案 b 對勻變速直線運動的理解 例1 下列說法正確的是 a 勻變速直線運動就是加速度大小不變的運動b 勻變速直線運動就是速度改變量恒定的運動c 只要加速度大小和方向均保持不變的運動就是勻變速直線運動d 只要是勻變速直線運動 則加速度的大小和方向一定保持不變 審題指導 解答本題應注意以下兩點 1 勻變速直線運動的加速度特點 2 勻變速直線運動的加速度與速度方向間的關(guān)系 解析 勻變速直線運動是加速度大小和方向均保持不變的直線運動 若只是加速度的大小不變 而方向改變 就不是勻變速直線運動 因此選項a錯誤 速度的改變量不但與加速度有關(guān) 而且還與時間有關(guān) 雖然勻變速直線運動在相等的時間內(nèi)速度改變量相同 但是在非勻變速運動中 時間不同時速度改變量也可能相同 因此 只根據(jù)速度改變量相同判斷物體的運動是勻變速直線運動是錯誤的 故選項b錯誤 加速度大小和方向均保持不變的運動是勻變速運動 但勻變速運動包括勻變速直線運動 即加速度的方向與初速度的方向在同一條直線上時 物體所做的運動 和勻變速曲線運動 即加速度的方向與初速度的方向不在同一條直線上時 物體所做的運動 因此選項c錯誤 由勻變速直線運動的定義可知 勻變速直線運動的加速度恒定 即大小與方向均保持不變 所以選項d正確 答案 d 借題發(fā)揮 對于勻變速直線運動可以從以下幾個方面認識 1 加速度恒定 2 速度隨時間均勻變化 3 v t圖像是一條傾斜的直線 直線的斜率等于加速度的值 4 勻變速直線運動中加速度的方向始終與速度方向在同一條直線上 5 勻變速直線運動包括勻加速直線運動和勻減速直線運動兩種情況 1 下列關(guān)于勻變速直線運動的說法正確的是 a 勻加速直線運動的加速度是不斷增加的b 勻減速直線運動的加速度是不斷減小的c 勻變速直線運動是加速度不變的直線運動d 勻變速直線運動是速度和加速度都均勻變化的直線運動 解析 勻變速直線運動是加速度大小和方向均不變的直線運動 包括勻加速直線運動和勻減速直線運動 故只有c正確 答案 c 速度公式的應用 圖1 5 3 例2 某汽車在某路面上緊急剎車時 如圖1 5 3所示 剎車的加速度為6m s2 如果該汽車開始剎車時的速度為60km h 則該汽車剎車5s時的速度為多少 審題指導 解答本題時應注意以下兩點 1 將汽車的初速度換算成國際單位制單位 2 判斷汽車在5s內(nèi)的運動規(guī)律 答案 0 借題發(fā)揮 當物體做勻減速直線運動時 必須考慮速度減為零之后能否返回 若能返回 可以將時間直接代入vt v0 at計算 若不能返回 物體停止后就不再運動 此后任一時刻的速度均為零 此時不能直接用公式vt v0 at計算 試求上例中該汽車在剎車2s時的速度為多少 解析 由于2 8s 2s 則由vt v0 at得v 16 7 6 2 m s 4 7m s 答案 4 7m s 對v t圖像的理解和應用 例3 某物體做直線運動的v t圖像如圖1 5 4所示 通過圖像回答下列問題 圖1 5 4 1 物體在oa ab bc階段各做什么運動 加速度是多大 2 物體在2s末和7s末的瞬時速度是多大 3 物體的最大位移是多少 全過程的位移為多少 第7s內(nèi)的位移是多少 審題指導 解答本題時應注意以下三點 1 v t圖像的斜率與加速度的關(guān)系 2 由圖像確定物體做勻加速直線運動和勻減速直線運動的方法 3 v t圖像與t軸所圍 面積 與物體運動位移和路程的大小關(guān)系 答案 見解析 借題發(fā)揮 利用v t圖像可以求出 1 任一時刻質(zhì)點的速度大小和方向 直接讀出 2 任一時刻質(zhì)點加速度的大小和方向 圖線斜率的絕對值表示加速度的大小 斜率的正負表示加速度的方向 3 某段時間內(nèi)位移的大小和方向 2 如圖1 5 5所示是一質(zhì)點做直線運動的v t圖像 據(jù)此圖像得到的結(jié)論