《勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系》物理課件

第二章勻變速直線運動的研究2.勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系第二章勻變速直線運動的研究自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)合作探究·釋疑解惑課堂小結(jié)隨

堂

練

習(xí)自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)合作探究·釋疑解惑課堂小結(jié)隨v-t圖像:勻變速直線運動的v-t圖像是一條傾斜的直線。提示:物體做勻加速直線運動;無論Δt選在什么區(qū)間,對應(yīng)的速度v的變化量Δv都相等(如圖所示);這說明在任意一段Δt上都一樣,即物體運動的加速度保持不變。處理汽車剎車類問題時,一定要注意題中所給時間與汽車從開始剎車到靜止所經(jīng)歷的時間之間的關(guān)系。提示:因為加速度a=,所以Δv=aΔt,提示:汽車做勻減速直線運動,學(xué)習(xí)勻變速直線運動的v-t圖像及速度公式,掌握科學(xué)思維的方法。定義:物體沿著一條直線,且加速度不變的運動,叫作勻變速直線運動。汽車以36km/h的速度勻速行駛,現(xiàn)以0.由速度公式得v1=v0+a1t1=10m/s+0.右圖為研究甲、乙、丙三輛汽車加速性能得到的v-t圖像,根據(jù)圖像可以判定下列說法錯誤的是()速度增大得越快,表明它的加速性能越好。速度公式:v=v0+at?！纠}2】物體從靜止開始以2m/s2的加速度做勻加速直線運動,經(jīng)5s后做勻速直線運動,最后2s的時間內(nèi)物體做勻減速直線運動直至靜止。勻變速直線運動分為勻加速直線運動和勻減速直線運動,只有加速度方向與速度方向相同時,速度才一直增大,C錯誤。即做勻速直線運動的速度為10m/s。v-t圖像:勻變速直線運動的v-t圖像是一條傾斜的直線。質(zhì)點在0~6s內(nèi)速度方向改變,加速度沒有保持恒定不變,故整個6s內(nèi)質(zhì)點不是做勻變速直線運動,A錯誤。(1)加速度a恒定不變;意義:做勻變速直線運動的物體,在t時刻的速度v等于物體在開始時刻的速度v0加上在整個過程中速度的變化量at。vC=vB=10m/s課標定位1.知道什么是勻變速直線運動。2.知道勻變速直線運動的v-t圖像特點,理解圖像的物理意義。3.理解勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式v=v0+at,會用v=v0+at進行相關(guān)的計算。v-t圖像:勻變速直線運動的v-t圖像是一條傾斜的直線。課標素養(yǎng)闡釋1.通過理解勻變速直線運動,形成物理觀念。2.學(xué)習(xí)勻變速直線運動的v-t圖像及速度公式,掌握科學(xué)思維的方法。3.通過應(yīng)用速度公式分析、解決實際問題,進一步培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。素養(yǎng)闡釋1.通過理解勻變速直線運動,形成物理觀念。

自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)一、勻變速直線運動1.定義:物體沿著一條直線,且加速度不變的運動,叫作勻變速直線運動。2.v-t圖像:勻變速直線運動的v-t圖像是一條傾斜的直線。3.分類:(1)勻加速直線運動:物體的速度隨時間均勻增加的勻變速直線運動。(2)勻減速直線運動:物體的速度隨時間均勻減小的勻變速直線運動。一、勻變速直線運動二、速度與時間的關(guān)系1.速度公式:v=v0+at。2.意義:做勻變速直線運動的物體,在t時刻的速度v等于物體在開始時刻的速度v0加上在整個過程中速度的變化量at。3.做勻變速直線運動的物體的初速度越大,運動時間越長,物體的末速度是否一定越大?為什么?提示:不一定。當(dāng)物體做勻加速直線運動時,初速度越大,運動時間越長,則物體的末速度越大。當(dāng)物體做勻減速直線運動時,末速度不一定越大。二、速度與時間的關(guān)系【思考討論】

1.判斷下列說法的正誤。(1)勻加速直線運動是速度均勻變化的直線運動。(

)(2)公式v=v0+at適用于任何做直線運動的物體。(

)(3)公式v=v0+at既適用于勻加速直線運動,也適用于勻減速直線運動。(

)(4)勻加速直線運動的v-t圖像的斜率逐漸增大。(

)提示:(1)√

(2)×

(3)√

(4)×【思考討論】2.某汽車在路面上以43.2km/h的速度行駛,前方出現(xiàn)緊急情況,需要在2s內(nèi)停下來,汽車的加速度不得小于多少?方向怎樣?提示:6

m/s2

方向與汽車運動方向相反2.某汽車在路面上以43.2km/h的速度行駛,前方出現(xiàn)緊

合作探究·釋疑解惑合作探究·釋疑解惑知識點一勻變速直線運動的特點及圖像問題引領(lǐng)請描述如圖所示的v-t圖像表示的物體的運動情況,取相等的時間間隔,看它們的速度變化量有什么特點?這樣的特點說明什么?知識點一勻變速直線運動的特點及圖像問題引領(lǐng)提示:物體做勻加速直線運動;無論Δt選在什么區(qū)間,對應(yīng)的速度v的變化量Δv都相等(如圖所示);這說明

在任意一段Δt上都一樣,即物體運動的加速度保持不變。提示:物體做勻加速直線運動;無論Δt選在什么區(qū)間,對應(yīng)的速度歸納提升1.勻變速直線運動的特點(1)加速度a恒定不變;(2)v-t圖像是一條傾斜直線。2.兩種理想化模型的v-t圖像(1)勻速直線運動的v-t圖像是一條平行于時間軸的直線。(2)勻變速直線運動的v-t圖像是一條傾斜直線,直線的斜率表示加速度。歸納提升圖線的斜率的大小表示物體的加速度的大小,斜率正負表示加速度的方向。圖線的斜率的大小表示物體的加速度的大小,斜率正負表示加速度的典型例題【例題1】

甲、乙兩物體從同一位置出發(fā)沿同一直線運動,兩物體運動的v-t圖像如圖所示,下列判斷不正確的是(

)A.甲做勻速直線運動,乙先做勻加速直線運動后做勻減速直線運動B.兩物體兩次速度相同的時刻分別在1s末和4s末C.乙在前2s內(nèi)做勻加速直線運動,2s后做勻減速直線運動D.2s后,甲、乙兩物體的速度方向相反典型例題A.甲做勻速直線運動,乙先做勻加速答案:D解析:由v-t圖像知,甲以2

m/s的速度做勻速直線運動,乙在0~2

s內(nèi)做勻加速直線運動,加速度a1=2

m/s2,2~6

s內(nèi)做勻減速直線運動,加速度a2=-1

m/s2,A、C正確;t1=1

s和t2=4

s時二者速度相同,B正確;0~6

s內(nèi)甲、乙的速度方向都沿正方向,D錯誤。答案:D1.在v-t圖像中,加速度是否變化看有無拐點:在拐點位置,圖線的斜率改變,表示此時刻物體的加速度改變。v-t圖像為曲線,可認為曲線上處處是拐點,加速度時刻在改變。2.在v-t圖像中,速度方向是否改變看與時間軸有無交點:在與時間軸的交點位置前后,若縱坐標的符號改變,則物體的速度方向改變。1.在v-t圖像中,加速度是否變化看有無拐點:在拐點位置,圖【變式訓(xùn)練1】

(多選)右圖是質(zhì)點做直線運動的v-t圖像,則有(

)A.在前6s內(nèi)物體做勻變速直線運動B.在2~4s內(nèi)質(zhì)點做勻變速直線運動C.4s末質(zhì)點的速度大小是4m/s,方向與規(guī)定的正方向相反D.3~4s內(nèi)與4~6s內(nèi)質(zhì)點的速度方向相反【變式訓(xùn)練1】(多選)右圖是質(zhì)點做直線運動的v-t圖像,則答案:BC解析:通過對v-t圖像的認識和理解,培養(yǎng)科學(xué)思維能力。質(zhì)點在0~6

s內(nèi)速度方向改變,加速度沒有保持恒定不變,故整個6

s內(nèi)質(zhì)點不是做勻變速直線運動,A錯誤。質(zhì)點在2~4

s內(nèi),速度圖線的斜率不變,即加速度不變,質(zhì)點做勻變速直線運動,B正確。根據(jù)圖像可知,4

s末質(zhì)點的速度是-4

m/s,即大小是4

m/s,方向與規(guī)定的正方向相反,C正確。質(zhì)點在3~4

s內(nèi)和4~6

s內(nèi)速度均為負值,表明在這兩段時間內(nèi)質(zhì)點的速度方向相同,都與規(guī)定的正方向相反,D錯誤。答案:BC在前6s內(nèi)物體做勻變速直線運動勻變速直線運動分為勻加速直線運動和勻減速直線運動,只有加速度方向與速度方向相同時,速度才一直增大,C錯誤?！纠}1】甲、乙兩物體從同一位置出發(fā)沿同一直線運動,兩物體運動的v-t圖像如圖所示,下列判斷不正確的是()5×8)m/s=3m/s。(1)公式中的v0、v、a均為矢量,應(yīng)用公式解題時,首先要規(guī)定正方向,一般取v0的方向為正方向,a、v與v0的方向相同時取正值,與v0的方向相反時取負值。明確車輛的剎車時間(車輛末速度變?yōu)榱銜r所用的時間,通?？捎蓆=計算得出),并判斷要研究的時間大于剎車時間還是小于剎車時間。所以處理該類問題時應(yīng)注意以下兩點:(速度公式的應(yīng)用)高速列車從靜止開始做勻加速直線運動,20s末的速度是30m/s,列車加速度的大小是()速度增大得越快,表明它的加速性能越好。知識點三速度公式在剎車問題中的應(yīng)用(2)-5m/s2,負號表示加速度方向與運動方向相反勻變速直線運動的速度一直在增大v-t圖像:勻變速直線運動的v-t圖像是一條傾斜的直線。(2)勻減速直線運動:物體的速度隨時間均勻減小的勻變速直線運動。vB=a1t1=2×5m/s=10m/s6×10m/s=16m/s。勻變速直線運動就是速度變化快慢不變的運動(速度公式的應(yīng)用)高速列車從靜止開始做勻加速直線運動,20s末的速度是30m/s,列車加速度的大小是()右圖為研究甲、乙、丙三輛汽車加速性能得到的v-t圖像,根據(jù)圖像可以判定下列說法錯誤的是()解析:由v-t圖像知,甲以2m/s的速度做勻速直線運動,乙在0~2s內(nèi)做勻加速直線運動,加速度a1=2m/s2,2~6s內(nèi)做勻減速直線運動,加速度a2=-1m/s2,A、C正確;t1=1s和t2=4s時二者速度相同,B正確;0~6s內(nèi)甲、乙的速度方向都沿正方向,D錯誤。知識點二速度與時間的關(guān)系問題引領(lǐng)結(jié)合v-t圖像,試由a=和Δv=vt-v0,推導(dǎo)物體運動的速度與時間的關(guān)系。提示:因為加速度a=,所以Δv=aΔt,又Δv=vt-v0,所以有vt=v0+at。在前6s內(nèi)物體做勻變速直線運動知識點二速度與時間的關(guān)系歸納提升1.主要應(yīng)用公式v=v0+at反映了初速度v0、加速度a、時間t、末速度v之間的關(guān)系,當(dāng)其中三個物理量已知時,可求另一個未知量。歸納提升2.公式的矢量性(1)公式中的v0、v、a均為矢量,應(yīng)用公式解題時,首先要規(guī)定正方向,一般取v0的方向為正方向,a、v與v0的方向相同時取正值,與v0的方向相反時取負值。計算時將各量的數(shù)值和正負號一并代入計算。(2)a與v0方向相同時,物體做勻加速直線運動;a與v0方向相反時,物體做勻減速直線運動。2.公式的矢量性3.公式的適用條件公式v=v0+at只適用于勻變速直線運動。4.兩種特殊情況(1)當(dāng)v0=0時,v=at。即由靜止開始的勻加速直線運動的速度大小與其運動時間成正比。(2)當(dāng)a=0時,v=v0。即加速度為零的運動是勻速直線運動。3.公式的適用條件典型例題【例題2】

物體從靜止開始以2m/s2的加速度做勻加速直線運動,經(jīng)5s后做勻速直線運動,最后2s的時間內(nèi)物體做勻減速直線運動直至靜止。求:(1)物體做勻速直線運動的速度的大小;(2)物體做勻減速直線運動時的加速度。答案:(1)10m/s(2)-5m/s2,負號表示加速度方向與運動方向相反典型例題解析:物體的運動路徑草圖如圖所示。設(shè)圖中A→B物體做勻加速直線運動,B→C物體做勻速直線運動,C→D物體做勻減速直線運動,勻速運動的速度為AB段的末速度,也為CD段的初速度。(1)由速度與時間的關(guān)系式得vB=a1t1=2×5

m/s=10

m/svC=vB=10

m/s即做勻速直線運動的速度為10

m/s。解析:物體的運動路徑草圖如圖所示。(2)由vD=vC+a2t2得

負號表示加速度方向與運動方向相反。

(2)由vD=vC+a2t2得負號表示加速度方向與運動方向1.在解題時,要先規(guī)定正方向,一般以v0的方向為正方向,若v0=0時,一般以a的方向為正方向。2.物體做減速運動時,a的方向與v0方向相反,注意符號不要弄錯。3.對于做勻減速直線運動的物體,應(yīng)注意物體速度減為零之后能否加速返回,若不能返回,應(yīng)注意題中所給時間與物體所能運動的最長時間的關(guān)系。1.在解題時,要先規(guī)定正方向,一般以v0的方向為正方向,若v【變式訓(xùn)練2】

物體做勻加速直線運動,到達A點時的速度為5m/s,經(jīng)3s到達B點時的速度為14m/s,再經(jīng)過4s到達C點,則它到達C點時的速度為多大?答案:26m/s解析:在物體由A點到B點的運動階段,應(yīng)用勻變速直線運動m/s2=3

m/s2。在物體由B點到C點的運動階段,再應(yīng)用勻變速直線運動速度公式,可得物體到達C點時的速度vC=vB+at2=14

m/s+3×4

m/s=26

m/s?！咀兪接?xùn)練2】物體做勻加速直線運動,到達A點時的速度為5知識點三速度公式在剎車問題中的應(yīng)用問題引領(lǐng)如圖所示,一輛公共汽車以12m/s的速度勻速行駛,快到下一站時剎車,做勻減速直線運動,經(jīng)過12s停止,那么汽車剎車后的加速度多大?提示:汽車做勻減速直線運動,所以加速度大小為1

m/s2。

知識點三速度公式在剎車問題中的應(yīng)用問題引領(lǐng)所以加速度大小歸納提升車輛剎車時的運動可看作勻減速直線運動,直至速度變?yōu)榱?所以剎車時車輛只在“剎車時間”內(nèi)做勻變速運動。剎車時間取決于初速度和加速度的大小。所以處理該類問題時應(yīng)注意以下兩點:1.明確車輛的剎車時間(車輛末速度變?yōu)榱銜r所用的時間,通?？捎蓆=計算得出),并判斷要研究的時間大于剎車時間還是小于剎車時間。歸納提升2.若要研究的時間小于剎車時間,則汽車在要研究的時間段內(nèi)的實際運動時間等于要研究的時間。反之,實際運動時間等于剎車時間。處理汽車剎車類問題時,一定要注意題中所給時間與汽車從開始剎車到靜止所經(jīng)歷的時間之間的關(guān)系。2.若要研究的時間小于剎車時間,則汽車在要研究的時間段內(nèi)的實典型例題【例題3】

一測試員正在測試汽車的加速、減速性能。汽車以36km/h的速度勻速行駛,現(xiàn)以0.6m/s2的加速度加速,則10s后速度能達到多少?若汽車以0.6m/s2的加速度剎車,則10s和20s后速度各為多少?答案:16m/s

4m/s

0典型例題解析:初速度v0=36

km/h=10

m/s,加速度a1=0.6

m/s2,a2=-0.6

m/s2。由速度公式得v1=v0+a1t1=10

m/s+0.6×10

m/s=16

m/s。開始剎車至汽車停下所需時間開始剎車10

s后汽車的速度v2=v0+a2t2=10

m/s-0.6×10

m/s=4

m/s。由于20

s>16.7

s,則剎車20

s后汽車早已停止運動,所以車速為0。解析:初速度v0=36km/h=10m/s,開始剎車10誤認為汽車在給定的時間內(nèi)一直做勻減速直線運動,簡單套用速度公式v=v0+at,則得出的速度出現(xiàn)負值。誤認為汽車在給定的時間內(nèi)一直做勻減速直線運動,簡單套用速度公【變式訓(xùn)練3】

一輛以12m/s的速度沿平直公路行駛的汽車,因發(fā)現(xiàn)前方有險情而緊急剎車,剎車后獲得大小為4m/s2的加速度,汽車剎車后5s末的速度為(

)A.8m/s B.-8m/sC.0 D.32m/s答案:C解析:汽車勻減速運動直到停止的時間

故5

s末速度為0,C正確。

【變式訓(xùn)練3】一輛以12m/s的速度沿平直公路行駛的汽車課堂小結(jié)課堂小結(jié)《勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系》物理課件隨

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習(xí)隨堂練習(xí)1.(勻變速直線運動的理解)下列關(guān)于勻變速直線運動的說法正確的是(

)A.勻變速直線運動是運動快慢不變的運動B.勻變速直線運動是速度變化量不變的運動C.勻變速直線運動的速度一直在增大D.勻變速直線運動就是速度變化快慢不變的運動1.(勻變速直線運動的理解)下列關(guān)于勻變速直線運動的說法正確答案:D解析:通過理解勻變速直線運動,形成物理觀念。勻變速直線運動是速度變化快慢不變的運動,即在相同時間內(nèi)速度變化量相等的運動,若時間不相同,則速度的變化量不同,因此A、B錯誤,D正確。勻變速直線運動分為勻加速直線運動和勻減速直線運動,只有加速度方向與速度方向相同時,速度才一直增大,C錯誤。答案:D2.(速度公式的應(yīng)用)高速列車從靜止開始做勻加速直線運動,20s末的速度是30m/s,列車加速度的大小是(

)A.1.5m/s2

B.2m/s2C.3m/s2

D.6m/s2答案:A解析:由v=v0+at可得a=1.5

m/s2。2.(速度公式的應(yīng)用)高速列車從靜止開始做勻加速直線運動,23.(v-t圖像的理解和應(yīng)用)汽車的加速性能是反映汽車性能的重要指標。速度增大得越快,表明它的加速性能越好。右圖為研究甲、乙、丙三輛汽車加速性能得到的v-t圖像,根據(jù)圖像可以判定下列說法錯誤的是(

)A.甲車的加速性能最不好B.乙車比甲車的加速性能好C.丙車比乙車的加速性能好D.乙、丙兩車的加速性能相同3.(v-t圖像的理解和應(yīng)用)汽車的加速性能是反映汽車性能的答案:C解析:從圖像可判斷:乙、丙兩車的加速度大小相等,且比甲車的加速度大,所以乙、丙兩車的加速性能相同,且比甲車的好。所以選項A、B、D正確。答案:C質(zhì)點在0~6s內(nèi)速度方向改變,加速度沒有保持恒定不變,故整個6s內(nèi)質(zhì)點不是做勻變速直線運動,A錯誤。速度增大得越快,表明它的加速性能越好。定義:物體沿著一條直線,且加速度不變的運動,叫作勻變速直線運動?！咀兪接?xùn)練3】一輛以12m/s的速度沿平直公路行駛的汽車,因發(fā)現(xiàn)前方有險情而緊急剎車,剎車后獲得大小為4m/s2的加速度,汽車剎車后5s末的速度為()提示:物體做勻加速直線運動;無論Δt選在什么區(qū)間,對應(yīng)的速度v的變化量Δv都相等(如圖所示);這說明在任意一段Δt上都一樣,即物體運動的加速度保持不變。負號表示加速度方向與運動方向相反。(1)勻速直線運動的v-t圖像是一條平行于時間軸的直線。勻變速直線運動是速度變化快慢不變的運動,即在相同時間內(nèi)速度變化量相等的運動,若時間不相同,則速度的變化量不同,因此A、B錯誤,D正確。提示:(1)√(2)×(3)√(4)×兩物體兩次速度相同的時刻分別在【例題2】物體從靜止開始以2m/s2的加速度做勻加速直線運動,經(jīng)5s后做勻速直線運動,最后2s的時間內(nèi)物體做勻減速直線運動直至靜止。開始剎車10s后汽車的速度意義:做勻變速直線運動的物體,在t時刻的速度v等于物體在開始時刻的速度v0加上在整個過程中速度的變化量at。(速度公式的應(yīng)用)高速列車從靜止開始做勻加速直線運動,20s末的速度是30m/s,列車加速度的大小是()右圖為研究甲、乙、丙三輛汽車加速性能得到的v-t圖像,根據(jù)圖像可以判定下列說法錯誤的是()勻變速直線運動分為勻加速直線運動和勻減速直線運動,只有加速度方向與速度方向相同時,速度才一直增大,C錯誤。知識點三速度公式在剎車問題中的應(yīng)用丙車比乙車的加速性能好自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)負號表示加速度方向與運動方向相反。4.(速度公式在剎車中的應(yīng)用)一輛汽車以54km/h的速度勻速行駛。(1)若汽車以1.5m/s2的加速度直線加速,求8s后汽車的速度大小。(2)若汽車以1.5m/s2的加速度直線剎車,分別求剎車8s時和12s時的速度大小。答案:(1)27m/s(2)3m/s

0質(zhì)點在0~6s內(nèi)速度方向改變,加速度沒有保持恒定不變,故整解析:初速度v0=54

km/h=15

m/s。(1)由v=v0+at,得v=(15+1.5×8)

m/s=27

m/s。(2)剎車過程中汽車做勻減速運動,a'=-1.5

m/s2。所以剎車8

s時的速度v'=v0+a't=(15-1.5×8)

m/s=3

m/s。剎車12

s時的速度為零。解析:初速度v0=54km/h=15m/s。所以剎車8第二章勻變速直線運動的研究2.勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系第二章勻變速直線運動的研究自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)合作探究·釋疑解惑課堂小結(jié)隨

堂

練

習(xí)自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)合作探究·釋疑解惑課堂小結(jié)隨v-t圖像:勻變速直線運動的v-t圖像是一條傾斜的直線。提示:物體做勻加速直線運動;無論Δt選在什么區(qū)間,對應(yīng)的速度v的變化量Δv都相等(如圖所示);這說明在任意一段Δt上都一樣,即物體運動的加速度保持不變。處理汽車剎車類問題時,一定要注意題中所給時間與汽車從開始剎車到靜止所經(jīng)歷的時間之間的關(guān)系。提示:因為加速度a=,所以Δv=aΔt,提示:汽車做勻減速直線運動,學(xué)習(xí)勻變速直線運動的v-t圖像及速度公式,掌握科學(xué)思維的方法。定義:物體沿著一條直線,且加速度不變的運動,叫作勻變速直線運動。汽車以36km/h的速度勻速行駛,現(xiàn)以0.由速度公式得v1=v0+a1t1=10m/s+0.右圖為研究甲、乙、丙三輛汽車加速性能得到的v-t圖像,根據(jù)圖像可以判定下列說法錯誤的是()速度增大得越快,表明它的加速性能越好。速度公式:v=v0+at?！纠}2】物體從靜止開始以2m/s2的加速度做勻加速直線運動,經(jīng)5s后做勻速直線運動,最后2s的時間內(nèi)物體做勻減速直線運動直至靜止。勻變速直線運動分為勻加速直線運動和勻減速直線運動,只有加速度方向與速度方向相同時,速度才一直增大,C錯誤。即做勻速直線運動的速度為10m/s。v-t圖像:勻變速直線運動的v-t圖像是一條傾斜的直線。質(zhì)點在0~6s內(nèi)速度方向改變,加速度沒有保持恒定不變,故整個6s內(nèi)質(zhì)點不是做勻變速直線運動,A錯誤。(1)加速度a恒定不變;意義:做勻變速直線運動的物體,在t時刻的速度v等于物體在開始時刻的速度v0加上在整個過程中速度的變化量at。vC=vB=10m/s課標定位1.知道什么是勻變速直線運動。2.知道勻變速直線運動的v-t圖像特點,理解圖像的物理意義。3.理解勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式v=v0+at,會用v=v0+at進行相關(guān)的計算。v-t圖像:勻變速直線運動的v-t圖像是一條傾斜的直線。課標素養(yǎng)闡釋1.通過理解勻變速直線運動,形成物理觀念。2.學(xué)習(xí)勻變速直線運動的v-t圖像及速度公式,掌握科學(xué)思維的方法。3.通過應(yīng)用速度公式分析、解決實際問題,進一步培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。素養(yǎng)闡釋1.通過理解勻變速直線運動,形成物理觀念。

自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)自主預(yù)習(xí)·新知導(dǎo)學(xué)一、勻變速直線運動1.定義:物體沿著一條直線,且加速度不變的運動,叫作勻變速直線運動。2.v-t圖像:勻變速直線運動的v-t圖像是一條傾斜的直線。3.分類:(1)勻加速直線運動:物體的速度隨時間均勻增加的勻變速直線運動。(2)勻減速直線運動:物體的速度隨時間均勻減小的勻變速直線運動。一、勻變速直線運動二、速度與時間的關(guān)系1.速度公式:v=v0+at。2.意義:做勻變速直線運動的物體,在t時刻的速度v等于物體在開始時刻的速度v0加上在整個過程中速度的變化量at。3.做勻變速直線運動的物體的初速度越大,運動時間越長,物體的末速度是否一定越大?為什么?提示:不一定。當(dāng)物體做勻加速直線運動時,初速度越大,運動時間越長,則物體的末速度越大。當(dāng)物體做勻減速直線運動時,末速度不一定越大。二、速度與時間的關(guān)系【思考討論】

1.判斷下列說法的正誤。(1)勻加速直線運動是速度均勻變化的直線運動。(

)(2)公式v=v0+at適用于任何做直線運動的物體。(

)(3)公式v=v0+at既適用于勻加速直線運動,也適用于勻減速直線運動。(

)(4)勻加速直線運動的v-t圖像的斜率逐漸增大。(

)提示:(1)√

(2)×

(3)√

(4)×【思考討論】2.某汽車在路面上以43.2km/h的速度行駛,前方出現(xiàn)緊急情況,需要在2s內(nèi)停下來,汽車的加速度不得小于多少?方向怎樣?提示:6

m/s2

方向與汽車運動方向相反2.某汽車在路面上以43.2km/h的速度行駛,前方出現(xiàn)緊

合作探究·釋疑解惑合作探究·釋疑解惑知識點一勻變速直線運動的特點及圖像問題引領(lǐng)請描述如圖所示的v-t圖像表示的物體的運動情況,取相等的時間間隔,看它們的速度變化量有什么特點?這樣的特點說明什么?知識點一勻變速直線運動的特點及圖像問題引領(lǐng)提示:物體做勻加速直線運動;無論Δt選在什么區(qū)間,對應(yīng)的速度v的變化量Δv都相等(如圖所示);這說明

在任意一段Δt上都一樣,即物體運動的加速度保持不變。提示:物體做勻加速直線運動;無論Δt選在什么區(qū)間,對應(yīng)的速度歸納提升1.勻變速直線運動的特點(1)加速度a恒定不變;(2)v-t圖像是一條傾斜直線。2.兩種理想化模型的v-t圖像(1)勻速直線運動的v-t圖像是一條平行于時間軸的直線。(2)勻變速直線運動的v-t圖像是一條傾斜直線,直線的斜率表示加速度。歸納提升圖線的斜率的大小表示物體的加速度的大小,斜率正負表示加速度的方向。圖線的斜率的大小表示物體的加速度的大小,斜率正負表示加速度的典型例題【例題1】

甲、乙兩物體從同一位置出發(fā)沿同一直線運動,兩物體運動的v-t圖像如圖所示,下列判斷不正確的是(

)A.甲做勻速直線運動,乙先做勻加速直線運動后做勻減速直線運動B.兩物體兩次速度相同的時刻分別在1s末和4s末C.乙在前2s內(nèi)做勻加速直線運動,2s后做勻減速直線運動D.2s后,甲、乙兩物體的速度方向相反典型例題A.甲做勻速直線運動,乙先做勻加速答案:D解析:由v-t圖像知,甲以2

m/s的速度做勻速直線運動,乙在0~2

s內(nèi)做勻加速直線運動,加速度a1=2

m/s2,2~6

s內(nèi)做勻減速直線運動,加速度a2=-1

m/s2,A、C正確;t1=1

s和t2=4

s時二者速度相同,B正確;0~6

s內(nèi)甲、乙的速度方向都沿正方向,D錯誤。答案:D1.在v-t圖像中,加速度是否變化看有無拐點:在拐點位置,圖線的斜率改變,表示此時刻物體的加速度改變。v-t圖像為曲線,可認為曲線上處處是拐點,加速度時刻在改變。2.在v-t圖像中,速度方向是否改變看與時間軸有無交點:在與時間軸的交點位置前后,若縱坐標的符號改變,則物體的速度方向改變。1.在v-t圖像中,加速度是否變化看有無拐點:在拐點位置,圖【變式訓(xùn)練1】

(多選)右圖是質(zhì)點做直線運動的v-t圖像,則有(

)A.在前6s內(nèi)物體做勻變速直線運動B.在2~4s內(nèi)質(zhì)點做勻變速直線運動C.4s末質(zhì)點的速度大小是4m/s,方向與規(guī)定的正方向相反D.3~4s內(nèi)與4~6s內(nèi)質(zhì)點的速度方向相反【變式訓(xùn)練1】(多選)右圖是質(zhì)點做直線運動的v-t圖像,則答案:BC解析:通過對v-t圖像的認識和理解,培養(yǎng)科學(xué)思維能力。質(zhì)點在0~6

s內(nèi)速度方向改變,加速度沒有保持恒定不變,故整個6

s內(nèi)質(zhì)點不是做勻變速直線運動,A錯誤。質(zhì)點在2~4

s內(nèi),速度圖線的斜率不變,即加速度不變,質(zhì)點做勻變速直線運動,B正確。根據(jù)圖像可知,4

s末質(zhì)點的速度是-4

m/s,即大小是4

m/s,方向與規(guī)定的正方向相反,C正確。質(zhì)點在3~4

s內(nèi)和4~6

s內(nèi)速度均為負值,表明在這兩段時間內(nèi)質(zhì)點的速度方向相同,都與規(guī)定的正方向相反,D錯誤。答案:BC在前6s內(nèi)物體做勻變速直線運動勻變速直線運動分為勻加速直線運動和勻減速直線運動,只有加速度方向與速度方向相同時,速度才一直增大,C錯誤?！纠}1】甲、乙兩物體從同一位置出發(fā)沿同一直線運動,兩物體運動的v-t圖像如圖所示,下列判斷不正確的是()5×8)m/s=3m/s。(1)公式中的v0、v、a均為矢量,應(yīng)用公式解題時,首先要規(guī)定正方向,一般取v0的方向為正方向,a、v與v0的方向相同時取正值,與v0的方向相反時取負值。明確車輛的剎車時間(車輛末速度變?yōu)榱銜r所用的時間,通?？捎蓆=計算得出),并判斷要研究的時間大于剎車時間還是小于剎車時間。所以處理該類問題時應(yīng)注意以下兩點:(速度公式的應(yīng)用)高速列車從靜止開始做勻加速直線運動,20s末的速度是30m/s,列車加速度的大小是()速度增大得越快,表明它的加速性能越好。知識點三速度公式在剎車問題中的應(yīng)用(2)-5m/s2,負號表示加速度方向與運動方向相反勻變速直線運動的速度一直在增大v-t圖像:勻變速直線運動的v-t圖像是一條傾斜的直線。(2)勻減速直線運動:物體的速度隨時間均勻減小的勻變速直線運動。vB=a1t1=2×5m/s=10m/s6×10m/s=16m/s。勻變速直線運動就是速度變化快慢不變的運動(速度公式的應(yīng)用)高速列車從靜止開始做勻加速直線運動,20s末的速度是30m/s,列車加速度的大小是()右圖為研究甲、乙、丙三輛汽車加速性能得到的v-t圖像,根據(jù)圖像可以判定下列說法錯誤的是()解析:由v-t圖像知,甲以2m/s的速度做勻速直線運動,乙在0~2s內(nèi)做勻加速直線運動,加速度a1=2m/s2,2~6s內(nèi)做勻減速直線運動,加速度a2=-1m/s2,A、C正確;t1=1s和t2=4s時二者速度相同,B正確;0~6s內(nèi)甲、乙的速度方向都沿正方向,D錯誤。知識點二速度與時間的關(guān)系問題引領(lǐng)結(jié)合v-t圖像,試由a=和Δv=vt-v0,推導(dǎo)物體運動的速度與時間的關(guān)系。提示:因為加速度a=,所以Δv=aΔt,又Δv=vt-v0,所以有vt=v0+at。在前6s內(nèi)物體做勻變速直線運動知識點二速度與時間的關(guān)系歸納提升1.主要應(yīng)用公式v=v0+at反映了初速度v0、加速度a、時間t、末速度v之間的關(guān)系,當(dāng)其中三個物理量已知時,可求另一個未知量。歸納提升2.公式的矢量性(1)公式中的v0、v、a均為矢量,應(yīng)用公式解題時,首先要規(guī)定正方向,一般取v0的方向為正方向,a、v與v0的方向相同時取正值,與v0的方向相反時取負值。計算時將各量的數(shù)值和正負號一并代入計算。(2)a與v0方向相同時,物體做勻加速直線運動;a與v0方向相反時,物體做勻減速直線運動。2.公式的矢量性3.公式的適用條件公式v=v0+at只適用于勻變速直線運動。4.兩種特殊情況(1)當(dāng)v0=0時,v=at。即由靜止開始的勻加速直線運動的速度大小與其運動時間成正比。(2)當(dāng)a=0時,v=v0。即加速度為零的運動是勻速直線運動。3.公式的適用條件典型例題【例題2】

物體從靜止開始以2m/s2的加速度做勻加速直線運動,經(jīng)5s后做勻速直線運動,最后2s的時間內(nèi)物體做勻減速直線運動直至靜止。求:(1)物體做勻速直線運動的速度的大小;(2)物體做勻減速直線運動時的加速度。答案:(1)10m/s(2)-5m/s2,負號表示加速度方向與運動方向相反典型例題解析:物體的運動路徑草圖如圖所示。設(shè)圖中A→B物體做勻加速直線運動,B→C物體做勻速直線運動,C→D物體做勻減速直線運動,勻速運動的速度為AB段的末速度,也為CD段的初速度。(1)由速度與時間的關(guān)系式得vB=a1t1=2×5

m/s=10

m/svC=vB=10

m/s即做勻速直線運動的速度為10

m/s。解析:物體的運動路徑草圖如圖所示。(2)由vD=vC+a2t2得

負號表示加速度方向與運動方向相反。

(2)由vD=vC+a2t2得負號表示加速度方向與運動方向1.在解題時,要先規(guī)定正方向,一般以v0的方向為正方向,若v0=0時,一般以a的方向為正方向。2.物體做減速運動時,a的方向與v0方向相反,注意符號不要弄錯。3.對于做勻減速直線運動的物體,應(yīng)注意物體速度減為零之后能否加速返回,若不能返回,應(yīng)注意題中所給時間與物體所能運動的最長時間的關(guān)系。1.在解題時,要先規(guī)定正方向,一般以v0的方向為正方向,若v【變式訓(xùn)練2】

物體做勻加速直線運動,到達A點時的速度為5m/s,經(jīng)3s到達B點時的速度為14m/s,再經(jīng)過4s到達C點,則它到達C點時的速度為多大?答案:26m/s解析:在物體由A點到B點的運動階段,應(yīng)用勻變速直線運動m/s2=3

m/s2。在物體由B點到C點的運動階段,再應(yīng)用勻變速直線運動速度公式,可得物體到達C點時的速度vC=vB+at2=14

m/s+3×4

m/s=26

m/s?！咀兪接?xùn)練2】物體做勻加速直線運動,到達A點時的速度為5知識點三速度公式在剎車問題中的應(yīng)用問題引領(lǐng)如圖所示,一輛公共汽車以12m/s的速度勻速行駛,快到下一站時剎車,做勻減速直線運動,經(jīng)過12s停止,那么汽車剎車后的加速度多大?提示:汽車做勻減速直線運動,所以加速度大小為1

m/s2。

知識點三速度公式在剎車問題中的應(yīng)用問題引領(lǐng)所以加速度大小歸納提升車輛剎車時的運動可看作勻減速直線運動,直至速度變?yōu)榱?所以剎車時車輛只在“剎車時間”內(nèi)做勻變速運動。剎車時間取決于初速度和加速度的大小。所以處理該類問題時應(yīng)注意以下兩點:1.明確車輛的剎車時間(車輛末速度變?yōu)榱銜r所用的時間,通?？捎蓆=計算得出),并判斷要研究的時間大于剎車時間還是小于剎車時間。歸納提升2.若要研究的時間小于剎車時間,則汽車在要研究的時間段內(nèi)的實際運動時間等于要研究的時間。反之,實際運動時間等于剎車時間。處理汽車剎車類問題時,一定要注意題中所給時間與汽車從開始剎車到靜止所經(jīng)歷的時間之間的關(guān)系。2.若要研究的時間小于剎車時間,則汽車在要研究的時間段內(nèi)的實典型例題【例題3】

一測試員正在測試汽車的加速、減速性能。汽車以36km/h的速度勻速行駛,現(xiàn)以0.6m/s2的加速度加速,則10s后速度能達到多少?若汽車以0.6m/s2的加速度剎車,則10s和20s后速度各為多少?答案:16m/s

4m/s

0典型例題解析:初速度v0=36

km/h=10

m/s,加速度a1=0.6

m/s2,a2=-0.6

m/s2。由速度公式得v1=v0+a1t1=10

m/s+0.6×10

m/s=16

m/s。開始剎車至汽車停下所需時間開始剎車10

s后汽車的速度v2=v0+a2t2=10

m/s-0.6×10

m/s=4

m/s。由于20

s>16.7

s,則剎車20

s后汽車早已停止運動,所以車速為0。解析:初速度v0=36km/h=10m/s,開始剎車10誤認為汽車在給定的時間內(nèi)一直做勻減速直線運動,簡單套用速度公式v=v0+at,則得出的速度出現(xiàn)負值。誤認為汽車在給定的時間內(nèi)一直做勻減速直線運動,簡單套用速度公【變式訓(xùn)練3】

一輛以12m/s的速度沿平直公路行駛的汽車,因發(fā)現(xiàn)前方有險情而緊急剎車,剎車后獲得大小為4m/s2的加速度,汽車剎車后5s末的速度為(

)A.8m/s B.-8m/sC.0 D.32m/s答案:C解析:汽車勻減速運動直到停止的時間

故5

s末速度為0,C正確。

【變式訓(xùn)練3】一輛以12m/s的速度沿平直公路行駛的汽車課堂小結(jié)課堂小結(jié)《勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系》物理課件隨

堂

練

習(xí)隨堂練習(xí)1.(勻變速直線運動的理解)下列關(guān)于勻變速直線運動的說法正確的是(

)A.勻變速直線運動是運動快慢不變的運動B.勻變速直線運動是速度變化量不變的運動C.勻變速直線運動的速度一直在增大D.勻變速直線運動就是速度變化快慢不變的運動1.(勻變速直線運動的理解)下列關(guān)于勻變速直線運動的說法正確