人教版(2023)必修第一冊物理高中 2.2 勻變速直線運動的速度與時間的關系(共24張PPT)

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人教版(2023)必修第一冊物理高中

2.2勻變速直線運動的速度與時間的關系

【新課導入】

如果C919飛機沿直線做勻速運動，它的v-t圖像是一條平行于時間軸的直線。在上節(jié)課的實驗中，小車在重物牽引下運動的v-t圖像是一條傾斜的直線，它表示小車在做什么樣的運動？

1、這是什么圖象圖線中的一點表示什么含義？

圖像反映出什么物理量間的關系？

2、圖象具有什么特點？從圖象可判斷物體做什么運動？

3、物體的加速度是多少？

一、勻速直線運動:

10

t/s

v/(m·s-1)

0

甲

－10

0

v/(m·s-1)

t/s

乙

能說它們的運動方向相反嗎？

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

t/s

v/（m·s-1）

0

-10

10

問題：左圖能說它們的運動方向相反嗎？

在同一個坐標系中，v-t圖象能比較物體的運動方向

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

在上一節(jié)實驗中，同學們探究了小車在鉤碼牽引下的運動，并且用v-t圖象直觀的描述了小車的速度隨時間變化的規(guī)律，同學們能否簡要畫出小車運動的v-t圖象？

v/m·s-1

t/s

0

V1

t1

V0

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

1、這個v-t圖像有什么特點？

2、物體的速度有什么特點？

3、物體加速度有什么特點？

是一條傾斜的直線

表示速度隨時間均勻變化

加速度a？？？

思考

v/m·s-1

t/s

0

V1

t1

V0

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

v

t

0

無論Δt選取什么區(qū)間

對應的Δv與Δt比值恒定

即：加速度不變

問題探究

小車的運動是加速度不變的直線運動

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

t/s

v/m.s-1

0

v0

分析：

t3

t

t'

v'

v

t1

t2

t4

v1

v2

v3

v4

無論t選在什么區(qū)間，對應的速度變化量v與時間t的變化量t之比都是一樣的。

物體運動的加速度a不變。

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

什么是勻變速直線運動？

t/s

v/m.s-1

0

v0

該圖象表示小車做什么運動？

a

b

c

d

物體沿著一條直線，且加速度不變的運動，叫做勻變速直線運動。

勻加速直線運動

勻減速直線運動

勻變速直線運動

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

從v—t圖推導速度公式：怎么求圖上某點的速度？圖像外某點呢？

t/s

v/m.s-1

0

v0

v0

v

t

at

v

v＝v0＋at

減速時，怎么看？

at＝v，表示整個運動過程中速度的變化量。

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

t/s

v/m.s-1

0

假設初速度v0，加速度a，用時t，請寫出這四種情況的末速度？

甲

乙

丙

丁

t

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

想一想

數(shù)學老師騎著小電驢來校區(qū)上課，以5m/s的速度勻速行駛，現(xiàn)以0.5m/s2的加速度加速，10s后速度達到多少？

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

二.速度與時間的關系

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

速度與時間的關系

1.推導

(1)公式推導

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

速度與時間的關系

(2)圖像推導

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

速度與時間的關系

t

運動時間

v0

初速度

a

加速度

v

末速度

=

+

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

01

02

03

公式變形

速度與時間的關系

v

求運動的初速度:

求加速度:

求運動時間:

(1)確定研究對象

(2)畫出運動草圖

(3)以初速度為正方向

(4)討論求出的矢量大小方向

解題步驟

知識梳理

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

1．在運用公式v＝v0＋at時，關于各個物理量的符號下列說法中正確的是()

①必須規(guī)定正方向，v、v0、a才能取正、負號

②a>0必表示做加速運動，a0表示做加速運動，a<0表示做減速運動

④v的方向總是與v0的方向相同

A．①③B．②④C．①②D．③④

答案解析：

規(guī)定同一正方向才可以應用公式

a與v0同向加速，反向減速

v與v0的方向不一定相同

A

參量的矢量性要注意

跟蹤練習

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

2.一質點從靜止開始以1m/s2的加速度勻加速運動，經(jīng)5s后做勻速運動，最后2s的時間質點做勻減速運動直至靜止，則質點勻速運動時的速度是多大？減速運動時的加速度是多大？

答案解析：

先分析過程再列方程求解：

vB=v0+at=5m/s

vC=vB=5m/s

對于CD段得

a=(vD-vC)/t=-2.5m/s2

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

3.某汽車在某路面緊急剎車時，加速度大小是6m/s2，如果必須在2s內(nèi)停下來，汽車的行駛速度最高不能超過多少？

答案解析：

取汽車運動的方向為正方向，v=0m/s，t=2s，a=-6m/s2由v=v0+at得

v0=v-at

=0-(-6m/s2)×2s

=12m/s=43.2km/h

注意末速度是零

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

勻變速直線運動

勻變速直線運動條件

公式應用

速度時間關系式

沿著一條直線，且加速度不變的運動，叫做勻變速直線運動

勻加速直線運動：a與v同向，a恒定

勻減速直線運動：a與v反向，a恒定

公式應用條件

公式的變形

v

知識總結

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測

當堂測試

測試1

跳傘運動員做低空跳傘表演，當飛機離地面某一高度靜止于空中時，運動員離開飛機自由下落，運動一段時間后打開降落傘．展傘后運動員以5m/s2的加速度勻減速下降，則在運動員減速下降的任一秒內(nèi)()

A．這一秒末的速度比前一秒初的速度小5m/s

B．這一秒末的速度是前一秒末的速度的0.2倍

C．這一秒末的速度比前一秒末的速度小5m/s

D．這一秒末的速度比前一秒初的速度小10m/s

CD

結合時間軸與加速度公式本題答案：CD

長風破浪會有時，直掛云帆濟滄海

測試2

對于關系式v＝v0＋at可以作以下的理解()

①v0是時間間隔t開始的速度，v是時間間隔t結束時的速度，它們均是瞬時速度

②v一定大于v0

③at是在時間間隔t內(nèi)，速度的增加量，也可以是速度的減少量，若v0為正值，則在勻加速直線運動中at為正值，在勻減速直線運動中at為負值

④a與勻變速直線運動的v-t圖像的傾斜程度無關

A．①②B．③④C．①③D．②④

C

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測試3

答案解析

子彈以600m/s的初速度擊中一靜止在光滑水平面上的木塊，經(jīng)過0.