2019_20学年高中物理第二章2匀变速直线运动的速度与时间的关系课件新人教版必修.pptx

2 匀变速直线运动的速度与时间的关系,新知预习,自主检测,一、匀变速直线运动 1.定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动。 2.分类 (1)匀加速直线运动:物体的速度随着时间均匀增加的直线运动。 (2)匀减速直线运动:物体的速度随着时间均匀减小的直线运动。 3.v-t图象 匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线,如图所示,a表示匀加速直线运动,b表示匀减速直线运动,a、b直线的斜率表示物体的加速度。,新知预习,自主检测,二、速度与时间的关系式 1.公式:v=v0+at。 2.理解:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度v就等于物体在开始时刻的速度v0再加上在整个过程中速度的变化量at。 3.适用条件:匀变速直线运动。,新知预习,自主检测,1.正误辨析 (1)匀变速直线运动的速度大小一定均匀变化。( ) 解析匀变速直线运动的速度均匀变化,但速度的大小不一定均匀变化,如减速到零又反向加速的情形。 答案 (2)匀变速直线运动的加速度不变。( ) 解析匀变速直线运动的速度均匀变化,即加速度不变。 答案 (3)速度逐渐增加的直线运动是匀加速直线运动。( ) 解析速度均匀增加的直线运动才是匀加速直线运动。 答案,新知预习,自主检测,(4)匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜直线。( ) 解析由于匀变速直线运动的加速度不变,即v-t图象的斜率不变,v-t图象是一条倾斜直线。 答案 (5)公式v=v0+at既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动。( ) 解析匀加速和匀减速直线运动都是匀变速直线运动,速度公式v=v0+at都适用。 答案,新知预习,自主检测,2.几个质点的运动图象如图所示,其中是匀变速运动的是( ),A.甲、乙、丙 B.甲、乙、丁 C.甲、丙、丁 D.乙 解析乙中v-t图线平行于t轴,表示v不随t而变化,是匀速直线运动,甲、丙、丁中v-t图线斜率一定,a一定,表示匀变速直线运动,选项C正确。 答案C,探究一,探究二,随堂检测,对v-t图象的进一步理解 情景导引 一辆汽车以1 m/s的初速度在平直的公路上前进,速度计上记录了汽车在不同时刻的速度值,列表如下:,试结合上述情景,讨论下列问题: (1)画出汽车运动的v-t图象,并说明其v-t图象有什么特点? (2)从v-t图象中可以看出,汽车的速度变化有什么特点?汽车做什么运动?,探究一,探究二,随堂检测,要点提示 (1)v-t图象如图所示。汽车运动的v-t图象是一条倾斜的直线。 (2)从v-t图象中可以看出,在相等的时间间隔t内,对应的速度变化量v都相等,即 是一个恒量,也即汽车运动的加速度保持不变;汽车做匀加速直线运动。,探究一,探究二,随堂检测,知识归纳 1.对v-t图象的理解 (1)图象上每一个点的纵坐标表示某一时刻的速度,正负表示速度的方向(即物体运动的方向)。 (2)直线的斜率表示加速度,斜率的正负表示加速度的方向。 (3)v-t图象只能描述直线运动,无法描述曲线运动。 (4)v-t图象描述的是物体的速度随时间的变化规律,并不表示物体的运动轨迹。 注意不能从斜率正负说明质点做加速运动或减速运动。,探究一,探究二,随堂检测,2.常见的匀变速直线运动的v-t图象 (1)直线a:速度随时间均匀增加,为匀加速直线运动。 (2)直线b:速度随时间均匀减小,为匀减速直线运动。 (3)直线c:速度随着时间先均匀减小,后反向均匀增加,由于加速度不变,整个运动过程也是匀变速直线运动。,探究一,探究二,随堂检测,典例剖析 例1做直线运动的物体在t1、t3两时刻对应的纵坐标如图所示,下列结论正确的是( ) A.t1、t3两时刻速度相同 B.t2时刻速度和加速度均为零 C.t1、t3两时刻加速度等值反向 D.若t2=2t1,则可以求出物体的初速度为8 m/s,探究一,探究二,随堂检测,答案D,探究一,探究二,随堂检测,规律方法v-t图象中的五点信息,探究一,探究二,随堂检测,变式训练1A、B是做匀变速直线运动的两个物体,其速度图象如图所示。 (1)A、B各做什么运动并求其加速度; (2)两图象交点的意义; (3)求1 s末A、B的速度; (4)求6 s末A、B的速度。,探究一,探究二,随堂检测,(2)两图象交点表示在该时刻A、B速度相同。 (3)1 s末A物体的速度为3 m/s,和初速度方向相同;B物体的速度为6 m/s,和初速度方向相同。 (4)6 s末A物体的速度为8 m/s,和初速度方向相同;B物体的速度为-4 m/s,和初速度方向相反。 答案见解析,探究一,探究二,随堂检测,对匀变速直线运动速度公式的理解 情景导引 设一个物体做匀变速直线运动,运动开始时刻(t=0)的速度为v0(叫作初速度),加速度为a,经过的时间为t。试结合上述情景,讨论下列问题: (1)求t时刻物体的瞬时速度。 (2)公式v=v0+at虽然可由 变形后得到,但二者的含义不同,请谈谈你的认识。,探究一,探究二,随堂检测,知识归纳 对速度公式v=v0+at的理解,画龙点睛通俗理解记忆公式:理解为物体原有速度为v0,每过1秒速度增加的数值为a,故经过t秒速度增加at,故速度变为v0+at。,探究一,探究二,随堂检测,典例剖析 例2一质点从静止开始以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动,经5 s后做匀速直线运动,匀速直线运动的时间为4 s,最后2 s时间内质点做匀减速直线运动直到静止,则: (1)质点匀速直线运动时的速度多大? (2)匀减速直线运动时的加速度多大? 点拨质点的运动过程包括加速、匀速、减速三个阶段,画出运动过程的示意图如图所示,图中AB段为加速,BC段为匀速,CD段为减速,匀速运动的速度既为AB段的末速度,也为CD段的初速度。,探究一,探究二,随堂检测,解析(1)由v1=v0+a1t1可得质点5 s末的速度 v1=a1t1=15 m/s=5 m/s。 (2)设减速运动时的加速度为a2,则由0=v1+a2t2得 a2= m/s2=-2.5 m/s2 负号表示a2与v1方向相反。 答案(1)5 m/s,方向与初速度方向相同 (2)2.5 m/s2,方向与初速度方向相反,易混要点应用v=v0+at时应注意的问题 v、v0、a均为矢量,在应用时应先选定一个方向为正方向,凡是与规定正方向相同的矢量在公式中用正值,与规定正方向相反的矢量用负值。,探究一,探究二,随堂检测,变式训练2一个物体从静止开始做匀加速直线运动,4 s末的速度为2 m/s,则10 s末物体的速度大小为多大? 解析由匀变速直线运动的速度公式得v1=at1 物体的加速度为a= m/s2=0.5 m/s2 所以物体在10 s末的速度为v2=at2=0.510 m/s=5 m/s。 答案5 m/s,探究一,探究二,随堂检测,1.一辆以12 m/s的速度沿平直公路行驶的汽车,因发现前方有险情而紧急刹车,刹车后获得大小为4 m/s2的加速度,汽车刹车后2 s、5 s末的速度分别为( ) A.2 m/s,8 m/s B.2 m/s,-8 m/s C.4 m/s,0 D.4 m/s,32 m/s 解析汽车减速到零的时间为t= =3 s,5 s3 s,汽车在5 s时已经停止,速度为零,刹车2 s后速度v2=v0-at=(12-42) m/s=4 m/s,故选C。 答案C,探究一,探究二,随堂检测,2.(多选)甲、乙两物体从同一地点,沿同一方向,同时运动,它们v-t图象如图所示,下列判断正确的是( ) A.02 s内甲做轨迹为曲线的运动 B.乙的加速度大小为1 m/s2 C.3 s末乙的速度为3 m/s D.4 s末甲、乙速度相等,解析v-t图象中的纵坐标只有正负两种情况,因此只能描述直线运动,选项A错误;图象的斜率表示加速度,乙的加速度大小为a= m/s2=1 m/s2,选项B正确;由几何关系可知,3 s末乙的速度为3 m/s,选项C正确;4 s末两图象相交于一点,即在4 s末甲、乙速度相等,选项D正确。 答案BCD,探究一,探究二,随堂检测,3.(多选)下图是某物体