吉林省长市第五中学高中物理 第二章 第二节 匀变速直线运动的速度与时间的关系同步创新课件 新人教版必修1.ppt

第二节匀变速直线运动的速度与时间的关系 学习目标 1 了解匀变速直线运动的概念和特点 知道其两种运动类型 2 知道匀变速直线运动速度 时间图象的特征 3 理解匀变速直线运动的速度与时间的关系 会根据速度公式进行相关计算 重点难点 1 匀变速直线运动的速度公式的理解及应用 2 利用v t图象分析解决问题 易错问题 应用公式v v0 at时 不能正确用 表示v0 v a之间的方向关系 一 匀变速直线运动1 匀变速直线运动 物体沿着一条直线 且不变的运动 基础知识梳理 加速度 图2 2 1 1 匀加速直线运动 物体的速度随时间的直线运动 2 匀减速直线运动 物体的速度随时间的直线运动 均匀增加 均匀减小 2 匀速直线运动的v t图象 一条的直线 如图2 2 1所示 平行于时间轴 3 匀变速直线运动的v t图象 一条的直线 如图2 2 2所示 图2 2 2 倾斜 加速度 加速度不变 说明 若物体做匀减速直线运动 加速度为a 当减速为零后 又反向做匀加速直线运动 如果加速度的大小和方向仍与开始时相同 则整个往返过程都可以叫做匀变速直线运动 二 速度与时间的关系式匀变速直线运动速度与时间的关系式是 v 其中 at表示整个运动过程中 v0表示物体的 说明 公式v v0 at中 物理量v v0 a均是矢量 代入数值时 要注意根据规定的正方向在数值前面加上相应的正负号 v0 at 速度的变化量 初速度 一 对匀变速直线运动速度公式的理解1 公式v v0 at中各符号的含义 1 v0 v分别表示物体的初 末速度 2 a为物体的加速度 且a为恒量 2 公式的矢量性 1 公式中的v0 v a为矢量 应用公式解题时 一般取v0的方向为正方向 a v与v0的方向相同时取正值 与v0的方向相反时取负值 2 a与v0同向时物体做匀加速运动 a与v0方向相反时 物体做匀减速直线运动 核心要点突破 3 公式的适用条件公式v v0 at只适用于匀变速直线运动 4 公式v v0 at的特殊形式 1 当a 0时 v v0 匀速直线运动 2 当v0 0时 v at 由静止开始的匀加速直线运动 1 v v0 at是匀变速直线运动速度公式的一般表示形式 只要知道初速度v0和加速度a 就可以计算出各个时刻的瞬时速度 二 对v t图象的理解1 v t图象的几种类型 1 匀速直线运动的v t图象如图2 2 3甲所示 由于匀速直线运动的速度不随时间改变 因而v t图象是一条平行于时间轴的直线 从图象中可以直接看出速度的大小为v0 图2 2 3 2 匀变速直线运动的v t图象如图2 2 3乙所示 匀变速直线运动的v t图象是一条倾斜的直线 直线a反映了速度随时间是均匀增加的 即是匀加速直线运动的图象 直线b反映了速度随时间是均匀减小的 即是匀减速直线运动的图象 3 变加速直线运动的v t图象如图2 2 3丙所示 变加速直线运动的v t图象是一条曲线 曲线c表示加速度逐渐减小的加速运动 d表示加速度逐渐增大的加速运动 e表示加速度逐渐增大的减速运动 f表示加速度逐渐减小的减速运动 2 对v t图象的理解 2 截距 纵截距表示初速度 横截距表示速度为零的时刻 3 面积 图线与坐标轴 时刻线所围的面积 由坐标系中数据求得 等于物体的位移 4 交点 图线的交点表示物体具有相同的速度 1 v t图象反映速度随时间变化的规律 并不表示物体运动的轨迹 2 由于v t图象中只能表示正 负两个方向 所以它只能描述直线运动 无法描述曲线运动 一质点从静止开始以1m s2的加速度匀加速运动 经5s后做匀速运动 最后2s的时间质点做匀减速运动直至静止 则质点匀速运动时的速度是多大 减速运动时的加速度是多大 课堂互动讲练 思路点拨 质点的运动过程包括加速 匀速 减速三个阶段 如图2 2 4 图1 1 2 在解决直线运动的题目时要善于把运动过程用图描绘出来 图示有助于我们思考 使整个运动一目了然 可以起到事半功倍的作用 同学们要养成这个习惯 图示中ab为加速 bc为匀速 cd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 这样一来 就可以利用公式方便地求解了 解析 由题意画出图示 由运动学公式知 vb v0 at 5m s vc vb 5m s由v v0 at应用于cd段 vd 0 得 答案 5m s2 5m s2 方法总结 如果一个物体的运动包含几个阶段 就要分段分析 弄清物体在每段上的运动规律 1 2010年成都模拟 如图2 2 5所示 小球以v0 1m s的速度从中间滑上光滑的足够长的斜面 已知小球在斜面上运动时的加速度大小为2m s2 问当小球的速度大小为3m s时需经过多少时间 图2 2 5 答案 2s 汽车在平直的公路上以20m s的速度匀速行驶 前面有情况需紧急刹车 刹车的加速度大小是8m s2 刹车后可视为匀减速直线运动 求刹车3s后汽车的速度 思路点拨 物体做匀减速运动时 必须考虑减速到0所用的时间 不能直接用公式v v0 at 因为可能不需要这么长时间汽车就停下来了 解析 汽车的初速度为 v0 20m s 设v0方向为正 汽车做匀减速直线运动 则加速度为 a 8m s2刹车3s后的末速度为 v v0 at 20m s 8 3m s 4m s 答案 零 方法总结 物体做匀减速运动时 必须考虑减速为零后能否返回 若此后物体停止不动 则此后任一时刻速度均为零 不能用公式v v0 at来求 2 飞机着陆后以6m s2的加速度做匀减速直线运动 若其着陆时的速度为60m s 求它着陆后12s末的速度 解析 选取v0方向为正方向 则v0 60m s a 6m s2 飞机从着陆到停止运动所需时间为t0 则由公式v v0 at得t0 0 v0 a 10s 因t 12s t0 10s 故飞机着陆后12s末的速度为零 答案 零 如图2 2 6所示 请回答 1 图线 分别表示物体做什么运动 2 物体3s内速度的改变量是多少 方向与速度方向有什么关系 图2 2 6 3 物体5s内速度的改变量是多少 方向与其速度方向有何关系 4 物体的运动加速度分别为多少 方向如何 5 两图象的交点a的意义 思路点拨 v t图象的斜率大小表示质点的加速度的大小 斜率的符号表示质点加速度的方向 两图线的交点表示速度相等 解析 1 做匀加速直线运动 做匀减速直线运动 2 物体3s内速度的变化量 v 9m s 0 9m s方向与速度方向相同 3 物体5s内的速度改变量 v 0 9m s 9m s 负号表示速度改变量与速度方向相反 4 物体的加速度 5 图象的交点a表示两物体在2s时的速度相同 答案 见解析 方法总结 正确认识v t图象 从图象中读出所需要的信息 是解决图象问题的关键 3 2010年豫南七校联考 物体运动的v t图象如图2 2 7所示 设向右为正 下列关于前4s内物体运动情况的判断 下列说法正确的是 图2 2 7 a 物体始终向右运动b 物体先向右运动 第2s末开始向左运动c 第3s末物体在出发