教科版必修一 第一章第5节匀变速直线运动的速度与时间的关系 课件（41张）.ppt

1 5匀变速直线运动的速度与时间的关系 第一章运动的描述 看一下这张频闪照片 该图是玩具小车的频闪照片 频闪的时间间隔为0 1秒 测得的小车运动的数据如表格 教材第19页 所示 1取与某点相邻的两个计数点间的平均速度为该点的瞬时速度 填入表中 2在课本第20页的图1 5 2中按实验数据描点 并用一条平滑曲线将坐标系中的点连接起来 看看该物体速度的变化有何特点 从图中求出该物体的加速度 m s 在物理学中 速度随时间均匀变化即加速度恒定的运动被称为 匀变速直线运动 uniformlyacceleratedrectilinearmotion 飞机在起飞阶段的运动 火车 汽车等交通工具在起动和刹车阶段的运动 小车在斜面上的运动等 都可以看成是匀变速直线运动 飞机短距离加速起飞视频 汽车启动视频 速度与时间的关系匀变速直线运动的速度随时间均匀变化 是加速度不变的运动 设初始时刻速度为v0 t时刻速度为vt 由加速度的定义得 则匀变速直线运动的速度公式为 注意 此公式只适用于匀变速直线运动 公式中的初 末速度和加速度都是矢量 自带正负号 在使用该公式之前 要先选好正方向 一般以物体的初速度方向为正方向 对匀变速直线运动速度公式的理解1 公式vt v0 at中各符号的含义v0 vt分别表示初 末速度 a为加速度 且a为恒量2 公式的矢量性公式中的v0 vt a为矢量 应用公式解题时 一般取v0的方向为正方向 a与v0的方向相同时取正值 与v0的方向相反时取负值 3 公式的适用条件公式vt v0 at只适用于匀变速直线运动 4 公式vt v0 at的特殊形式 1 当a 0时 vt v0 匀速直线运动 2 当v0 0时 vt at 由静止开始的匀加速直线运动 匀加速直线运动的v t图像 公式vt v0 at 表示了匀变速直线运动速度和时间的关系vt是t的一次函数 对应的v t图像是一条斜线 其斜率表示加速度的大小和方向 若以初速度方向为正方向 在课本图1 5 3 a 中 加速度为正值 在课本图1 5 3 b 中 加速度为负值 结论 1若初速度与加速度同向 速度会随时间增大 物体做加速运动 a与v0同向 加速运动 2若初速度与加速度反向 速度会随时间减小 物体做减速运动 a与v0反向 减速运动 思考与讨论 1是否存在加速度不断增大的减速运动 2是否存在加速度不断减小的加速运动 根据右图回答 1由图像 可知 物体的初速度为 向 方向做 运动 0 正 匀加速直线 根据右图回答 2由图像 可知 物体的初速度不为0 向 方向做 运动 正 匀速直线 根据右图回答 3由图像 可知 物体的初速度为0 且一直处于 状态 静止 根据右图回答 4由图像 可知 物体的初速度为 向 方向做 运动 v0 正 匀减速直线 根据右图思考 5图像 与时间轴所夹面积有何含义 即图中的黑色三角形区域 答 该面积在数值上等于该物体在t1时间内完成的位移 归纳 速度时间图象 v t图象 1反映物体的速度随时间的变化关系 2直线的倾斜程度反映加速度的大小 v0 0的匀加速运动 a 恒量 v0 0的匀加速运动 a 恒量 匀速运动 a 0 v0 0匀减速运动 a 恒量 3图线下所围成的 面积 表示物体在t1时间内完成的位移 t1 1某物体运动的v t图像如图所示 则物体做 a 往复运动b 匀变速直线运动c 朝某一方向直线运动d 不能确定 a 2下图是一个物体运动的速度图象 请说出物体在一分钟内的运动情况 简答 先匀加 后匀速 再匀减 4 速度时间图象 v t图象 1反映物体的速度随时间的变化关系2直线的倾斜程度反映加速度的大小3图线下所围成的 面积 表示物体的位移 2020 3 14 v m s 1 t s 0 1 3 2 1 2 3 4 5 请问 物体在5秒内的位移是多少 1 公式法 x vt 3m s 5s 15m 二 匀速直线运动的速度和时间的图象 2 图象法 5秒内的位移大小等于以3和5为边长的矩形 面积 的大小 如阴影所示 匀速直线运动的v t图象是一条平行于时间轴的直线 2020 3 14 2020 3 14 1 匀速直线运动的v t图象的特点 2 从匀速直线运动的v t图象可获得的物理信息 可知道任一时刻速度的大小和方向 a 可求某一段时间内的位移 图中阴影部分的 面积 大小为t秒内的位移 一条平行于t轴的直线 直线与纵轴 v 的截距表示速度 2020 3 14 三 匀变速直线运动的速度与时间的图象 匀变速直线运动的v t图象是一条的直线 如图所示a表示匀加速直线运动 b表示匀减速直线运动 倾斜 曲线的倾斜程度反映了加速度 斜率为正时 a 0 斜率为负时 a 0 2020 3 14 2 可以知道加速度 从匀变速直线运动的v t图象可获得的物理信息 1 可以知道任一时刻所对应的瞬时速度 3 可以知道一段时间间隔内的位移大小 v不变 加速度a不变 v t 0 加速度如何变化 五 非匀变速直线运动的v t图象 加速度在逐渐减小 问题1 讨论分析下面四个物体的运动有何特征 t s 不能 该式只适用于匀变速直线运动 问题4 某质点运动的v t图象如下图所示 已知t 2s时速度v0 10m s 加速度a 2m s2 能否利用公式v vo at求出4s时的速度 问题5 如右图所示的速度 时间图象中 质点a b c运动的加速度分别为aa m s2 ab m s2 ac m s2 在t s时 a b的速度一样大 答案 0 5 0 250 254 问题6 甲 乙两个物体在同一直线上运动 它们的速度 时间图象如右图所示 在t0时刻 a 甲的加速度比乙的加速度小b 甲的加速度比乙的加速度大c 甲的速度比乙的速度大d 甲的速度比乙的速度小 答案 ac 例1 汽车紧急刹车时 加速度大小为6m s2 若它必须在2s内停下来 汽车行驶的最大允许速度是多少 解 依据题意知 运动示意图 例2 某汽车正以12m s的速度在路面上匀速行驶 前方出现紧急情况需刹车 加速度大小是3m s2 求汽车5s末的速度 解 以初速方向为正方向则vt v0 at 12 3 5m s 3m s 正确解法 以初速方向为正方向 当车速减为零时 vt v0 at 12 3t 0 解得t 4s 即4s末汽车已刹车完毕 所以5末时汽车处于静止状态 即速度为零 例3 汽车以20m s的速度匀速行驶 现以4 0m s2的加速度开始刹车 则刹车后3s末和6s末的速度各是多少 解 取