匀变速直线运动的速度与时间关系(教学).ppt

2 2匀变速直线运动的速度与时间的关系 教学目标 1 知道什么是匀变速直线运动 2 知道匀变速直线运动的v t图像特点 知道直线的倾斜程度反映匀变速直线运动的加速度 3 理解匀变速直线运动的速度与时间关系式v v0 at 会用v v0 at解简单的匀变速直线运动问题 1 这个v t图像有什么特点 匀速直线运动 2 表示的速度有什么特点 3 表示的加速度又有什么特点 是一条平行于时间轴的直线 表示速度不随时间变化 描述的是匀速直线运动 a 0 思考与讨论一 在上一节实验中 同学们探究了小车在钩码牵引下的运动 并且用v t图象直观的描述了小车的速度随时间变化的规律 同学们能否简要画出小车运动的v t图象 思考与讨论二 1 小车的速度在如何变化 2 你能求出小车的加速度吗 3 直线的倾斜程度与小车的加速度有什么关系 匀变速直线运动 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 叫做匀变速直线运动 匀变速直线运动的v t图象是一条倾斜的直线 2 特点 任意相等时间内的 V相等 速度均匀变化 3 分类 1 匀加速直线运动 物体的速度随时间均匀增加的匀变速直线运动 2 匀减速直线运动 物体的速度随时间均匀减小的匀变速直线运动 探究 各种不同的v t图象 v0 初速度为v0的匀加速直线运动 速度方向与加速度方向均为正方向 初速度为v0的匀减速直线运动 加速度方向与初速度方向相反 初速度为0的匀加速直线运动 速度方向与加速度方向均与被规定的正方向相反 初速度为v0的匀减速直线运动 速度为0后又做反方向的匀加速运动 初速度为v0的负向匀减速直线运动 速度为0后又做反方向的匀加速运动 互动探究 思考与讨论四 1 匀变速直线运动的v t图象与我们在数学里学的什么图象类似 v m s 1 t s 0 2 你能不能将图中所示的一次函数的一般表达式写出来 y kx b k值与直线有什么关系 b表示什么 3 你能否类比一次函数的表达式 猜想一下右图中所示的速度与时间的关系式呢 y kx b v0 v v0 at 推导匀加速直线运动的速度随时间的变化关系公式 物理方法 推导的起点 加速度不变 推导过程 因为加速度保持不变 由a v t v v v0 t t 0 所以v v0 at 加速度 初态的速度 运动过程对应的时间 末态的速度 匀变速直线运动公式的说明 v v0 at 此关系式只适用于匀变速直线运动 说明 v at 通过v t图象来理解速度与时间关系式 匀加速直线运动 匀减速直线运动 初速度v0 36km h 10m s 加速度a 0 5m s2 时间t 10s 10s后的速度v v0 at 10m s 0 5m s2 10s 15m s 54km h 三 速度公式的应用 例1 汽车以36km h的速度匀速行驶 现以0 5m s2的加速度加速 10s后的速度能达到多少 解 规定初速度方向为正方向 加速度a 6m s2 时间t 2s 2s末的速度v 0 根据v v0 at我们有初速度v0 v at 0 6m s2 2s 12m s 43km h 例题2 某汽车在紧急刹车时加速度的大小是6m s2 如果必须在2s内停下来 汽车的行驶速度最高不能超过多少 解 选取初速度方向为正方向建立直线坐标系 解题步骤 1 认真审题 分析已知量和待求量 2 弄清题意 画示意图 并在图中标出各个物理量 3 用公式建立方程 代入数据 注意单位换算 计算出结果 4 对计算结果和结论进行验算和讨论 练习1 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 解答 由题知初速度v0 20m s 加速度a 4 0m s2 由速度公式v vo at 若速度减为0所需时间为t v v0 a 0 20m s 4m s2 5s刹车后3s末的速度v3 v0 at 20m s 4 0 3m s 8m s刹车后6s时汽车早已停止运动 故v6 0 3火车在通过桥梁 隧道的时候要提前减速 一列以108km h的速度行驶的火车在接近隧道时 做减速运动 减速行驶2min 加速度大小0 2m s2 火车减速后的速度多大 6米 秒 课堂训练 一车以6m s的速度在水平面上运动 如果车获得2m s2的加速度而加速运动 当速度增加到14m s时 经历的时间是 若遇紧急情况 要求在2秒停下 则加速度应为多大 4秒 7m s2 注意 1 公式v vo at是矢量式 应用时要先规定正方向 2 刹车问题要先判断停止时间 思考 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 不能 该式只适用于匀变速直线运动 思考与讨论五 1 如图是一个物体运动的v t图象 它的速度怎样变化 2 在相等的时间间隔内 速度的变化量总是相等吗 3 物体在做匀变速直线运动吗 加速度逐渐减小的加速运动 匀变速直线运动的v t图象是一条倾斜的直线 速度随