人教版必修一 2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 课件（60张）.ppt

匀变速直线运动在生活中有什么作用呢 导入新课 火车过桥必须减速 为什么 第二节匀变速直线运动速度与时间的关系 1 知识与技能知道匀变速直线运动的v t图象特点 理解图象的物理意义 掌握匀变速直线运动的概念 知道匀变速直线运动v t图象的特点 教学目标 理解匀变速直线运动v t图象的物理意义 会根据图象分析解决问题 掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系公式 能进行有关的计算 2 过程与方法培养学生识别 分析图象和用物理语言表达相关过程的能力 引导学生研究图象 寻找规律得出匀变速直线运动的概念 引导学生用数学公式表达物理规律并给出各符号的具体含义 3 情感态度与价值观培养学生用物理语言表达物理规律的意识 激发探索与创新欲望 培养学生透过现象看本质 用不同方法表达同一规律的科学意识 教学重难点 教学重点懂得速度 时间图象的物理意义教学难点理解速度 时间图象的物理意义理解什么是匀变速运动 本节导航 1 匀变速直线运动 2 速度与时间的关系式 1 匀变速直线运动 加速度不变 保持不变 描述的是一种什么运动 v m s t s 0 v0 t1 t2 v1 v2 t3 v3 v1 v2 v3 v4 v5 v6 速度 时间图象 用纵坐标表示速度 用横坐标表示时间的图象 称为速度 时间图象 v t图象 简称速度图象 一 匀速直线运动的图象请同学作出物体以2m s和物体以5m s的速度作匀速直线运动的速度 时间图象 特点 一平行于时间轴的直线作用 可求任一时刻的速度 可求某一段时间内的位移 图中阴影部分的面积为3秒内的位移 二 匀变速直线运动的图象实例分析1 一辆汽车作直线运动时 注视速度仪表盘 记下间隔相等时间的速度值 分析速度变化的规律 定义 在变速直线运动中 如果在任何相等的时间内速度的改变相等 这种运动就叫做匀变速直线运动 速度 时间图象 特点1 一条倾斜的直线 该直线与纵轴的交点表示t 0时刻的初速度 t1 t2 t3 t4 t v v1 v2 v3 v4 v0 0 v v t t 特点2 由于v t图象是一条直线 无论 t选在什么区间 对应的速度v的变化量 v与时间t的变化量 t之比都是一样的 表示速度的变化量与所用时间的比值 即加速度 所以v t图象是一倾斜的直线 是加速度不变的运动 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 2 可以知道任一瞬时速度所对应的时刻 3 可以知道一段时间间隔内的位移大小 图中阴影面积的大小表示作匀加速直线运动的物体在5 10秒间隔内的位移大小 实例分析2 一汽车启动 刹车时记录下各时刻的速度如下表 用描点法作出其速度 时间图象 匀加速 速度随时间均匀增加 图像向上倾斜 匀减速 速度随时间均匀减小 图像向下倾斜 匀变速直线运动 匀加速直线运动速度随时间均匀增加如 汽车启动 飞机起飞 火车出站 石头自由下落 匀减速直线运动速度随时间均匀减少如 汽车刹车 飞机降落 火车进站 石头竖直上抛 分类 2 速度与时间的关系式 除图像外 还可以用公式表达物体运动的速度与时间的关系 你知道吗 对于匀变速直线来说 由于它的v t图像是一条倾斜的直线 无论 t大些还是小些 对应的速度变化量 v与时间变化量 t都是一样的 因此 我们可以把运动开始时刻到t时刻的时间间隔作为时间的变化量 而t时刻的速度与开始时刻的速度v0 叫做初速度initialvelocity 之差就是速度的变量 也就是如下分析 匀变速直线运动中的速度与时间的关系用公式怎么描述 解 设t 0时速度为v0 t时刻的速度为v 则 t t 0 t v v v0 由于匀变速直线运动的加速度不变 所以 得 v v0 at t v t 匀变速直线运动的速度与时间关系的公式 v v0 at可以这样理解 由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量 所以就是整个运动过程中速度的变量加上运动开始时物体的速度 就得到t时刻物体的速度 怎样理解呢 1 适用于匀变速直线运动 2 在具体运算中必须规定正方向 一般以v0的方向为正方向 则对于匀加速直线运动 加速度取正值 对于匀减速直线运动 加速度取负值 3 计算时要统一单位 注意 实例分析1 汽车以40km h的速度匀速行驶 现以0 6m s2的加速度加速 10s后速度能达到多少 解 由题意知初速度v0 40km h 11m s 加速度a 0 6m s2 时间t 10s 10s后的速度为v 由v v0 at得v v0 at 11m s 0 6m s2 10s 17m s 62km h 实例分析2 汽车在平直路面紧急刹车时 加速度的大小是6m s2 如果必须在2s内停下来 汽车的速度不能超过多少 解 由题意知 6m s2 t 2s 0m s 由 0 t得 0 t 0m s 6m s2 2s 12m s 43km h 汽车的速度不能超过43km h 实例分析3 讨论屏幕显示的v t图象 说出物体在这1min内各阶段的运动情况 并求出物体在1min内的总位移 x 10 30 2 40 10 30 60 40 30 2 1350m 图象法 如图是一个物体运动的v t图像 它的速度怎样变化 在相等的时间间隔内 速度的变化量总是相等吗 物体在做匀加速运动吗 t t t 说一说 甲图 速度随时间均匀增加 乙图 速度随时间均匀减小 在匀变速直线运动中 匀加速直线运动 速度随时间均匀增加v t图象是一条向上倾斜的直线匀减速直线运动 速度随时间均匀减小v t图象是一条向下倾斜的直线 甲图 匀加速直线运动 乙图 匀减速直线运动 v v0 v v a t a t 0 at 匀变速直线运动的速度与时间关系的公式 v v0 at 开始时刻t 0 初速度v0 t时刻 t t 0 t 末速度v v v v0 加速度a v v0 t不变 匀变速直线运动的速度与时间关系的公式 v v0 at 解匀变速直线运动速度与时间关系题目步骤 1 规定正方向 加速运动 a与v0同向 减速运动 a与v0反向 2 明确初速度v0 末速度v 加速度a和时间t及各量的正负号 3 将已知量带入公式求未知量 若所求量是矢量 要说明方向 火车原来的速度为54km h 经过5s后速度变为36km h 火车的加速度为多少 a 1m s2负号表示方向与初速度方向相反 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 a 一条平行于t轴的直线 直线与纵轴 v 的截距表示速度 2 可求某一段时间内的位移 1 可知道任一时刻速度的大小和方向 2 可以知道任一瞬时速度所对应的时刻 4 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 匀变速直线运动 如 汽车启动 飞机起飞 火车出站 石头自由下落 如 汽车刹车 飞机降落 火车进站 石头竖直上抛 5 分类 v v0 at 2 在具体运算中必须规定正方向 一般以v0的方向为正方向 则对于匀加速直线运动 加速度取正值 对于匀减速直线运动 加速度取负值 1 适用于匀变速直线运动 注意 3 计算时要统一单位 课堂小结 2 匀速直线运动图象特点 匀速直线运动的v t图像是一条平行于时间轴的直线 3 匀变速直线运动的分类 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 匀加速直线运动 匀加速 速度随时间均匀增加 图像向上倾斜 匀减速直线运动 匀减速 速度随时间均匀减小 图像向下倾斜 4 匀变速直线运动的速度与时间关系式v v0 at 高考链接 09江苏 如图所示 以8m s匀速行驶的汽车即将通过路口 绿灯还有2s将熄灭 此时汽车距离停车线18m 该车加速时最大加速度大小为2m s2 减速时最大加速度大小为5m s2 此路段允许行驶的最大速度为12 5m s 下列说法中正确的是 a 如果立即做匀加速运动 在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 c 如果立即做匀加速运动 在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 d 如果距停车线5m处减速 汽车能停在停车线处 b 如果立即做匀加速运动 在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 1 关于匀变速直线运动 下列说法正确的是 a 做匀变速运动的物体相等时间内速度变化相等b 加速运动一定是匀变速运动c 减速运动一定不是匀变速运动d 加速度和速度方向相同时 一定是做加速运动 课堂练习 2 若汽车的加速度方向与速度方向一致 当加速度减小时 则 a 汽车的速度也减小b 汽车的速度仍增大c 当加速度减小零时 汽车静止d 当加速度减小零时 汽车的速度达到最大 3 关于直线运动的下述说法中正确的是 a 匀速直线运动的速度是恒定的 不随时间而改变b 匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变c 速度随时间不断增加的运动 叫匀加速直线运动d 速度随着时间均匀减小的运动 通常叫做匀减速直线运动 4 汽车以72km h的速度在高速公路上匀速行驶 现以0 5m s2的加速度超车 求10s后速度能达到多大 运动示意图 解 v0 72km h 20m s a 0 5m s2 t 10s则10s后的速度为 v v0 at 20m