《匀变速直线运动的速度与时间的关系》课件

2．匀变速直线运动的速度与时间的关系导学·掌握必备知识共研·突破关键能力精炼·落实学科素养核心素养定位物理观念(1)了解匀变速直线运动的特点及其分类．(2)知道公式v＝v0＋at的含义．科学思维(1)根据实验得到的v-t图像是一条倾斜直线，建构匀变速直线运动的模型．(2)能根据v-t图像得出匀变速直线运动的速度与时间的关系式v＝v0＋at.科学态度与责任能应用匀变速直线运动的速度与时间的关系式或图像，分析和解决生产、生活中有关的实际问题．导学·掌握必备知识一、匀变速直线运动

大小、方向均不变1．定义：沿着一条直线，且________不变的运动．2．v-t图像：匀变速直线运动的v-t图像是一条____________．①图线的斜率表示加速度．②斜率的正负表示加速度方向与正方向的关系．③纵截距为运动的初速度．匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线，图线a表示物体做匀加速直线运动，图线b表示物体做匀减速直线运动．加速度倾斜的直线3．分类(1)匀加速直线运动：a和v同向，速度随时间________．(2)匀减速直线运动：a和v反向，速度随时间________．均匀增加均匀减小二、速度与时间的关系1．速度与时间的关系式：v＝________2．意义：做匀变速直线运动的物体，在t时刻的速度v等于物体在开始时刻的速度v0加上在整个过程中速度的变化量at.v0＋at【情境思考】如图为列车出站时的情境，请对以下结论作出判断：(1)列车一定匀加速驶出车站．(

)(2)列车的速度随时间增加，但不一定是匀加速直线运动．(

)(3)可通过观察列车速度表的示数是否随时间均匀增大，判断列车是否做匀加速直线运动．(

)×√√

对一次函数的认识y＝kx＋b(k、b都是常数，且k≠0)叫作一次函数，其中x是自变量．当b＝0时，把函数y＝kx叫作正比例函数．一次函数的图像可以通过选择不同的x值计算出对应的y值，在图像中描点，可得到函数图线，如图所示．

共研·突破关键能力目标一匀变速直线运动及v-t图像【导思】四个做直线运动的物体的v-t图像如图所示．(1)物体分别做什么运动？(2)在乙、丙、丁图中，加速度不变的物体是哪个？在乙和丁图中，物体的运动有什么不同？提示：(1)甲做匀速直线运动；乙做匀加速直线运动；丙做匀减速直线运动；丁做变加速直线运动．(2)乙、丙；物体乙的v-t图线斜率不变，加速度不变，速度随时间均匀增加，物体丁的v-t图线斜率变大，加速度变大，速度增加得越来越快．【归纳】1．匀变速直线运动加速度保持不变的直线运动．2．匀变速直线运动的特点(1)加速度a恒定不变；(2)v-t图像是一条倾斜直线．3．匀变速直线运动的v-t图像(1)匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线．(2)匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线，如图所示，a表示匀加速直线运动，b表示匀减速直线运动．①v-t图线的斜率表示加速度：斜率的大小等于物体的加速度的大小，斜率的正、负表示加速度的方向．②v-t图线与纵轴的交点的纵坐标表示物体的初速度．(3)v-t图线是一条曲线，则物体做非匀变速直线运动，物体在某时刻的加速度等于该时刻图线切线的斜率．图甲中，图线斜率增大，物体的加速度增大，图乙中，图线斜率减小，物体的加速度减小．【典例】例1一物体在做直线运动，则下列对其运动的描述，正确的是(

)A．当加速度为负值时，一定是匀减速直线运动B．加速度大小不变的运动，一定是匀变速直线运动C.加速度恒定(不为零)的直线运动一定是匀变速直线运动D．若物体在运动的过程中，速度的方向发生改变，则一定不是匀变速直线运动

答案：C解析：当加速度为负值时，若速度也为负值，加速度保持不变时，物体做匀加速直线运动，A项错误；加速度是矢量，加速度大小不变时，若方向改变，则加速度是变化的，物体不是做匀变速直线运动，B项错误，C项正确；速度的方向发生改变，加速度可能保持不变，即可能为匀变速直线运动，例如物体在做匀减速直线运动时，当速度减小到零后，运动的方向会发生改变，物体做反向的匀加速直线运动，D项错误．例2(多选)一动车做匀变速直线运动的v-t图像如图所示，从计时开始，到速度大小变为10m/s所需时间可能为(

)A．4s

B．6sC．14s

D．10s答案：AC

教你解决问题第一步：读题―→获信息第二步：读图―→获信息题干信息提取匀变速直线运动考虑是加速还是减速运动v-t图像由图像可求加速度速度大小变为10m/s速度大小10m/s，其方向可能有两种情况例

3(多选)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动，两物体运动的v-t图像如图所示，下列判断正确的是(

)A．甲做匀速直线运动，乙先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动B．两物体两次速度相同的时刻分别在1s末和4s末C.乙在前2s内的加速度为2m/s2，2s后的加速度为1m/s2D．2s后，甲、乙两物体的速度方向相反答案：AB解析：由v-t图像可知，甲以

2m/s的速度做匀速直线运动，乙在0～2s内做匀加速直线运动，加速度a1＝2m/s2，在2～6s内做匀减速直线运动，加速度a2＝－1m/s2，选项A正确，C错误；t1＝1s和t2＝4s时两物体速度相同，选项B正确；0～6s内甲、乙的速度方向都沿正方向，选项D错误．思维方法分析v-t图像问题要做到“三看”“三定”和“一计算”(1)三看①一看轴：看清坐标轴表示的物理量．②二看线：看清图像形状，确定两个物理量的变化规律．③三看点：看清交点、折点、边界点，明确不同“点”的物理意义，确定物理量的变化范围及其条件．(2)三定①一定：图像与物体运动过程的关系．②二定：图像与物理公式的关系．③三定：图像中两图线的联系．(3)一计算把图像信息与相应的物理规律相结合，进行计算，做出判断．目标二速度公式的理解与应用【导思】在风平浪静的海面上，有一战斗机要去执行一紧急飞行任务，已知飞机的起飞速度为50m/s(即飞机安全起飞时所需的最小速度)，而航空母舰的弹射系统出了故障，无法在短时间内修复，飞机在跑道上加速时，可能产生的最大的加速度为5m/s2，跑道的长度经过计算只能让飞机在这些条件下加速8s．请探究分析：飞机能安全起飞吗？提示：航空母舰静止时，飞机在航空母舰上做初速度为零的匀加速直线运动，最大加速度a＝5m/s2，加速时间t＝8s，则根据匀变速直线运动的速度公式，飞机8s后所能达到的速度v＝v0＋at＝0＋5×8m/s＝40m/s，由于该速度小于飞机安全起飞的速度(50m/s)，所以飞机无法安全起飞．【归纳】1．公式的适用条件公式v＝v0＋at只适用于匀变速直线运动．2．公式的矢量性(1)公式v＝v0＋at中的v0、v、a均为矢量，应用公式解题时，首先应选取正方向．(2)一般以v0的方向为正方向，此时若为匀加速直线运动，则a>0，若为匀减速直线运动，则a<0；对于计算结果v>0，说明v与v0方向相同；v<0，说明v与v0方向相反．3．两种特殊情况(1)当v0＝0时，v＝at.由于匀变速直线运动的加速度恒定不变，表明由静止开始的匀加速直线运动的速度大小与其运动时间成正比．(2)当a＝0时，v＝v0.加速度为零的运动是匀速直线运动，也表明匀速直线运动是匀变速直线运动的特例．【典例】例4在某品牌汽车4S店，一顾客正在测试汽车的加速、减速性能．某段时间内汽车以36km/h的速度匀速行驶．(1)若汽车以0.6m/s2的加速度加速，则10s后速度能达到多少？(2)若汽车以0.6m/s2的加速度刹车，则10s后和20s后速度各为多少？

教你解决问题画运动示意图―→展示运动情境思维方法刹车问题的分析思路求解刹车类问题时，要先判断是刹车到停止，还是先减速后加速．本题为先减速后加速，可直接运用公式计算；若是刹车到停止，需注意先求刹停时间，若时间大于刹停时间，代入公式的为刹停时间，若时间小于刹停时间，代入实际时间求解．例5汽车一般有五个前进挡位，对应不同的速度范围，设在每一挡汽车均做匀变速直线运动，换挡时间不计，某次行车时，一挡起步，起步后马上挂入二挡，加速度为2m/s2，3s后挂入三挡，再经过4s速度达到13m/s，随即挂入四挡，加速度为1.5m/s2，速度达到16m/s时挂入五挡，加速度为1m/s2.求：(1)汽车在三挡时的加速度大小；(2)汽车在四挡行驶的时间；(3)汽车挂入五挡后再过5s的速度大小．

思维方法多过程运动问题的求解方法(1)解题思路①“合”——初步了解全过程，构建大致运动图景(或v-t图像)；②“分”——将全过程进行分解，分析每个过程的规律；③“连”——找到子过程的联系，寻找解题方法．(2)解题注意事项①题目中有多少个物理过程？②不同过程中物体做什么运动？③各不同运动过程满足什么物理规律？④运动过程中的一些关键位置(时刻)是哪儿？例6在一平直的公路上，甲车以2m/s2的加速度由静止启动，此时乙车正以10m/s的速度匀速从甲车旁驶过．求甲车启动后多长时间与乙车速度相等，此时乙车运动了多远的距离？解析：甲做初速度为0、加速度为2m/s2的匀加速直线运动，满足关系式v甲＝at甲，①乙做匀速直线运动，满足关系式v乙＝v0，②其位移x＝v0t乙，③速度关系：v甲＝v乙，④时间关系：t甲＝t乙，⑤联立①②④⑤式，代入数据得t甲＝t乙＝5s，⑥联立③⑥式，代入数据得x＝50m.答案：5s

50m教你解决问题第一步，甲、乙两车分别研究，列出各自独立的运动学方程．第二步，建立速度、时间关系方程．第三步，解方程组．思维方法多物体运动问题的求解方法(1)“多物体的运动”表面上看是多物体，实质上各个物体的运动互不相干、各自独立运动，只是它们的运动存在时间、空间(即位置，下节学习)、速度的关联．(2)处理此类问题，还是依据运动各自独立的特点，采取“化多物体为单物体”，然后建立时间、空间和速度的关联，列出关联式，解方程组即可．精炼·落实学科素养课堂练习1、某物体做直线运动的速度一时间图像如图所示。根据图像回答：

（1）物体在OA段做—————————运动，加速度为——————，在AB段做————————运动，加速度是——————。（2）物体在5s时的速度为——————m/s。匀加速直线1m/s2匀减速直线-2m/s22课堂练习2、对于一个做匀减速直线运动的物体，在静止前下列说法中正确的是（）A.速度越来越小B.速度越来越大C.加速度越来越小D.加速度越来越大A课堂练习3、如图所示的是甲、乙两物体运动的v-t图像，由图像可知（）A.甲、乙两物体均做匀速直线运动B.甲、乙两物体均做匀减速直线运动C.甲的加速度比乙的加速度大D.甲的加速度比乙的加速度小D课堂练习4.如图是某物体做直线运动的v-t图像，由图像可知（）A.物体在0～2s内做匀速直线运动B.物体在2