高一物理必修一2.2勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系

1、高一物理必修一2.2勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系 復(fù)習(xí)提問：1.某學(xué)生用打點計時器研究小車的勻變速直線運動。他將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上，實驗時得到一條紙帶。他在紙帶上便于測量的地方選取第一個計時點，在這點下標明A ，第六個點下標明B ，第十一個點下標明C ，第十六個點下標明D ，第二十一個點下標明E 。測量時發(fā)現(xiàn)B點已模糊不清，于是他測得AC長為14.56 cm ，CD長為11.15cm ，DE長為13.73 cm ，則打C點時小車的瞬時速度大小為_m/s,小車運動的加速度大小為 ms2 ，AB的距離應(yīng)為 cm 。(保留三位有效數(shù)字)ABCDE2.在探究小車速度隨時間變化

2、規(guī)律的實驗中，得到一條記錄小車運動情況的紙帶，如圖所示，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.1s。（）根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，計算B、C、D各點的速度，填入表中。（）在坐標紙上作出小車的v-t圖象。ABCDE7.522.645.375.6cm位置編號ABCDE時間t/s00.10.20.30.4瞬時速度v/(ms-1)1.131.892.651、右邊的v-t圖象是一條什么樣的直線？ 2、表示的速度有什么特點？ 3、表示的加速度又有什么特點？ 復(fù)習(xí)提問：上一節(jié)課我們通過試驗，得到小車運動的v-t圖象是：_一條傾斜的直線是一條平行于時間軸的直線 表示速度不隨時間變化 描述

3、的是勻速直線運動加速度 a = 0t/sv/ms-1v01、觀察左邊車子的v-t圖象（紅色部分），是一條_2、取任意的t，和對應(yīng)的v,發(fā)現(xiàn) 有何規(guī)律？3、它表示小車做什么樣的運動？ v2v/m.s-1 1 2 3 t/s定義：沿著一條直線 ，且加速度不變的運動，叫做勻變速直線運動速度時間圖象：傾斜的直線都是一樣的t2tv40302010所以小車做加速度不變的運動a=V/t10t/s50v/m.s-1v0a=-2m.s-250t/sv/m.s-1v0a=5m.s-21、勻加速直線運動：物體的速度隨時間均勻地增加。2、勻減速直線運動：物體的速度隨時間均勻地減小。勻變速直線運動分類：一般規(guī)定初速度的

4、方向為正方向110ovtv1v2v3v4t1t2t3t4ttvvovtv1v3v2v4t1t2t3t4ttvv 思考： 下圖為兩個物體運動的vt圖象，它們的速度怎樣變化?物體所做的運動是勻加速直線運動嗎?物體的加速度怎樣變化？vv0ttv00vt勻速直線運動勻變速直線運動變速直線運動變速直線運動下面三個圖象分別表示什么運動?vtv0左圖為某物體運動的v-t圖象：3秒末的速度從圖象讀出是多少？40302010v/m.s-1 1 2 3 /sA那么時間經(jīng)過20秒后,速度又是多少？勻變速直線運動的速度與時間到底存在怎樣的關(guān)系式？從運動開始時刻t=0到時刻t， 那么：時間的變化量是tt-0 速度的變化

5、量是vv-v0得：vv0 +atvt速度與時間的關(guān)系式1.推導(dǎo)：加速度初速度運動過程對應(yīng)的時間末速度vttv0v=atv勻加速直線運動勻減速直線運動tvtv0v=atv2.理解：由于加速度a在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化量，所以at就是整個運動過程中速度的變化量；再加上運動開始時物體的速度v0，就得到t時刻物體的速度v。 (1)當(dāng) v 0=0時，(2)當(dāng)a =0時，v = at：3.兩種特殊情況：物體做初速度為零的勻加速直線運動v = v0：物體做勻速直線運動v0t從圖象上看V與t的關(guān)系如下圖所示V=V0+atv0vtvt0v=atv0Vv0v0tvo（1）tvo（2）tvo（3）tvv0o

6、（4）tvv0o（5）初速度為v0的勻加速直線運動，速度方向與加速度方向均為正方向初速度為v0的勻減速直線運動，加速度方向與初速度方向相反初速度為0的勻加速直線運動，速度方向與加速度方向均與被規(guī)定的正方向相反初速度為v0的勻減速直線運動，速度為0后又做反方向的勻加速運動初速度為v0的負向勻減速直線運動，速度為0后又做反方向的勻加速運動勻變速直線運動幾種情況例題1、汽車以54km/h的速度勻速行駛，現(xiàn)以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度能達到多少？運動示意圖已知： v0=54km/h=15m/s 求： v=？解：由速度時間公式v = v0+ atV=21m/s答：10s后速度能達到21m/

7、st=10sa=0.6m/s2設(shè)初速度方向為正方向例題2、某汽車在某路面緊急剎車時，加速度的大小是6m/s2，如果必須在2s內(nèi)停下來，汽車的行駛速度最高不能超過多少？運動示意圖已知： a=-6m/s2 t=2s v=0m/s求： v0=？解：由速度時間公式v = v0+ at變形得： v0 = v-atv0=12m/s答：汽車的行駛速度最高不能超過12m/s設(shè)初速度方向為正方向練習(xí)：1.某汽車正以15m/s的速度在路面上勻速行駛，前方出現(xiàn)緊急情況需剎車，加速度大小是5m/s2，求汽車4s末的速度。解：設(shè)初速度方向為正方向則v =v0+at =15m/s+(-5m/s2) 4s=-5m/s正確解

8、法：設(shè)初速度方向為正方向當(dāng)車速減為零時，v =v0+at0=15-5t0=0解得 t0=3s即3s末汽車已剎車完畢，所以4末時汽車處于靜止?fàn)顟B(tài)，即速度為零。剎車問題注意：（與實際相符）練習(xí)：2.汽車以20m/s的速度勻速行駛，現(xiàn)以4.0m/s2的加速度開始剎車，則剎車后3s末和6s末的速度各是多少？解答：由題知初速度v0=20m/s，加速度a=-4.0m/s2，由速度公式v =vo+at，若速度減為0所需時間為t=(v- v0)/a=(0-20m/s)/(-4m/s2)=5s 剎車后3s末的速度 v3=v0+at=20m/s+(-4.0)3m/s=8m/s 剎車后6s時汽車早已停止運動，故v6

9、=0注意：1、公式v=vo+at是矢量式（應(yīng)用時要先規(guī)定正方向）；2、剎車問題要先判斷停止時間。思考：某質(zhì)點運動的v-t圖象如下圖所示， 已知t=2s時速度v0=10m/s，加速度a=2m/s2。能否利用公式v=vo+at求出4s時的速度？2 104t/sv/ms-10不能！該式只適用于勻變速直線運動！t1t2t3t4v1v2v3v40vt思考與討論1、如圖是一個物體運動的v-t圖象，它的速度怎樣變化？2、在相等的時間間隔內(nèi)，速度的變化量總是相等嗎？3、物體在做勻變速直線運動嗎?加速度逐漸減小的加速運動練一練：右圖表示物體做勻速直線運動嗎？曲線上兩點割線的斜率表示什么？某點切線的斜率表示什么？下列圖象中表示物體做加速直線運動的是 . 表示物體做勻速直線運