2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第2章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第2節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系課件

勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系3、表示的加速度又有什么特點(diǎn)？表示速度不隨時(shí)間變化，描述的是勻速直線運(yùn)動(dòng)

a

=0溫故而知新v

/ｍ?s-11、這個(gè)v-t圖像有什么特點(diǎn)？

是一條平行于時(shí)間軸的直線

o

ｔ/s2、表示的速度有什么特點(diǎn)？定義：沿一條直線，且速度不變的運(yùn)動(dòng)，叫做勻速直線運(yùn)動(dòng)．如果C919飛機(jī)沿直線做勻速運(yùn)動(dòng)，它的v-t圖像是一條平行于時(shí)間軸的直線。在上節(jié)課的實(shí)驗(yàn)中，小車在重物牽引下運(yùn)動(dòng)的v-t圖像是一條傾斜的直線，它表示小車在做什么樣的運(yùn)動(dòng)？新課導(dǎo)入勻變速直線運(yùn)動(dòng)01v1

v2

v3v4

v6v5?tt1 t2 t3 t4 t5 t6?t?t’?v?v?v’任意相等時(shí)間間隔內(nèi)速度變化相同速度隨時(shí)間均勻變化加速度一定任意時(shí)間內(nèi)加速度都相同沿著一條直線，且加速度不變的運(yùn)動(dòng)運(yùn)用下圖實(shí)驗(yàn)裝置小車實(shí)際運(yùn)動(dòng)v0的基本規(guī)律小車實(shí)際運(yùn)動(dòng)的v-t圖像定義：沿著一條直線，且加速度不變的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：速度均勻變化，加速度不變；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像是一條傾斜的直線。勻加速直線運(yùn)動(dòng)：（

a與v0同向）（

物體的速度隨時(shí)間均勻增加的直線運(yùn)動(dòng)）3.分類勻減速直線運(yùn)動(dòng)：（

a與v0反向）（

物體的速度隨時(shí)間均勻減小的直線運(yùn)動(dòng)）vt1 t2 t3v1v2v3?t?t?v?vtO速度隨時(shí)間均勻變化任意相等時(shí)間間隔內(nèi)速度變化相同(1)特點(diǎn)：軌跡是直線，速度越來越大，加速度不變，加速度方向與速度方向相同。兩種情況如圖甲：①速度、加速度都沿坐標(biāo)軸正方向。②速度、加速度都沿坐標(biāo)軸負(fù)方向。舉例：汽車啟動(dòng)、飛機(jī)起飛、石塊下落等?！緞蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)】(1)特點(diǎn)：軌跡是直線，速度越來越小，加速度不變，加速度方向與速度方向相反。(2)兩種情況如圖乙：①速度沿坐標(biāo)軸正方向，加速度沿坐標(biāo)軸負(fù)方向；②速度沿坐標(biāo)軸負(fù)方向，加速度沿坐標(biāo)軸正方向。(3)舉例：汽車剎車、火車進(jìn)站、石塊被豎直上拋等。【勻減速直線運(yùn)動(dòng)】vv0ABt1 tO橫軸上的交點(diǎn)表示該時(shí)刻速度為0斜率表示加速度加速斜率為正減速斜率為負(fù)4.圖像特征：

縱軸上的截距表示初速度判斷及說明：下列圖像表示什么運(yùn)動(dòng)？

并說明v和a的方向關(guān)系.想一想勻加速勻減速v0＞0，a＞0v0＞0，a＜0反方向勻加速反方向勻減速v0＜0，a＜0v0＜0，a＞0vtv0OtOvv0tvOv0tvOv0解：⑴0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)以4m/s的速度沿坐標(biāo)軸正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為：4秒末質(zhì)點(diǎn)速度v

=0,此時(shí)刻是質(zhì)點(diǎn)速度方向由正變負(fù)的轉(zhuǎn)換時(shí)刻，但加速度大小和方向都沒有發(fā)生變化。易錯(cuò)警示v/m·s-1t/sOt1t2v/m·s-1Ot1t2加速度突變運(yùn)動(dòng)方向不變加速度不變運(yùn)動(dòng)方向改變t/s注意拐點(diǎn)（交點(diǎn)）的含義速度與時(shí)間的關(guān)系02?c

=

?N?a +

?c0從數(shù)學(xué)角度考慮，可以求得瞬時(shí)速度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系?c???c=?c

?

?c0???=????+????公式推導(dǎo)法得到速度與時(shí)間的關(guān)系把運(yùn)動(dòng)開始時(shí)刻取作0時(shí)刻計(jì)時(shí)起點(diǎn)（t=0）的速度為初速度v0

，t時(shí)刻的速度為初速度v勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度公式加速度運(yùn)動(dòng)過程對(duì)應(yīng)的時(shí)間末速度v

=

v0

+

at初速度適用條件：勻變速直線運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：矢量性。v0、v、a均為矢量,一般規(guī)定

v0 的方向?yàn)檎较?.公式：速度與時(shí)間的關(guān)系4.特殊情況：物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)v0=

0

時(shí) v=

at當(dāng)a=

0

時(shí) v=

v0特殊情況某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如下圖所示，已知t=2s時(shí)速度v0=10m/s，加速度a=2m/s2。能否利用公式v=vo+at求出4s時(shí)的速度？102 4t/s0v=v0+at只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)v m·s-1想一想【例題】一輛汽車以36

km/h的速度在平直公路上勻速行駛。從某時(shí)刻起，它以0.6

m/s2的加速度加速，10

s末因故緊急剎車，隨后汽車停了下來，剎車時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度的大小是6

m/s2。請(qǐng)問⑴汽車在10s末的速度是多少？⑵汽車從開始剎車起5

s后的速度是多少？汽車運(yùn)動(dòng)過程分析：BC過程Ⅰ Δt1=10s

過程0 A過程Ⅱ

Δt2=10s勻速勻加速勻減速a1v0v1a2v20xv0＝36km/h＝10

m/s解：⑴過程Ⅰ:

已知: v0＝10

m/sa=a1=0.6

m/s2t=

Δt1=10s求:

v＝

v1＝?

m/s????

=???? +

??.??×????=

?????&

/?,ABC過程Ⅰ Δt1=10s汽車運(yùn)動(dòng)過程分析：

過程0 過程Ⅱ

Δt2=10s勻速勻加速勻減速a1v0v1a2v20x解：⑵過程Ⅱ:已知:

v0

＝

v1＝16

m/sa=a2=-6

m/s2t2=5s求: v2＝?

m/s速度為負(fù)說明汽車速度方向與x軸方向相反，這與常識(shí)不符（因?yàn)槠囋跍p速的過程中不可能發(fā)生倒退的情況）。所以汽車從開始剎車起5

s后的速度是0。【例題】一輛汽車以36

km/h的速度在平直公路上勻速行駛。從某時(shí)刻起，它以0.6

m/s2的加速度加速，10

s末因故緊急剎車，隨后汽車停了下來，剎車時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度的大小是6

m/s2。請(qǐng)問⑴汽車在10s末的速度是多少？⑵汽車從開始剎車起5

s后的速度是多少？v0＝36km/h＝10

m/s200v/m·s-1201610t/s10

12.67畫出課本例題中從起始時(shí)刻起0～20

s汽車的v-t圖像。先求出汽車在過程Ⅱ中減速的時(shí)間已知: v1＝16

m/sa2=-6

m/s2v2＝0求:

t2=?????

=????+????汽車從開始剎車起2.67

s就停下來。注意：v

= v0

+ a

t1、只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)2、該式是矢量式（應(yīng)用時(shí)要先規(guī)定正向）；3、剎車問題要先判斷停止時(shí)間(即首先求剎車時(shí)間)。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時(shí)和6s時(shí)的速度各是多少？解：由題以初速度v0=20m/s的方向?yàn)檎较颍瑒t加速度a=-4.0m/s2，剎車至停止所需時(shí)間t=（v﹣v0）/a=（0﹣20m/s）/（-4.0m/s2）=5s。故剎車后3s時(shí)的速度v3=v0+at=20m/s-4.0m/s2×3s=8m/s剎車后6s時(shí)汽車已停止運(yùn)動(dòng)，故v6=0【針對(duì)練習(xí)】【例題】某汽車在某路面緊急剎車時(shí)，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(yùn)動(dòng)示意圖解：以汽車初速度v0方向?yàn)檎较?，則加速度a=

-6m/s2則由v=v0+at得v0=v-at=0-(

-6m/s2)×2s=12m/s=43km/h汽車的速度不能超過43km/h解題步驟：⑴運(yùn)動(dòng)過程分析：畫運(yùn)動(dòng)過程示意圖，明確初速度v0、末速度v、加速度a和時(shí)間t。⑵規(guī)定正方向，確定各量的正負(fù)號(hào)，分析已知量和待求量；⑶運(yùn)用公式求未知量，若所求量是矢量，要說明方向。⑷對(duì)計(jì)算結(jié)果和結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)算。如圖是一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象。它的速度怎樣變化？在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，即Δt'=Δt時(shí)，速度的變化量Δv'

和Δv總是相等嗎？物體在做勻變速運(yùn)動(dòng)嗎？速度越來越大，做加速度運(yùn)動(dòng)。在相等的時(shí)間里，速度的變化量Δv'≠Δv。物體的加速度逐漸減小，做非勻變速直線運(yùn)動(dòng)。典例分析03【學(xué)以致用】1.判斷下列說法的正誤.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度不變.( √

)速度逐漸增加的直線運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng).( × )公式v＝v0＋at適用于任何做直線運(yùn)動(dòng)的物體.( ×

)(4)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象的斜率逐漸增大.( ×

)2.一輛電車，原來的速度是8

m/s，在一段足夠長的下坡路上以0.5

m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則行駛了20

s時(shí)的速度為

1

8m/s.3、中國青年網(wǎng)消息，被稱作“最能裝”的8A型列車在北京正式亮相，如圖4所示，最大載客量達(dá)到3

456人.該列車勻減速進(jìn)站，?？恳欢螘r(shí)間后又勻加速(同方向)出站，在如圖所示的四個(gè)v－t圖象中，正確描述了列車運(yùn)動(dòng)情況的是（

）解析:勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象是傾斜直線，A錯(cuò)誤；列車先勻減速，后速度為零，再勻加速，D錯(cuò)誤；由于列車前后運(yùn)動(dòng)方向一致，故B正確，C錯(cuò)誤.4、如圖，一同學(xué)沿一直線行走，現(xiàn)用頻閃照相記錄了他行走中9個(gè)位置的圖片，觀察圖片，能比較正確反映該同學(xué)運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象的是下列中的

( )答案：C解析：要注意到同學(xué)運(yùn)動(dòng)的方向，在到達(dá)最右端后，該同學(xué)掉頭向后運(yùn)動(dòng)，即如果以初速度方向?yàn)檎较?，則向后的速度是負(fù)的。同學(xué)走路時(shí)速度的可以由圖上兩相鄰時(shí)刻之間的距離判斷，可以看出開始時(shí)加速運(yùn)動(dòng)，掉頭后是勻速運(yùn)動(dòng)。5．對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系式v=v0＋at可以作以下理解（A．v0是時(shí)間間隔t開始的速度，v是時(shí)間間隔t結(jié)束時(shí)的速度，它們均是瞬時(shí)速度B．v一定大于v0C．a(chǎn)t可以是在時(shí)間間隔t內(nèi)速度的增加量，也可以是時(shí)間間隔t內(nèi)速度的減少量，在勻加速直線運(yùn)動(dòng)中at為正值，在勻減速直線運(yùn)動(dòng)中at為負(fù)值D．a(chǎn)與勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象的傾斜程度無關(guān)AC

）6．汽車沿平直公路做加速度為2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)，那么在任意1s內(nèi)（A．汽車的末速度一定比初速度大2m/sB．汽車的末速度一定等于初速度的2倍C．汽車的末速度比前1s內(nèi)的初速度大2m/sD．汽車的初速度一定比前1s內(nèi)的末速度大2m/sA

）7．2019年9月23日5時(shí)10分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭配套遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)，以“一箭雙星”方式，成功發(fā)射由中國航天科技集團(tuán)五院主抓研制的第47、48顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，如圖所示，若發(fā)射過程中某段時(shí)同內(nèi)火箭速度的變化規(guī)律為，由此可知這段時(shí)間內(nèi)（A．火箭的初速度為B．火箭的加速度為C．在末，火箭的瞬時(shí)速度為D．火箭做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C）DA．1.3m/s2 B．-1.3m/s2

C．0.65m/s2

D．-0.65m/s28．中國高鐵運(yùn)營里程占世界高鐵運(yùn)營總里程的三分之二以上，位居全球第一、高鐵相對(duì)于傳統(tǒng)火車來說最突出的特點(diǎn)是速度非?？?，測(cè)試速度最高能達(dá)到700km/h，運(yùn)營速度普遍也在350km/h以上。高鐵在平直鐵軌上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，從某時(shí)刻開始，第1s末的速度比第3s初的速度大1.3m/s，以高鐵運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?，則高鐵的加速