人教版(2023)必修第一冊(cè)物理高中 2.2 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系(共22張PPT)

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人教版(2023)必修第一冊(cè)物理高中

2.2勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系

第二章

勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的研究

2.2勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的

速度與時(shí)間的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：v-t圖像是一條傾斜的直線(xiàn)，由此可以看出小車(chē)的速度隨時(shí)間是均勻變化的。

一、上節(jié)回溯

己所不欲，勿施于人

如果C919飛機(jī)沿直線(xiàn)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，我們可以說(shuō)它的瞬時(shí)速度保持不變，所以它的v-t圖像是一條平行于時(shí)間軸的直線(xiàn)。上節(jié)課的實(shí)驗(yàn)中我們用小車(chē)模擬高鐵出站的運(yùn)動(dòng)，得到的v-t圖像是一條傾斜的直線(xiàn)，那么這表示小車(chē)再做什么樣的運(yùn)動(dòng)？

問(wèn)題引入

二、知識(shí)講解——?jiǎng)蜃兯僦本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)

v-t圖像是一條傾斜的直線(xiàn)。

v-t圖像的特點(diǎn)

v0

v

v1

t1

v2

t2

v3

t3

v4

t4

t

O

Δt

Δv

Δt’

Δv’

從速度v1變化到速度v2這個(gè)階段加速度：

a1＝

從速度v3變化到速度v4這個(gè)階段加速度：

a2＝

從圖像中可以看出a1＝a2

二、知識(shí)講解——?jiǎng)蜃兯僦本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)

己所不欲，勿施于人

經(jīng)過(guò)前面對(duì)v-t圖像的分析，我們知道小車(chē)做的是加速度不變的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。我們把沿著一條直線(xiàn)，且加速度不變的運(yùn)動(dòng)，叫作勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

如果物體的速度隨著時(shí)間均勻增加，這種運(yùn)動(dòng)叫作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；

如果物體的速度隨著時(shí)間均勻減小，這種運(yùn)動(dòng)叫作勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

二、知識(shí)講解——?jiǎng)蜃兯僦本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)

己所不欲，勿施于人

1、關(guān)于直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的下述說(shuō)法中正確的是（）（多選）

A.勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度是恒定的，不隨時(shí)間

而改變

B.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度隨時(shí)間而改變

C.速度隨時(shí)間不斷增加的運(yùn)動(dòng)，叫勻加速直

線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

D.速度隨著時(shí)間均勻減小的運(yùn)動(dòng)，叫做勻減

速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

ABD

練習(xí)

己所不欲，勿施于人

速度與時(shí)間的關(guān)系式

v

v0

t

己所不欲，勿施于人

速度與時(shí)間的關(guān)系式

1、在公式中，各物理量的意義

2、在公式中，哪些物理量是矢量

末速度初速度速度的變化量

V、V0、a都是矢量，方向不一定相同

注意：必須先規(guī)定正方向，一般以v0的方向?yàn)檎较?，?duì)于勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度取正值；對(duì)于勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度取負(fù)值。

己所不欲，勿施于人

加速度

時(shí)間

初速度

若初速度v0=0，則v=at

己所不欲，勿施于人

y

x

O

b

你能否類(lèi)比一次函數(shù)的表達(dá)式，猜想一下右圖中所示的速度與時(shí)間的關(guān)系式呢？

y=kx+b

v/m·s-1

t/s

O

v0

v=v0+at

己所不欲，勿施于人

推導(dǎo)勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系公式（物理方法）

推導(dǎo)過(guò)程:

因?yàn)榧铀俣缺３植蛔儯?/p>

由a=Δv/Δt……（1）

Δv=v-v0……（2）

Δt=t-0……（3）

所以v=v0+at

v/m·s-1

t/s

O

v0

一定要?jiǎng)邮滞茖?dǎo)！

己所不欲，勿施于人

加速度

初速度

時(shí)間

末速度

勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)公式的說(shuō)明

v=v0+at

推導(dǎo)的速度與時(shí)間關(guān)系的公式：v=v0+at對(duì)勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)適用嗎？

公式：v=v0+at對(duì)勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)也適用,但加速度a取負(fù)值.

己所不欲，勿施于人

勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

v0

Δv

v0

Δv

v

v

=at

=at

v=v0+at

通過(guò)v-t圖像來(lái)理解速度與時(shí)間關(guān)系式

v/m·s-1

t/s

O

v0

Δt

v

t

v/m·s-1

t/s

O

v0

Δt

t

v

己所不欲，勿施于人

三、速度與時(shí)間的關(guān)系

1、你能根據(jù)右側(cè)的勻變速運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像寫(xiě)出速度與時(shí)間的關(guān)系式嗎？與數(shù)學(xué)中的一次函數(shù)表達(dá)式對(duì)比，說(shuō)明關(guān)系式各字母的物理意義是什么？

速度與時(shí)間的關(guān)系式：v＝v0+at

速度-時(shí)間圖像的斜率表示加速度a，

縱截距表示0時(shí)刻的瞬時(shí)速度v0，即初速度

2、你能根據(jù)加速度的公式推導(dǎo)出速度與時(shí)間的關(guān)系式嗎？

由

得v＝v0+at

己所不欲，勿施于人

☆梳理深化

1.v＝v0+at，v表示末速度，v0表示初速度，a表示加速度，t表示時(shí)間，

at表示速度變化量。

2.v、v0、a都是矢量，方向不一定相同,因此,應(yīng)先規(guī)定正方向。

（一般以v0的方向?yàn)檎较颍瑒t對(duì)于勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度取正值；

對(duì)于勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度取負(fù)值。）

3.公式的適用條件：勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

三、速度與時(shí)間的關(guān)系

己所不欲，勿施于人

☆鞏固提升

例3、一質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始以1m/s2的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)5s后做勻速運(yùn)動(dòng)，最后2s的時(shí)間內(nèi)使質(zhì)點(diǎn)勻減速到靜止，則質(zhì)點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度是多大？勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度又是多少？

解析：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程包括加速—?jiǎng)蛩佟獪p速3個(gè)階段(如圖)，AB為勻加速階段，BC為勻速階段，CD為勻減速階段。

勻速運(yùn)動(dòng)的速度即為加速階段的末速度vB，

由速度公式得

vB＝v0＋at＝(0＋1×5)m/s＝5m/s

三、速度與時(shí)間的關(guān)系

己所不欲，勿施于人

而質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)的初速度即為勻速運(yùn)動(dòng)的速度，所以，

vB＝vC＝5m/s，而最終vD＝0，由vD＝v0＋at得

三、速度與時(shí)間的關(guān)系

☆鞏固提升

例3、一質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始以1m/s2的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)5s后做勻速運(yùn)動(dòng)，最后2s的時(shí)間內(nèi)使質(zhì)點(diǎn)勻減速到靜止，則質(zhì)點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度是多大？勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度又是多少？

己所不欲，勿施于人

練習(xí)1：汽車(chē)以20m/s的速度勻速行駛，現(xiàn)以大小為4.0m/s2的加速度開(kāi)始

剎車(chē)，則剎車(chē)后3s末和6s末的速度各是多少？

三、速度與時(shí)間的關(guān)系

解析：質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)的初速度

由v＝v0＋at得

當(dāng)物體的末速度為零時(shí)，

減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

所以物體3s末的速度v＝v0＋at=8m/s；

物體6s末的速度為0.

己所不欲，勿施于人

練習(xí)2、假設(shè)某艦載機(jī)的起飛速度為60m/s,某航空母艦甲板上的彈射裝

置使飛機(jī)獲得50m/s的初速度,飛機(jī)在甲板上滑行s時(shí)起飛,則飛機(jī)起飛

時(shí)的加速度為()

A.4.5m/s2B.5.0m/s2

C.5.5m/s2D.6.0m/s2

C

三、速度與時(shí)間的關(guān)系

己所不欲，勿施于人

練習(xí)3、如圖所示為一質(zhì)點(diǎn)在0~t2時(shí)間內(nèi)的速度—時(shí)間圖象，t2=2t1則下列說(shuō)法正確的是（）

A.0~t1時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，t1~t2時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做反方向的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

B.0~t1時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的加速度減小，t1~t2時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的加速度不變