2019-2020学年高中物理 第1章 5 匀变速直线运动速度与时间的关系课件 教科版必修1

5.匀变速直线运动速度与时间的关系1.掌握匀变速直线运动的概念,知道匀变速直线运动v-t图像的特点.2.理解匀变速直线运动v-t图像的物理意义,会根据图像分析、解决问题.3.掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式,并能进行相关的计算.项目匀变速直线运动概念加速度恒定的直线运动,叫匀变速直线运动(速度随时间均匀变化)分类匀加速直线运动:物体的速度随时间均匀增加的直线运动匀减速直线运动:物体的速度随时间均匀减小的直线运动公式vt=v0+at图像探究一探究二对v-t图像的进一步探究匀变速直线运动的v-t图像①沿正方向的匀速直线运动②沿正方向的初速度不为零的匀加速直线运动③沿正方向的初速度为零的匀加速直线运动④沿正方向的初速度不为零的匀减速直线运动探究一探究二变加速直线运动的v-t图像加速度增加的加速运动曲线越来越陡,斜率增大,物体运动的加速度越来越大;速度越来越大加速度减小的加速运动曲线越来越缓,最后水平,物体运动的加速度越来越小,最后为零;速度越来越大,最后匀速加速度增加的减速运动曲线越来越陡,斜率增大,物体运动的加速度越来越大;速度越来越小,最后为零加速度减小的减速运动曲线越来越缓,斜率减小,物体运动的加速度越来越小;速度越来越小,最后为零探究一探究二对公式vt=v0+at的理解及应用1.速度公式vt=v0+at反映了匀变速直线运动的瞬时速度随时间变化的规律,式中v0是开始时刻的瞬时速度,vt是经时间t后的瞬时速度.2.速度公式中v0、vt、a都是矢量,其运算法则和标量不同,利用公式时首先要规定正方向,一般取v0的方向为正方向.其他各量若与v0同向,则取正值;若与v0反向,则取负值.对计算结果中的正负号,需要根据正方向的规定说明其物理意义.3.对匀减速直线运动有两种处理方法:一种是将a直接用负值代入,速度公式vt=v0+at形式不变;另一种是将a用其绝对值代入(即a仅表示加速度的大小),速度公式需变形为vt=v0-at.探究一探究二4.公式vt=v0+at和a=𝑣𝑡-𝑣0𝑡的比较公式vt=v0+at是由加速度的定义式a=𝑣𝑡-𝑣0𝑡变化得来,但两式的适用范围不同,公式𝑣𝑡=𝑣0+𝑎𝑡仅适用于匀变速直线运动,而公式𝑎=𝑣𝑡-𝑣0𝑡可适用于任意的直线运动.【例题1】(多选)下列v-t图像代表质点做匀加速直线运动的是()解析:在v-t图像中,匀加速直线运动的速度随着时间的增加而增大,由题图可知,A图中的速度是随着时间的增加而增大的,故选项A正确;B图中的速度随着时间的增加是先减小到0后再增大的,因此不是匀加速直线运动,也不是匀减速直线运动,而是匀变速直线运动,故选项B不符合题意;同理可知选项D也不符合;C图中的速度是随着时间的增加沿负方向增大的,故选项C正确.答案:AC反思由于速度是矢量,在图像中比较大小时只看坐标的绝对值,即在图像中一定要注意:图线向上倾斜不一定是加速运动;图线向下倾斜不一定是减速运动,这是在观察图像时要注意的.【例题2】甲、乙两汽车以36km/h的速度并排匀速行驶.若甲汽车以0.6m/s2的加速度加速,则10s后速度能达到多少?若乙汽车以0.6m/s2的加速度刹车,则10s后和20s后速度各减为多少?解析:初速度v0=36km/h=10m/s,加速度a1=0.6m/s2,a2=-0.6m/s2.甲汽车加速10s后的速度v1=v0+a1t1=10m/s+0.6×10m/s=16m/s;从乙汽车开始刹车至停下所需时间t3=0-𝑣0𝑎=0-10-0.6s≈16.7s,故开始刹车10s后乙汽车的速度v2=v0+a2t2=10m/s-0.6×10m/s=4m/s,刹车20s后乙汽车的速度为0.答案:16m/s4m/s0反思(1)在解题时,要先规定正方向,一般以v0的方向为正方向,若v0=0时,一般以a的方向为正方向.(2)物体做减速运动时,a的方向与v0的方向相反,注意符号不要弄错.(3)对于做匀减速直线运动的物体,应注意物体速度减为零之后能否加速返回,若不能,应注意题中所给时间与物体所能运动的最长时间的关系.t=𝑣0𝑎(𝑎只代入大小计算)