新教材高中物理 2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系课件（2）新人教版必修第一册

人教2019版必修第一册2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系第二章匀变速直线运动的研究【新课导入】如果C919飞机沿直线做匀速运动，它的v-t图像是一条平行于时间轴的直线。在上节课的实验中，小车在重物牵引下运动的v-t图像是一条倾斜的直线，它表示小车在做什么样的运动？一、匀变速直线运动纸带V-t图象时刻0s0.1s0.2s0.3s0.4s速度3m/s4m/s5m/s6m/s7m/s00.10.20.30.40.58642t/sv/ms-1由上节课的实验我们看到，小车运动的v-t图像类似于如图所示的v-t图像，是一条倾斜的直线。无论t选在什么区间，对应的速度的变化量v与时间的变化量t之比都是一样的，即物体运动的加速度保持不变。思考与讨论1、小车的速度在如何变化？t1v1t2v2t3t4v3v4v/m·s-10t/s2、你能求出小车的加速度吗？ΔvΔt3、直线的倾斜程度与小车的加速度有什么关系？匀变速直线运动ΔvΔtv0一、匀变速直线运动1.定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。2.特点：任意相等时间内的△V相等，速度均匀变化。3.分类：•（1）匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加的匀变速直线运动。•（2）匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀减小的匀变速直线运动。对速度—时间图象的理解应用如图所示为某物体运动的v-t图象，请思考：(1)物体在0～t2时间内的加速度是否发生变化？物体是否做匀变速直线运动？提示：尽管0～t2时间内图象穿过了横轴，但倾斜程度没变，斜率没变，所以加速度没变，是匀变速直线运动．(2)试说明物体做什么运动？提示：物体在0～t1时间内速度均匀减小，做匀减速直线运动；物体在t1～t2时间内速度为负值，速度方向反向了，且均匀增加，做匀加速直线运动．1．匀变速直线运动的v-t图象．如图所示，匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线．(1)直线a反映了速度随着时间是均匀增加的，为匀加速直线运动的图象．(2)直线b反映了速度随着时间是均匀减小的，为匀减速直线运动的图象．(3)直线c反映了速度随着时间先均匀减小，后均匀增加，由于加速度不变，整个运动过程也是匀变速直线运动．2．v-t图象的应用．图线上某点的纵坐标正负号表示瞬时速度的方向绝对值表示瞬时速度的大小图线的斜率正负号表示加速度的方向绝对值表示加速度的大小图线与坐标轴的交点纵截距表示初速度横截距表示开始运动或速度为零的时刻图线的拐点表示运动性质、加速度改变的时刻两图线的交点表示速度相等的时刻图线与横轴所围图形的面积表示位移，面积在横轴上方位移为正值，在横轴下方位移为负值教材图2.2-3是一个物体运动的v-t图像。它的速度怎样变化？在相等的时间间隔内，即t＝t′时，速度的变化量v′和v总是相等的吗？物体在做匀变速运动吗？几个常见弯曲图线：(图线的斜率表示物体的加速度)图线物理意义表示物体运动的加速度越来越大，速度越来越大．表示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．表示物体运动的加速度越来越大，速度越来越小，最后为零.二、速度与时间的关系思考与讨论1、匀变速直线运动的v-t图象与我们在数学里学的什么图象类似？v/m·s-1t/s0yx0b一次函数的图象匀变速直线运动yx0b2、你能不能将图中所示的一次函数的一般表达式写出来？y=kx+bk值与直线有什么关系？b表示什么？yx0b3、你能否类比一次函数的表达式，猜想一下右图中所示的速度与时间的关系式呢？y=kx+bv/m·s-1t/s0v0v=v0+at推导匀加速直线运动的速度随时间的变化关系公式（物理方法）推导的起点加速度不变推导过程:因为加速度保持不变，由a=Δv/Δt……（1）Δv=v-v0……（2）Δt=t-0……（3）所以v=v0+atv0tvtv0v0tvtv0加速度初态的速度运动过程对应的时间末态的速度匀变速直线运动公式的说明v=v0+at此关系式只适用于匀变速直线运动说明：△v=atvt△t通过v-t图象来理解速度与时间关系式tv△t匀加速直线运动匀减速直线运动v0△vv0△vvv=at=atv=v0+at速度—时间关系式的理解及应用1．在匀变速直线运动中，若速度和加速度均为负值，物体做什么运动？提示：若速度和加速度均为负值，说明物体的加速度与速度同向，物体做匀加速直线运动．2．由v＝v0＋at可知，物体的初速度越大，加速度越大，末速度越大，这种说法对吗？提示：不对，物体的初速度和加速度越大，如果加速度方向与初速度方向相反，速度在减小，末速度变小．1．公式v＝v0＋at中各符号的含义．(1)v0、v分别表示物体的初、末速度．(2)a为物体的加速度，且a为恒量．2．公式的矢量性．(1)公式中的v0、v、a为矢量，应用公式解题时，一般取v0的方向为正方向，a、v与v0的方向相同时取正值，与v0的方向相反时取负值．(2)a与v0同向时物体做匀加速直线运动，a与v0方向相反时，物体做匀减速直线运动．3．公式v＝v0＋at的特殊形式．(1)当a＝0时，v＝v0(匀速直线运动)．(2)当v0＝0时，v＝at(由静止开始的匀加速直线运动)．特别说明速度公式v＝v0＋at虽然是加速定义式a＝v－v0Δt的变形，但两式的适用条件是不同的：(1)v＝v0＋at仅适用于匀变速直线运动．(2)a＝v－v0Δt可适用于任意的运动．【例题】一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以0.6m/s2的加速度加速，10s末因故突然紧急刹车，随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是6m/s2。（1）汽车在10s末的速度是多少？（2）汽车从刹车到停下来用了多长时间？【分析】依题意，汽车加速和减速过程都是在做匀变速直线运动。第（1）问是已知加速的时间求末速度。第（2）问是已知末速度求减速的时间。两个问题都需要用匀变速直线运动的速度与时间关系式来求解。其中，第（2）问汽车加速度的方向跟速度、位移的方向相反，需要建立坐标系处理物理量之间的正负号问题。【解析】（1）汽车做匀加速直线运动。初速度v0＝36km/h＝10m/s，加速度a＝0.6m/s2，时间t＝10s。根据匀变速直线运动速度与时间的关系式，有v＝v0＋at＝10m/s＋0.6m/s2×10s＝16m/s