匀变速直线运动的速度与时间关系.ppt

2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系,白塔高级中学 高一物理备课组,教学目标,1.知道什么是匀变速直线运动。 2.知道匀变速直线运动的v-t图像特点，知道直线的倾斜程度反映匀变速直线运动的加速度。 3.理解匀变速直线运动的速度与时间关系式v=v0+at，会用 v=v0+at解简单的匀变速直线运动问题。,1、这个v-t图像有什么特点？,匀速直线运动,2、表示的速度有什么特点？,3、表示的加速度又有什么特点？,是一条平行于时间轴的直线,表示速度不随时间变化，描述的是匀速直线运动,a = 0,思考与讨论一：,在上一节实验中，同学们探究了小车在钩码牵引下的运动，并且用v-t图象直观的描述了小车的速度随时间变化的规律，同学们能否简要画出小车运动的v-t图象？,思考与讨论二： 1、小车的速度在如何变化？,2、你能求出小车的加速度吗？,3、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,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。,探究：各种不同的v-t图象,v0,初速度为v0的匀加速直线运动，速度方向与加速度方向均为正方向,初速度为v0的匀减速直线运动，加速度方向与初速度方向相反,初速度为0的匀加速直线运动，速度方向与加速度方向均与被规定的正方向相反,初速度为v0的匀减速直线运动，速度为0后又做反方向的匀加速运动,初速度为v0的负向匀减速直线运动，速度为0后又做反方向的匀加速运动,互动探究,思考与讨论四： 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/ms-1,t/s,0,2、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+b,k值与直线有什么关系？ b表示什么？,3、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+b,v0,v=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=v /t （ 1 ）,v=v-v0 （ 2 ）,t=t-0 （ 3 ）,所以 v=v0+at,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 + a t,此关系式只适用于匀变速直线运动,说明：v = a t,通过v-t图象来理解速度与时间关系式,匀加速直线运动,匀减速直线运动,初速度v0=36km/h=10m/s，加速度a=0.5m/s2，时间t=10s，10s后的速度 v=v0+at =10m/s+0.5m/s210s =15m/s=54km/h,三、 速度公式的应用,例1：汽车以36km/h的速度匀速行驶，现以0.5m/s2的加速度加速，10s后的速度能达到多少？,解：规定初速度方向为正方向。,加速度a=-6m/s2，时间t=2s，2s末的速度v=0，根据v=v0+at我们有初速度 v0=v-at =0-（-6m/s2）2s =12m/s =43km/h,例题2：某汽车在紧急刹车时加速度的大小是6m/s2，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？,解：选取初速度方向为正方向建立直线坐标系。,解题步骤:,1.认真审题,分析已知量和待求量; 2.弄清题意,画示意图,并在图中标出各个物理量; 3.用公式建立方程,代入数据（注意单位换算）、计算出结果； 4.对计算结果和结论进行验算和讨论。,练习1：汽车以20m/s的速度匀速行驶，现以4.0m/s2的加速度开始刹车，则刹车后3s末和6s末的速度各是多少？,解答：由题知初速度v0=20m/s，加速度a=-4.0m/s2， 由速度公式v=vo+at，若速度减为0所需时间为t=(v- v0)/a=(0-20m/s)/(-4m/s2)=5s 刹车后3s末的速度 v3=v0+at=20m/s+(-4.0)3m/s=8m/s 刹车后6s时汽车早已停止运动，故v6=0,注意：,1、公式v=vo+at是矢量式（应用时要先规定正方向）； 2、刹车问题要先判断停止时间。,思考：某质点运动的v-t图象如下图所示， 已知t=2s时速度v0=10m/s，加速度a=2m/s2。能否利用公式v=vo+at求出4s时的速度？,不能！该式只适用于匀变速直线运动！,思考与讨论五： 1、如图是一个物体运动的v-t图象，它的速度怎样变化？ 2、在相等的时间间隔内，速度的变化量总是相等吗？ 3、物体在做匀变速直线运动吗?,加速度逐渐减小的加速运动,匀变速直线运动的v-t图象是一条 倾斜的直线。速度随时间均匀变化。,四