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物理:2.2 匀变速直线运动的速度和时间关系 课件(新人教版必修1)


第二章

匀变速直线运动的研究

§2.2

能说它们 一、匀速直线运动: 匀速直线运动: 的运动方 向相反吗? 向相反吗?
v/(m·s-1) 10 0
-10

v/(m·s-1)

t/s

0

不能,因为不在同一个坐标系中



t/s



1、这是什么图象?图线中的一点表示什么含义? 这是什么图象?图线中的一点表示什么含义? 图像反映出什么物理量间的关系? 图像反映出什么物理量间的关系? 图象具有什么特点?从图象可判断物体做什么运动? 2、图象具有什么特点?从图象可判断物体做什么运动? 物体的加速度是多少? 3、物体的加速度是多少?

一.匀速直线运动
v/m·s-1
10

能说它们的 运动方向相 反吗? 反吗?

0
-10

t/s

二.匀变速直线运动
v/(m·s-1) v/(m·s-1)
Δ Δ

v2 v1

a>0
θ Δ

v'

a<0

vΔt'

t
t2
t/s 0 t/s

0

t1

1、从图可判断物体速度如何变化? 、从图可判断物体速度如何变化? 2、物体的加速度如何表示?又如何变化呢? 、物体的加速度如何表示?又如何变化呢 3、物体做什么运动? 、物体做什么运动? 4、a>0一定是加速运动,a<0一定是减速运动吗? 、 一定是加速运动, 一定是减速运动吗? 一定是加速运动 一定是减速运动吗

二、匀变速直线运动

1、概念:质点沿一条直线,且加速度不变的 概念:质点沿一条直线, 运动叫匀变速直线运动

2、V-t图象:一条倾斜直线 图象:

3、匀变速直线运动的分类: 匀变速直线运动的分类:
(1)如果物体的速度随时间均匀增加,称为匀加 如果物体的速度随时间均匀增加, 速直线运动,如汽车起动、飞机起飞、 速直线运动,如汽车起动、飞机起飞、石块 自由下落等均可近似认为是匀加速直线运动。 自由下落等均可近似认为是匀加速直线运动。 (2)如果物体的速度随时间均匀减少,称为匀减 如果物体的速度随时间均匀减少, 速直线运动,如汽车刹车、飞机降落、 速直线运动,如汽车刹车、飞机降落、石块 被 竖直向上抛等均可近似认为是匀减速直线运 动。

拓展: 拓展:

? 火车出站时速度由零逐渐增大,速度 达到一定值后匀速运动,进站时速度 逐渐减小至零.整个过程中,运动情况 是怎样的呢? ? 全程可分为三个过程

拓展: 拓展:
v
v4 v3 v2 v1 ?t t1 t2 t t4 3 ?t’ ?v ?v’

思考1:物体运动 思考 物体运动 的速度怎样变 化? 思考2:在相等的 思考 在相等的 时间间隔内, 时间间隔内,速 度的变化量总是 相等吗? 相等吗?
t

o

思考3:物体在做 思考 物体在做 匀加速运动吗? 匀加速运动吗?

物体的速度与时间有什么关系呢? 物体的速度与时间有什么关系呢?
v/(m·s-1)

a=1m/s

2

V?
5 4 3 2 0 1 2 3 t t/s

加速度a=1m/s2的物 m/s 加速度 理意义是什么? 理意义是什么?

1s末,物体的速度: 末 物体的速度: 2s末,物体的速度: 末 物体的速度: 3s末,物体的速度: 末 物体的速度: ts末,物体的速度: 末 物体的速度:

=2+1x1= V1=2+1x1=3(m/s) V2=2+1x2=4 (m/s) V3=2+1x3=5 (m/s) V=2+1xt

= V0+at

4、匀变速直线运动速度与时间的关式 、 从运动开始到时刻t 那么: 从运动开始到时刻t, 那么: 时间的变化量就是△ 时间的变化量就是△t=t-0 速度的变化量就是△ 速度的变化量就是△v=v-v0 所以a v/△ =( 所以a=△v/△t =(v-v0)/△t
v

解得: 解得:v=v0

+at
△t

△v

0

t

(1)讨论: v=v0 +at 讨论: = 若 v 0= 0 则 v = at
物体做初速度为零的匀加速直线运动

若 a = 0

则 v = v0

物体做匀速直线运动

(2)通过v-t图象来理解速度与时间的关系式 (v = v 0+ a t )

匀加速直线运动

匀减速直线运动

例题1: 汽车以40km/h的速度匀速行驶, 40km/h的速度匀速行驶 例题1: 汽车以40km/h的速度匀速行驶, 现以0.6m/s 的加速度加速,10s后速度能 现以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度能 达到多少? 达到多少?
=40km/h=11m/s的方向为正方向 解:以初速度v0=40km/h=11m/s的方向为正方向 则10s后的速度: 10s后的速度: 后的速度

注意: 注意: 1、公式中的物理量代入具体数值运算时单位要 统一 都是矢量, 2、v0、a、v都是矢量,处理问题时应先选取正 方向。(一般选择初速度v 方向为正方向) 。(一般选择初速度 方向。(一般选择初速度v0方向为正方向)

v=v0+at=11+0.6×10m/s=17m/s=62km/h =11+0.6×

例题2、某汽车在某路面紧急刹车时, 例题 、某汽车在某路面紧急刹车时,加速度的大小 如果必须在2s内停下来 内停下来, 是6m/s2,如果必须在 内停下来,汽车的行驶速度 最高不能超过多少? 最高不能超过多少? 解:以汽车初速度v0方向为正方向 以汽车初速度 则由v=v 则由 0+at得 得 v0=v-at=0-(-6) ×2m/s=12m/s=43km/h 汽车的速度不能超过43km/h 汽车的速度不能超过

公式中矢量的方向的确定: 公式中矢量的方向的确定:
加速直线运动: 符号( 负号) 加速直线运动:a与v符号(正、负号)相同 直线运动 直线运动: 符号( 负号) 减速直线运动 减速直线运动:a与v符号(正、负号)相反

一般选取初速度方向为正方向

例题3 某汽车正以12m/s的速度在路面上匀速行驶, 例题3、某汽车正以12m/s的速度在路面上匀速行驶, 12m/s的速度在路面上匀速行驶 前方出现紧急情况需刹车,加速度大小是3m/s2,求 前方出现紧急情况需刹车,加速度大小是3m/s 汽车5s末的速度。 5s末的速度 汽车5s末的速度。 解:以初速方向为正方向 =12+(5m/s=则v=v0+at=12+(-3) ×5m/s=-3m/s 正确解法:以初速方向为正方向 正确解法: 当车速减为零时,v=v0+at0=12-3t0=0 当车速减为零时, =12解得t0=4s 注意: 注意: 4s末汽车已刹车完毕 所以5 末汽车已刹车完毕, 即4s末汽车已刹车完毕,所以5末时汽车处于静止 刹车问题 状态,即速度为零。 状态,即速度为零。 与实际相符) (与实际相符)

匀变速直线运动 1、概念:质点沿一条直线,且加速度不变 概念:质点沿一条直线, 的运动叫匀变速直线运动 2、V-t图象:一条倾斜直线 图象: 匀加速直线运动: 匀加速直线运动: 物体的速度随着时间均匀增加 3、分类 匀减速直线运动: 匀减速直线运动: 物体的速度随着时间均匀减少
v = v0 + at

4、速度与时间的公式 (1).公式:

v = v 0 + at

(2).应用:求某时刻的速度 应用:

作业: 作业:1、课本P36(1)(2)(3)(4) 课本P36( )(2)(3)(4 P36

谢谢指导!

例题4 例题
课本P36,第三题 , 课本 v/(m/s) B

2 1.5 1 A

C

0 1 2

4

D 6 7 8 t/s

备注: 备注 V-t图象不是表示物体运动轨迹 图象不是表示物体运动轨迹

例题5 卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀 例题5、卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀 10m/s 速行驶,因为路口出现红灯, 速行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方 开始刹车,使卡车匀减速前进,当车减速到2m/s 开始刹车,使卡车匀减速前进,当车减速到2m/s 交通灯转为绿灯,司机当即停止刹车, 时,交通灯转为绿灯,司机当即停止刹车,并且 只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度, 只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度, 从刹车开始到恢复原速过程用了12s 12s。 从刹车开始到恢复原速过程用了12s。求:(1) 减速与加速过程中的加速度大小; 减速与加速过程中的加速度大小; (2 ) 开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度。 2s末及10s末的瞬时速度 开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度。

解:以初速度v0=10m/s方向为正方向 以初速度 方向为正方向 (1)匀减速时:v=v0+a1t1 匀加速时:v0=v+a2t2 匀减速时: 匀加速时: 由此可得: 由此可得:a1t1+a2t2=0 又t2=(1/2)t1,t1+t2=t=12s 得t1=8s,t2=4s , 则a1=(v-v0)/t1=(2-10)/8m/s2=-1m/s2 a2=(v0-v)/t2=(10-2)/4m/s2=2m/s2 (2)2s末:v1=v0+a1t3=10+(-1) ×2m/s=8m/s ) 末

=2+2× 10s末 10s末:v2=v+a2t4=2+2×2=6m/s


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