物理必修ⅰ人教新课标匀变速直线运动的速度与时间的关系课件.ppt

,第二章 匀变速直线运动的研究,第二节匀变速直线运动的速度与时间的关系,1,理解匀变速直线运动的概念，知道加速度特点及,v,t,图象特点,2,掌握匀变速直线运动的速度与时间关系公式，并能利用公式进行计算,一、匀变速直线运动,1,定义：,沿着一条直线，且,的运动,2,特点,(1),轨迹为一条,(2),加速度,a,的,和方向不变,加速度不变,直线,大小,3,分类,(1),匀加速直线运动：速度随时间,均匀增大,的匀变速直线运动,(2),匀减速直线运动：速度随时间,均匀减小,的匀变速直线运动,4,直线运动的,v,t,图象,(1),匀速直线运动的,v,t,图象是一条平行于,t,轴,的直线，如图甲所示,甲乙,(2),匀变速直线运动的,v,t,图象是一条,的直线，如图乙所示，,a,表示匀加速直线运动，,b,表示匀减速直线运动,(3),v,t,图线的,表示物体的加速度,倾斜,倾斜程度,某物体做直线运动的,v,t,图象如图所示则,(1)0 s,2 s,物体做什么运动？,(2)2 s,4 s,物体做什么运动？,(3)0 s,4 s,内物体的运动是匀变速直线运动吗？,提示：,(1)0 s,2 s,物体做匀减速直线运动,(2)2 s,4 s,物体做匀加速直线运动,(3)0 s,4 s,内物体的速度方向虽然由负变为正，但物体的加速度大小、方向始终没有变化，因此整个过程可看成是匀减速直线运动,v,v,0,at,一、对速度与时间关系式的理解,1,公式,v,v,0,at,中各符号的含义,(1),v,0,、,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,v,0,、,v,、,a,为矢量，应用公式解题时，一般取,v,0,的方向为正方向，,a,、,v,与,v,0,的方向相同时取正值，与,v,0,的方向相反时取负值,(2),a,与,v,0,方向相同时，物体做匀加速运动，,a,与,v,0,方向相反时，物体做匀减速直线运动,3,公式的适用条件,只适用于匀变速直线运动,4,公式,v,v,0,at,的特殊形式,(1),当,a,0,时，,v,v,0,.(,匀速直线运动,),(2),当,v,0,0,时，,v,at,.(,由静止开始的匀加速直线运动,),5,使用速度公式要注意的问题,(1),速度公式,v,v,0,at,的适用条件是匀变速直线运动，所以应用公式时首先对运动性质和运动过程进行判断和分析,(2),对匀减速直线运动的两种处理方法：方法一是将,a,直接用负值代入，速度公式,v,v,0,at,不变；方法二是将,a,用其大小代入，速度公式变形为,v,v,0,at,.,二、几种直线运动的,v,t,图象,1,匀速直线运动的,v,t,图象,如图甲所示，由于匀速直线运动的速度不随时间改变，因而,v,t,图象是一条平行于时间轴的直线从图象中可以直接看出速度的大小为,v,0,.,(2)对匀减速直线运动的两种处理方法：方法一是将a直接用负值代入，速度公式vv0at不变；,(2)当v00时，vat.,(1)当a0时，vv0.,(2)着陆后8 s飞机的速度多大？,B物体的速度大小为4 m/s，和初速度方向相反,(2)匀减速直线运动：速度随时间均匀减小的匀变速直线运动,答案：5 m/s2.,【题后总结】解决实际问题，例如汽车刹车、飞机着陆等问题时，必须考虑实际情况当物体做匀减速直线运动时，必须考虑减速为零之后能否返回，若能返回，可以用vv0at计算，若不能返回，物体停止后，就不再运动，此后任一时刻的速度均为零，此时不能直接用公式vv0at计算,(2)a为物体的加速度，且a为恒量,答案：(1)20 m/s(2)0,v2v1a2t2(1 5001010)m/s1 400 m/s，,(2)两图线的交点的意义是什么？,表示物体运动的加速度越来越大，速度越来越大,(3)求1 s末A、B的速度；,(2)2 s4 s物体做匀加速直线运动,2,匀变速直线运动的,v,t,图象,如图乙所示，匀变速直线运动的,v,t,图象是一条倾斜的直线，直线,a,反映了速度随时间是均匀增加的，即是匀加速直线运动的图象；直线,b,反映了速度随时间是均匀减小的，即是匀减速直线运动的图象,3,注意问题,物体做加速度变化的直线运动，其,v,t,图象为一条曲线曲线上某点的切线的倾斜程度表示物体的瞬时加速度如下面图表中的几幅,v,t,图象，均表示变加速直线运动,.,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，最后不变,表示物体运动的加速度越来越小，速度越来越小,一质点从静止开始以,1 m/s,2,的加速度做匀加速直线运动，经,5 s,后做匀速运动，最后,2 s,的时间使质点匀减速到静止，则质点匀速运动时速度多大？减速运动时加速度多大？,解析：,质点的运动过程包括匀加速,匀速,匀减速三个阶段，如图所示，,AB,段为加速阶段，,BC,段为匀速阶段，,CD,段为减速阶段,速度与时间关系式的应用,答案：,5 m/s,2.5 m/s,2,【,针对训练,】,1.,发射卫星一般应用多级火箭，第一级火箭点火后，使卫星向上匀加速运动的加速度为,50 m/s,2,，燃烧,30 s,后第一级脱离，第二级火箭没有马上点火，所以卫星向上做加速度为,10 m/s,2,的匀减速运动，,10 s,后第二级火箭启动，卫星继续加速卫星的加速度为,80 m/s,2,，这样再经过,90 s,二级火箭脱离时，卫星的速度多大？,解析：,第一级火箭脱离时，卫星的速度为,v,1,.,则,v,1,v,0,a,1,t,1,(0,50,30)m/s,1 500 m/s,，,第二级火箭刚启动时，卫星的速度为,v,2,，则,v,2,v,1,a,2,t,2,(1 500,10,10)m/s,1 400 m/s,，,第二级火箭脱离时，卫星的速度为,v,3,，则,v,3,v,2,a,3,t,3,(1 400,80,90)m/s,8 600 m/s.,答案：,8 600 m/s,汽车以,54 km/h,的速度匀速行驶,(1),若汽车以,0.5 m/s,2,的加速度加速，则,10 s,后速度能达到多少？,(2),若汽车以,3 m/s,2,的加速度刹车，则,10 s,后速度为多少？,实际类问题运动分析,答案：,(1)20 m/s,(2)0,【,题后总结,】,解决实际问题，例如汽车刹车、飞机着陆等问题时，必须考虑实际情况当物体做匀减速直线运动时，必须考虑减速为零之后能否返回，若能返回，可以用,v,v,0,at,计算，若不能返回，物体停止后，就不再运动，此后任一时刻的速度均为零，此时不能直接用公式,v,v,0,at,计算,【,针对训练,】,2.,飞机着陆后做匀减速直线运动，设飞机着陆时速度为,60 m/s,2 s,后飞机的速度为,36 m/s.,(1),飞机的加速度多大？,(2),着陆后,8 s,飞机的速度多大？,答案：,(1)12 m/s,2,(2)0,A,、,B,是做匀变速直线运动的两个物体的,v,t,图象，如图所示,v,t,图象的理解和应用,(1),A,、,B,各做什么运动？求其加速度；,(2),两图线的交点的意义是什么？,(3),求,1 s,末,A,、,B,的速度；,(4),求,6 s,末,A,、,B,的速度,表示物体运动的加速度越来越小，最后为零；,vt图象的理解和应用,发射卫星一般应用多级火箭，第一级火箭点火后，使卫星向上匀加速运动的加速度为50 m/s2，燃烧30 s后第一级脱离，第二级火箭没有马上点火，所以卫星向上做加速度为10 m/s2的匀减速运动，10 s后第二级火箭启动，卫星继续加速卫星的加速度为80 m/s2，这样再经过90 s二级火箭脱离时，卫星的速度多大？,答案：5 m/s2.,(1)飞机的加速度多大？,(3)1 s末A物体的速度大小为3 m/s，和初速度方向相同；,(3)0 s4 s内物体的运动是匀变速直线运动吗？,速度越来越大，最后不变,如图甲所示，由于匀速直线运动的速度不随时间改变，因而vt图象是一条平行于时间轴的直线从图象中可以直接看出速度的大小为v0.,(3)求1 s末A、B的速度；,(2)2 s4 s物体做什么运动？,速度与时间关系式的应用,1公式vv0at中各符号的含义,(1)速度公式vv0at的适用条件是匀变速直线运动，所以应用公式时首先对运动性质和运动过程进行判断和分析,直线b反映了速度随时间是均匀减小的，即是匀减速直线运动的图象,v2v1a2t2(1 5001010)m/s1 400 m/s，,A该物体的运动方向一直不变,v2v1a2t2(1 5001010)m/s1 400 m/s，,(2),两图线的交点表示此时刻两个物体的速度相等,(3)1 s,末,A,物体的速度大小为,3 m/s,，和初速度方向相同；,B,物体的速度大小为,6 m/s,，和初速度方向相同,(4)6 s,末,A,物体的速度大小为,8 m/s,，和初速度方向相同；,B,物体的速度大小为,4 m/s,，和初速度方向相反,答案：,见解析,【,针对训练,】,3.,如图所示是物体运动的,v,t,图象，下列说法正确的是,(,),A,该物体的运动方向一直不变,B,2 s,时运动方向发生变化,C,2 s,时物体的加速度方向发生变化,D,t,6 s,时物体离出发点最远,答案：,BD,误区：不注意公式,v,v,0,at,的矢量性导致漏解或错解,【,典型例题,】,如图所示，小球以,v,0,5 m/s,的速度从中间滑上光滑的足够长的斜面，已知小球在斜面上运动时的加速度大小为,2 m/s,2,，当小球的速度大小为,3 m/s,时需经过多少时间？,答案：,1 s,或,4 s,【,误区警示,】,速度公式,v,v,0,at,为矢量式，公式中,v,、,v,0,、,a,为矢量，计算时要据正方向确定其正、负值本题易容易直接套用公式,v,v,0,at,，,v,取,3 m/s,求得,t,1,1 s,，而忽略了,v,3 m/s,时，,t,2,4 s,的情况导致漏解,.,谢谢观看！,