高中物理专题2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系同步.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 匀变速直线运动的研究,匀变速直线运动的速度,与时间关系,2,在下面的,v,t,图象中能看出哪些信息呢,?,物体的速度大小、方向，加速度大小和方向,?,t/s,v,(m,/s,),0,4,匀速直线运动：,速度不随时间变化的直线运动；,v,t,图像是一条平行与时间轴的直线,.,一,、,匀变速直线运动,o,v(m/s,),t/s,v,0,v,1,t,1,v,2,t,2,v,3,t,3,v,4,t,4,t,v,t,v,上节课，我们通过实验探究的方式描绘出了小车的,v,t,图象,.,相等的时间间隔内，速度的变化量总是相等,.,即加速度不随时间变化,.,v,t,1,、定义,沿着一条直线，且加速度不变的运动,.,2,、分类,匀减速直线运动：,速度,随时间,均匀减小,匀加速直线运动：,速度,随时间,均匀增加,匀变速直线运动,速度随时间均匀变化，,v-t,图象,是一条,倾斜,的,直线,.,练一练,请说出以下,v-t,图象所描述的运动的性质，以及速度方向、加速度方向,?,o,v,t,v,0,B,o,v,t,C,o,v,t,v,0,t,1,D,o,v,t,v,0,t,1,E,o,v,t,v,0,A,调头转向,O,v,t,1,2,3,t,1,如图所示是三个物体从同一位置出发的速度,时间图象,:,1,、描述各图线表示的运动情况怎样,?,2,、图象中图线的交点有什么意义,?,描述一个物体的运动情况从以下几个方面进行,(1),初速度情况；,(2),运动性质；,(3),运动时间,除用图象表示物体运动的速度与时间的关系外，是否还可以用公式表示物体运动的速度与时间的关系,?,如何表示,?,思考与讨论,v,0,t,v,t,v,0,v,t,二,、,速度与时间关系,1,、规定运动开始时刻为计时起点,(,即,0,时刻,),，则从运动开始时刻到时刻,t,，,时间的变化量为：,t,=,t,0=,t,2,、初速度,v,0,：计时起点（,t,0,）的速度,末速度,v,（也可用,v,t,表示）：时刻,t,的速度,速度变化量为：,v,=,v v,0,v,=,v,0,+,at,=,v,-,v,0,t,3,、速度与时间关系：,v,a,=,t,说明,加速度,初,态的,速度,运动过程对应的,时间,末,态的,速度,v,=,v,0,+,a,t,1.,注意标量，矢量,(,规定正方向,),2.,需先明确研究过程,a,在数值上等于单位时间内速度的改变量,v,0,t,v,t,v,0,v=,at,v,0,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,也可用数学方法：,直线的斜率为,a,，,和纵轴交点为,v,0,，由数学一次函数,y=,kx+b,得：,v,=,v,0,+,a,t,t,v,t,v,0,v,0,讨论,v,=,v,0,+,a,t,当,v,0,=0,时,物体做初速度为,零,的匀加速直线运动,v,=a,t,当,a,=0,时,物体做匀速直线运动,v,=,v,0,例,1,、,汽车以,40km/h,的速度匀速行驶，现以,0.6m/s,2,的加速度加速，,10s,后,速度能达到多少,?,经过多长时间汽车的速度达到,80km/h,?,典例探究,解：以初速度,v,0,=40km/h=11m/s,的方向为正方向，则,10s,后的速度,:,v,=,v,0,+,at,=11+0.610m/s=17m/s=62km/h,例,2,、,某汽车在某路面紧急刹车时，加速度的大小是,6m/s,2,，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：以汽车初速度,v,0,方向为正方向，则,由,v,=,v,0,+,at,得,v,0,=,v,-,at,=0-(-6)2m/s=12m/s=43km/h,汽车的速度不能超过,43km/h,例,3,、,某汽车正以,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,6m/s,2,，求汽车,5s,末,的速度,?,刹车问题,注意：,（与实际相符）,解：以初速方向为正方向,则,v,=,v,0,+,at,=12+(-6)5m/s=-18m/s,正确解法：以初速方向为正方向,当车速减为零时，,v,=,v,0,+,at,=12-6,t,0,=0,解得,t,0,=2s,即,2s,末汽车已刹车完毕，所以,5,末时汽车处于静止状态，即速度为零。,规范化解题,1,画出简单的物理模型；,2,列出已知量（注意符号），列出所用公式；,3,代入数据，计算；,4,验证合理性。,2,10,4,t/s,v/ms,-1,0,不能！,该式只适用于匀变速直线运动！,例,4,、,某质点运动的,v-t,图象如下图所示，已知,t,=2s,时速度,v,0,=10m/s,，,加速度,a,=2m/s,2,。能否利用,公式,v,=,v,0,+,at,求出,4s,时,的速度,?,说一说,汽车启动时，驾驶员,每隔,2s,记录,一次速度计上的示数，作出了汽车启动时速度时间图象如下图,.,说一说：汽车启动过程,是否为匀加速直线运动,?,v,t,t,v,0,v,t,该汽车启动时在做加速度越来越小的,变加速直线运动,!,v-t,图象曲线,某点切线的斜率,就是该时刻的,瞬时加速度,0,t,t,v,v,例,5,、,下图为两个物体运动的,v,t,图象，它们的速度怎样变化？物体所做的运动是,匀加速运动,吗？物体的加速度怎样变化？,0,v,t,0,v,t,请叙述它的运动情况,?,0,v(m/s,),t/s,1,4,4,描述一个物体的运动情况从以下几个方面进行,(1),初速度情况；,(2),运动性质；,(3),运动时间,一、匀速直线运动,v-t,图像是一条,平行于时间轴的直线,.,二、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。,v-t,图像是一条,倾斜的直线,。,2,、分类：,匀加,速速度随时间,均匀增加,；,匀减,速速度随时间,均匀减小,。,三、速度与时间的关系式,v,t,=,v,0,+,at,小结,例,6,、,卡车原来以,10m/s,的速度在平直公路上匀速行驶，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,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，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；,（,2,）开始刹车后,2s,末及,10s,末的瞬时速度。,解：以初速度,v,0,=10m/s,方向为正方向,（,1,）匀减速时：,v,=,v,0,+,a,1,t,1,匀加速时：,v,0,=,v,+,a,2,t,2,由此可得：,a,1,t,1,+,a,2,t,2,=0,又,t,2,=(1/2),t,1,，,t,1,+,t,2,=,t,=12s,得,t,1,=8s,，,t,2,=4s,则,a,1,=(,v,-,v,0,)/,t,1,=(2-10)/8m/s,2,=-1m/s,2,a,2,=(,v,0,-,v,)/,t,2,=(10-2)/4m/s,2,=2m/s,2,（,2,）,2s,末：,v,1,=,v,0,+,a,1,t,3,=10+(-1)2m/s=8m/s,10s,末：,v,2,=,v,+,a,2,t,4,=2+22=6m/s,从,v-t,图象中我们能得出哪些信息,?,1,、质点在任一时刻的瞬时速度及任一速度所对应的时刻；,2,、比较速度的变化快慢；,3,、确定加速度的大小和方向,.,4,、强调：交点不代表相遇！,描述的运动只能是直线运动！,归纳总结,v,0,0，a 0,v,0,0，a 0,匀加速,(,a,、,v,同向,),匀减速,(,a,、,v,反向,),v,0,0，a 0,v,0,0，a 0,匀加速,匀加速,匀减速,匀减速,判定匀加、匀减的方法,为什么,v-t,图象只能反映直线运动的规律,?,v-t,图象反映的是直线运动,因为速度是矢量，既有大小又有方向。物体做直线运动时，只可能有两个速度方向。规定了一个为正方向时，另一个便为负方向。而任何,v-t,图象中也只有两个速度方向，一个为正方向，另一个为负方向，所以反映的一定是直线运动。,当物体做曲线运动时，速度方向各不相同，不可能仅用正负表示所有方向,在下面的,v,t,图象中能看出哪些信息呢,?,物体的速度大小、方向，加速度大小和方向,?,t/s,v,(m,/s,),0,4,甲,t/s,v/m,s,-1,0,-4,乙,匀速直线运动,速度不随时间变化的直线运动,.,v,t,图像是一条平行与时间轴的直线,.,能断定这两个图象中所表示的运动方向相反吗,?,一,、,匀速直线运动,o,v/m.s,-1,t/s,-10,问题,1,、图,1,、图,2,中的,v-t,图线分别表示什么运动？有什么区别？,图,1,图,2,2,、能说它们的运动方向相反吗？,o,v/m.s,-1,t/s,10,o,v/m.s,-1,t/s,-10,10,问题,左图能说它们的运动方向相反吗？,在同一个坐标系中，v-t图象能比较物体的运动方向,说明,加速度,初,态的,速度,运动过程对应的,时间,末,态的,速度,v,=,v,0,+,a,t,1.,注意标量，矢量,(,规定正方向,),2.,需先明确研究过程,a,在数值上等于单位时间内速度的改变量,