資源簡介

(共28張PPT)
第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究
人教版（2019）必修 第一冊
2.2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系
1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的 v t 圖像是傾斜直線，建構(gòu)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的模型，了解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及其分類。
2.能根據(jù) v t 圖像得出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式 v＝v0＋at，理解公式的含義。
3.能應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式或圖像，分析和解決生產(chǎn)、生活中有關(guān)的實(shí)際問題。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
新知導(dǎo)入
上節(jié)課同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)研究了小車在重物牽引下運(yùn)動(dòng)的 v-t 圖像，你能畫出小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖象嗎？
v
t
t1
t2
v2
v1
觀察圖像可以知小車在不同時(shí)刻它的速度不同，并且速度隨時(shí)間的增加而增加，那么，小車速度的增加有沒有規(guī)律可遵循呢？這節(jié)課我們就來探究一下。
新知講解
v
t
一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)
Δt
Δv
Δt
Δv
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
4 2
6
8
無論Δt選在什么區(qū)間，對應(yīng)的速度的變化量Δv 與時(shí)間的變化量Δt 之比都是一樣的，即物體運(yùn)動(dòng)的加速度保持不變。所以，實(shí)驗(yàn)中小車的運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng)。
觀察下圖你發(fā)現(xiàn)了什么？
新知講解
1、定義：沿著一條直線，且加速度不變的運(yùn)動(dòng)，叫作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像是一條傾斜的直線。
v
t
1
2
圖像1和2都屬于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，但它們變化的趨勢不同，圖像1速度在均勻————圖像2速度在均勻——————。
增加
減少
勻變速直線運(yùn)動(dòng)
新知講解
2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)分類
（1）勻加速直線運(yùn)動(dòng)：物體的速度隨時(shí)間均勻增加的直線運(yùn)動(dòng)。
v0 ＞0，a ＞0
v0 ＜0，a ＜0
勻加速
（a、v 同向）
勻加速
勻加速
v
t
v0
特點(diǎn)：加速度的大小和方向都不變，且與速度方向相同。
v0
v
O
t
新知講解
（2）勻減速直線運(yùn)動(dòng)：物體的速度隨時(shí)間均勻減小的直線運(yùn)動(dòng)。
特點(diǎn)：加速度的大小和方向都不變，且與速度方向相反。
勻減速
（a、v 反向）
v0 ＜0，a ＞0
v0 ＞0，a ＜0
勻減速
勻減速
O
v
v0
v0
t
v
針對練習(xí)：表明物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像是（ ?。?br/>新知講解
ABD
新知講解
二、速度與時(shí)間的關(guān)系
除v-t圖像外，我們還可以用公式描述它們的關(guān)系。如圖為勻變速直線運(yùn)動(dòng)， 把運(yùn)動(dòng)開始時(shí)刻取作0時(shí)刻，初始速度為v0。
o
v0
v
t
v
t
Δt
Δv
則：Δt=t 速度的變化量：Δv=v- v0
把上述兩式代入a＝ 中，化簡可得：
Δv
Δt
v ＝ v 0 ＋ at
新知講解
1、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式：
v ＝ v 0 ＋ at
（2）對公式理解：at是t時(shí)間內(nèi)速度的變化量，再加上物體在開始時(shí)刻的速度v0，就是t時(shí)刻的速度v。
v
t
v
t
o
v0
t
Δv=at
（1）此關(guān)系式只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)
新知講解
（1）當(dāng)v 0= 0時(shí)，v = at物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
（2）當(dāng)a = 0時(shí)，v = v0 物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
2、v＝v0＋at的特殊形式
（3）此關(guān)系式為矢量式，注意方向（若取初速方向?yàn)檎瑒t加速運(yùn)動(dòng)a為正，減速運(yùn)動(dòng)a為負(fù)）。
典型例題
例題1：一輛汽車以 36 km/h 的速度在平直公路上勻速行駛。從某時(shí)刻起，它以 0.6 m/s2的加速度加速，10s末因故突然緊急剎車，隨后汽車停了下來。剎車時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小是 6 m/s2 。
（1）汽車在 10 s 末的速度是多少？
（2）汽車從剎車到停下來用了多長時(shí)間？
新知講解
解 （1）汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
初速度 v0＝36 km/h ＝10 m/s，加速度 a＝0.6 m/s2 ，時(shí)間 t＝10 s根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系式，有
v＝v0＋at ＝10 m/s＋0.6 m/s2 ×10 s＝16 m/s
（2）以汽車運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较蚪⒁痪S坐標(biāo)系（如圖 ），與正方向一致的量取正號，相反的取負(fù)號。
v
a
0
x
新知講解
汽車從第 10 s 末開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，因此初速度 v0＝16 m/s，末速度 v＝0，加速度 a＝－6 m/s 2 。
根據(jù) v＝v0 ＋at 得：

汽車 10 s 末的速度為 16 m/s，從剎車到停下來要用 2.67 s。
新知講解
解題步驟：
1.認(rèn)真審題，分析已知量和待求量；
2.弄清題意畫示意圖，明確初速度v0、末速度v、加速度a和時(shí)間t及各量的正負(fù)號。
3.將已知量帶入公式求未知量，若所求量是矢量，要說明方向。
4.對計(jì)算結(jié)果和結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)算。
典型例題
例題2：【2017 棗陽市高一月考】汽車初速度v0＝20m/s，剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a＝5 m/s2， 求：開始剎車后6 s末汽車的速度。
解：以初速方向?yàn)檎较虍?dāng)車速減為零時(shí)v=v0+at=20-5t=0
解得t=4s
即在4s時(shí)汽車停止運(yùn)動(dòng)，所以開始剎車后6s末汽車的速度為0。
解法：先判斷，再解
思考與討論：圖中是一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的 v-t 圖像。它的速度怎樣變化？在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，即Δt ′ ＝ Δt 時(shí)，速度的變化量Δv′和 Δv總是相等的嗎？物體在做勻變速運(yùn)動(dòng)嗎？
新知講解
它的速度隨著時(shí)間的增加逐漸增加；在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，即Δt ′ ＝ Δt 時(shí)，速度的變化量Δv′小于Δv；物體在做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)。
t1
t2
t3
t4
v
t
v2
v1
v3
v4
Δt
Δt ′
Δv′
Δv
課堂練習(xí)
1、某物體做直線運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖像如圖所示。根據(jù)圖像回答：
（1）物體在OA段做—————————運(yùn)動(dòng)，加速度為——————，在AB段做————————運(yùn)動(dòng)，加速度是—————— 。
（2）物體在5 s時(shí)的速度為—————— m/s。
勻加速直線
1 m/s2
勻減速直線
-2 m/s2
2
v
t/s
課堂練習(xí)
3、如圖所示的是甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，由圖像可知（ ）
A.甲、乙兩物體均做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.甲、乙兩物體均做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
C.甲的加速度比乙的加速度大
D.甲的加速度比乙的加速度小
D
課堂練習(xí)
4. 如圖是某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，由圖像可知（ ）
A. 物體在0～2s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B. 物體在2～8s內(nèi)靜止
C. 物體在4 s末的加速度為0 m/s2
D. 物體在6 s末的速度為10 m/s
C
v/m s-1
A
B
C
課堂總結(jié)
1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)：沿著一條直線，且加速度不變的運(yùn)動(dòng)叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像是一條傾斜的直線。
2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系
公式表述：
v=v0+at
3.在運(yùn)用速度公式解題時(shí)要注意公式的矢量性。
課堂小練 | 素養(yǎng)達(dá)成
1．關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的定義，下列正確的是(　　)
A．只有速度隨時(shí)間均勻增加的直線運(yùn)動(dòng)，才稱為勻變速直線運(yùn)動(dòng)
B．只有速度隨時(shí)間均勻減小的直線運(yùn)動(dòng)，才稱為勻變速直線運(yùn)動(dòng)
C．它是加速度恒定，速度隨時(shí)間均勻變化的直線運(yùn)動(dòng)
D．它是位移隨時(shí)間均勻變化的直線運(yùn)動(dòng)
【答案】C
【解析】由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的定義可知，它是加速度恒定，速度隨時(shí)間均勻變化的直線運(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤，C正確；位移隨時(shí)間均勻變化的直線運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．
2．物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為10 m/s，加速度為－10 m/s2，則2 s末的速度為(　　)
A．10 m/s B．0
C．－10 m/s D．5 m/s
【答案】C
【解析】由速度時(shí)間公式v＝v0＋at得v＝(10－10×2) m/s＝－10 m/s，負(fù)號表示方向，故C正確．
3．一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系為v＝kt，其中k＝0.3 m/s2，則下列說法正確的是(　　)
A．質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B．質(zhì)點(diǎn)速度的變化量大小是0.3 m/s
C．質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
D．質(zhì)點(diǎn)的初速度為0.3 m/s
【答案】C
【解析】
由v＝0.3t可知速度與時(shí)間成一次函數(shù)關(guān)系，質(zhì)點(diǎn)做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；
結(jié)合v＝at可知加速度為0.3 m/s2，每秒速度增大0.3 m/s，B錯(cuò)誤；同理C正確；
質(zhì)點(diǎn)的初速度為零，D錯(cuò)誤．
4．物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，加速度恒定，在第7 s初的速度是2.6 m/s，則物體的加速度是(　　)
A．0.4 m/s2 B．0.37 m/s2
C．2.6 m/s2 D．0.43 m/s2
【答案】D

展開更多......

收起↑