22匀变速直线运动的速与时间的关系新人教版必修.pptx

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,匀变速直线运动在生活中有什么作用呢？,导 入 新 课,磁悬浮列车的发明,火车过桥必须减速！,为什么？,第二节 匀变速直线运动 速度与时间的关系,（,1,）知识与技能,知道匀变速直线运动的,v,t,图象特点,理解图象的物理意义掌握匀变速直线运动的概念,知道匀变速直线运动,v,t,图象的特点,教 学 目 标,理解匀变速直线运动,v,t,图象的物理意义。会根据图象分析解决问题。掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系公式,能进行有关的计算。,（,2,）过程与方法,培养学生识别、分析图象和用物理语言表达相关过程的能力。,引导学生研究图象,寻找规律得出匀变速直线运动的概念,引导学生用数学公式表达物理规律并给出各符号的具体含义,（,3,）情感态度与价值观,培养学生用物理语言表达物理规律的意识,激发探索与创新欲望,培养学生透过现象看本质、用不同方法表达同一规律的科学意识,教学重难点,教学重点,懂得速度时间图象的物理意义,教学难点,理解速度,时间图象的物理意义,理解什么是匀变速运动,本 节 导 航,（,1,）匀变速直线运动,（,2,）速度与时间的关系式,（,1,）匀变速直线运动,加速度不变,保持不变,描述的是一种什么运动？,v/(m/s),t/s,0,v,0,t,1,t,2,v,1,v,2,t,3,v,3,v,1,v,2,v,3,v,4,v,5,v,6,速度,时间图象：,用纵坐标表示速度,用横坐标表示时间的图象,称为速度,-,时间图象,(v-t,图象,),简称速度图象。,知识要点,(,一,),匀速直线运动的图象,请同学作出物体以,2m/s,和物体以,5m/s,的速度作匀速直线运动的速度,时间图象,V/m.s,-1,t/s,0,1,2,3,4,2,4,6,V,2,=5m/s,V,1,=2m/s,特点,:,一平行于时间轴的直线,作用,:,可求任一时刻的速度 可求某一段时间内的位移,(,图中阴影部 分的面积为,3,秒内的位移,),(,二,),匀变速直线运动的图象,实例分析,1:,一辆汽车作直线运动时,注视速度仪表盘,记下间隔相等时间的速度值,分析速度变化的规律。,v,/kmh,-1,t/s,0,5,10,15,10,20,30,40,50,时刻,t/s,速度,v,/kmh-1,0,20,5,31,10,40,15,49,定义,:,在变速直线运动中,如果在任何相等的时间内速度的改变相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。,速度,时间图象,:,v,/m.s,-1,t/h,0,5,10,15,10,20,30,40,50,s,特点,1:,一条倾斜的直线,该直线与纵轴的交点表示,t,=0,时刻的初速度,.,t,1,t,2,t,3,t,4,t,v,v,1,v,2,v,3,v4,v,0,0,v,v,t,t,特点,2:,由于,v-t,图象是一条直线,无论,t,选在什么区间,对应的速度,v,的变化量,v,与时间,t,的变化量,t,之比都是一样的,表示速度的变化量与所用时间的比值,即加速度。所以,v,-,t,图象是一倾斜的直线,是加速度不变的运动。,从匀变速直线运动的,v,-,t,图象可获得的,物理信息,:,(1),可以知道任一时刻所对应的瞬时速度,(2),可以知道任一瞬时速度所对应的时刻,(3),可以知道一段时间间隔内的位移大小,v/kmh,-1,t/s,0,5,10,15,10,20,30,40,50,(,图中阴影面积的大小表示作匀加速直线运动的物体在,5,10,秒间隔内的位移大小,),实例分析,2:,一汽车启动、刹车时记录下各时刻的速度如下表,用描点法作出其速度,时间图象。,时刻,t/s,0,5,10,15,速度,v,/m.s,-1,启动,0,10,20,30,刹车,30,20,10,0,v,/m.s,-1,t/s,0,5,10,15,10,20,30,40,50,启动,刹车,v,/m.s,-1,t/s,0,5,10,15,10,20,30,40,50,匀加速速度随时间均匀增加,图像向上倾斜,匀减速速度随时间均匀减小,图像向下倾斜,匀变速直线运动,匀加速直线运动 速度随时间均匀增加如,:,汽车启动,飞机起飞,火车出站,石头自由下落,.,匀减速直线运动 速度随时间均匀减少,如,:,汽车刹车,飞机降落,火车进站,石头竖直上抛,.,分类,:,v,/kmh,-1,t,/s,0,5,10,15,10,20,30,40,50,（,2,）速度与时间的关系式,除图像外,还可以用,公式,表达物体运动的速度与时间的关系。,你知道吗,对于匀变速直线来说,由于它的,v-t,图像是一条倾斜的直线,无论,t,大些还是小些,对应的速度变化量,v,与时间变化量,t,都是一样的,因此,我们可以把运动开始时刻到,t,时刻的时间间隔作为时间的变化量,而,t,时刻的速度与开始时刻的速度,v,0,(,叫做初速度,initial velocity),之差就是速度的变量,也就是如下,分析,:,匀变速直线运动中的速度与时间的关系用公式怎么描述？,解,:,设,t,=0,时速度为,v,0,t,时刻的速度为,v,则,t,=,t,-0=,t,v,=,v,-,v,0,;,由于匀变速直线运动的加速度不变,所以,:,得,:,v,=,v,0,+,at,t,0,0,t,v,t,匀变速直线运动的速度与时间关系的公式,:,v,=,v,0,+,at,可以,这样理解,:,由于加速度,a,在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以就是整个运动过程中速度的变量加上运动开始时物体的速度,就得到,t,时刻物体的速度。,怎样理解呢？,v=v,0,+at,矢量式,1.,适用于匀变速直线运动。,2.,在具体运算中必须规定正方向。,(,一般以,v,0,的方向为正方向,则对于匀加速直线,运动,加速度取正值,;,对于匀减速直线运动,加速,度取负值,),3.,计算时要统一单位。,注意,实例分析,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？,解,:,由题意知初速度,v,0,=40km/h=11m/s,加速度,a=0.6m/s,2,时间,t,10s,10s,后的速度为,v,由,v,=,v,0,+,at,得,v,=,v,0,+,at,=11m/s+0.6m/s,2,10s=17m/s=62km/h,实例分析,2.,汽车在平直路面紧急刹车时,加速度的大小是,6 m/s,2,如果必须在,2s,内停下来,汽车的速度不能超过多少？,解,:,由题意知,=-6m/s,2,t,=2s,=0m/s,由,=,0,t,得,0,=-t=0m/s-(-6m/s,2,)2s=12m/s=43km/h ,汽车的速度不能超过,43km/h,实例分析,3.,讨论屏幕显示的,v-t,图象,说出物体在这,1min,内各阶段的运动情况,;,并求出物体在,1min,内的总位移。,X=1030,2+(40-10)30+(60-40)30,2=1350m,v,/ms,-1,t/s,0,20,40,50,10,20,30,40,10,30,60,A,B,C,图象法,如图是一个物体运动的,v-t,图像,它的速度怎样变化？在相等的时间间隔内,速度的变化量总是相等吗？物体在做匀加速运动吗？,/m,s,-1,t/s,0,t,t,t,说一说,v/(m/s),t/s,o,甲,v/(m/s),t/s,o,乙,甲图：速度随时间均匀增加,乙图：速度随时间均匀减小,在匀变速直线运动中：,匀加速直线运动速度随时间均匀增加,v-t,图象是一条向上倾斜的直线,匀减速直线运动速度随时间均匀减小,v-t,图象是一条向下倾斜的直线,v/(m/s),t/s,o,甲,v/(m/s),t/s,o,乙,甲图：,匀加速直线运动,乙图：,匀减速直线运动,v/,（,m/s,）,t/s,0,V,0,V,t,V,t,v=v,0,+,v,v=a,t=a(t-0)=at,匀变速直线运动的速度与时间关系的公式：,v=v,0,+at,v/,（,m/s,）,t/s,0,V,0,V,t,V,t,开始时刻,t=0,初速度,v,0,t,时刻,t=t-0=t,末速度,v,v=v-v,0,加速度,a=,=(,v-v,0,)/t,不变,匀变速直线运动的速度与时间关系的公式：,v=v,0,+at,解匀变速直线运动速度与时间关系题目步骤：,1,、规定正方向。,加速运动，,a,与,v,0,同向。,减速运动，,a,与,v,0,反向。,2,、明确初速度,v,0,、末速度,v,、加速度,a,和时间,t,及各量的正负号。,3,、将已知量带入公式求未知量，若所求量是矢量，要说明方向。,火车原来的速度为,54km/h,，经过,5s,后速度变为,36km/h,，火车的加速度为多少？,a=-1m/s,2,负号表示方向与初速度方向相反,1,、,匀速直线运动的,v-t,图象的特点：,2,、从匀速直线运动的,v-t,图象可获,得的物理信息,:,A,一条平行于,t,轴的直线，直线与纵轴（,v,）的截距表示速度。,2,、可求某一段时间内的位移,1,、可知道任一时刻速度的大小和方向,.,t,v/ms,-,1,t/s,5,0,3,2,4,1,-1,-2,（图中阴影部分的“面积”大小为,t,秒内的位移）。,v/kmh,-1,t/s,0,5,10,15,10,20,30,40,50,(2),、可以知道,任一瞬时速度所对应的时刻,4,、从匀变速直线运动的,v-t,图象可获得的物理信息,:,(1),、可以知道,任一时刻所对应的瞬时速度,(3),、可以知道一段时间间隔内的,位移大小,（图中阴影面积的大小表示作匀加速直线运动的物体在,5,10,秒间隔内的位移大小）,匀变速直线运动,匀加速直线运动,速度随时间均匀增加,匀减速直线运动,速度随时间均匀减少,如：汽车启动，飞机起飞，火车出站，石头自由下落,如：汽车刹车，飞机降落，火车进站，石头竖直上抛,5,、分类：,v/kmh,-1,t/s,0,5,10,15,10,20,30,40,50,v=v,0,+at,矢量式,2,、在具体运算中必须规定正方向！,（一般以,V,0,的方向为正方向，则对于匀加速直线运动，加速度取,正值,；对于匀减速直线运动，加速度取,负值,）,1,、适用于匀变速直线运动。,注意：,3,、计算时要统一单位,1.,物体的运动,匀速直线运动,匀变速直线运动,匀加速直线运动,匀减速直线运动,非匀变速运动,课 堂 小 结,2.,匀速直线运动图象特点,:,匀速直线运动的,v-t,图像是一条平行于时间轴,的直线。,3.,匀变速直线运动的分类,:,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,匀加速直线运动,匀加速速度随时间均匀增加,图像向上倾斜。,匀减速直线运动,匀减速速度随时间均匀减小,图像向下倾斜。,4.,匀变速直线运动的速度与时间关系式,v=v,0,+at,高考链接,（,09,江苏）如图所示，以,8m/s,匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有,2s,将熄灭，此时汽车距离停车线,18m.,该车加速时最大加速度大小为,2m/s,2,减速时最大加速度大小为,5m/s,2,此路段允许行驶的最大速度为,12.5m/s.,下列说法中正确的是（）,A.,如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线,18m,停车线,C.,如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速,D.,如果距停车线,5m,处减速，汽车能停在停车线处,B.,如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速,1.,关于匀变速直线运动,下列说法正确的是（）,A.,做匀变速运动的物体相等时间内速度变化相等,B.,加速运动一定是匀变速运动,C.,减速运动一定不是匀变速运动,D.,加速度和速度方向相同时,一定是做加速运动,课 堂 练 习,2.,若汽车的加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则,(),A.,汽车的速度也减小,B.,汽车的速度仍增大,C.,当加速度减小零时,汽车静止,D.,当加速度减小零时,汽车的速度达到最大,3.,关于直线运动的下述说法中正确的是（）,A.,匀速直线运动的速度是恒定的,不随时间而改变,B.,匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变,C.,速度随时间不断增加的运动,叫匀加速直线运动,D.,速度随着时间均匀减小的运动,通常叫做匀减速直线运动,4.,汽车以,72km/h,的速度在高速公路上匀速行驶,现以,0.5m/s,2,的加速度超车,求,10s,后速度能达到多大？,运动示意图,解,:v,0,=72km/h=20m/s,a=0.5m/s,2,t=10s,则,10s,后的速度为,:v=v,0,+at,=20m/s+0.5m/s210s,=25m/s,=90km/h,若改成减速呢？,问题与练习,1.,解,:,机车通过这段下坡路所用的时间,t=25s,2.,解,:,火车减速后的速度是,8m/s,。,3.,解,:(1)4s,末速度为,2m/s,最大,7s,末速度为,1m/s,最小。,(2),这三个时刻的速度均为正值,速度方向相同。,(3)4s,末的加速度最小,7s,末的加速度放最大。,(4)1s,末加速度为正值,7s,末加速度为负值,加速,度方向相反。,4.,解,:,如图所示,v,1,4,8,1,4,8,t,