物理匀变速直线运动速与时间关系学习教案.pptx

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1、物理匀变速物理匀变速(bin s)直线运动速与时间关系直线运动速与时间关系第一页，共31页。基础基础(jch)(jch)梳理梳理第1页/共31页第二页，共31页。ov/m.s-1t/s-1010问题问题(wnt)图中的图中的v-tv-t图线分别图线分别表示表示(biosh)(biosh)什么运什么运动？动？两个物体运动有什么两个物体运动有什么不同不同?AB课前回顾：课前回顾：第2页/共31页第三页，共31页。v0ov/m.s-1t/s问题问题:如下图是小车如下图是小车在重物牵引下的运在重物牵引下的运动图象动图象(t xin)，有什么特点？有什么特点？1、图象是一条倾斜直、图象是一条倾斜直线，说

2、明线，说明(shumng)速速度随时间均匀增加。度随时间均匀增加。2、小车、小车(xioch)运动的运动的加速度保持不变。加速度保持不变。v1v2v3v4t1t2t3t4ttvv第3页/共31页第四页，共31页。一、匀变速一、匀变速(bin s)直线运动直线运动1、定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动，、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。叫做匀变速直线运动。2、特点：运动轨迹是直线，加速度不变。、特点：运动轨迹是直线，加速度不变。3、物体、物体(wt)加速度不变，就是速度变化是均加速度不变，就是速度变化是均匀的，即匀变速直线运动在任意时间内速度的变匀的，即匀变速直线

3、运动在任意时间内速度的变化都相等。化都相等。加速度不便是指加速度大小和方向都不变。加速度不便是指加速度大小和方向都不变。第4页/共31页第五页，共31页。二、匀变速(bin s)直线运动的分类：1、匀加速直线运动：在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间(shjin)的变化均匀增加，这个运动叫做匀加速直线运动。2、匀减速直线运动：在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间(shjin)的变化均匀减小，这个运动叫做匀减速直线运动。第5页/共31页第六页，共31页。三、匀变速三、匀变速(bin s)(bin s)直线运动的直线运动的v-tv-t图像图像1 1、匀加速、匀加速(ji s)(ji s

4、)直线运动的图像：直线运动的图像：0t/sv/(ms-1)v0t1t2t3t4v1v2v3v4第6页/共31页第七页，共31页。2、匀减速(jin s)直线运动的v-t图像：第7页/共31页第八页，共31页。（3）如果）如果(rgu)初速度为零，初速度为零，v0=0，则则 vt=at。由加速度的公式由加速度的公式，可得速度公式为可得速度公式为讨论：一般讨论：一般(ybn)取初速度取初速度v0 的方向为正方向。的方向为正方向。（1）当当a 与与v0 同同向向时时，a 0，表表明明物物体体(wt)的的速速度度随随时间均匀增加；时间均匀增加；（2）当当a 与与v0 反反向向时时，a 0，表表明明物物

5、体体的的速速度度随随时时间间均均匀匀减减小；小；四、速度与时间关系式的推导：四、速度与时间关系式的推导：第8页/共31页第九页，共31页。知识点精析：知识点精析：一、匀变速直线运动的速度公式的理解：一、匀变速直线运动的速度公式的理解：1 1注意弄清公式中各符号的意义：注意弄清公式中各符号的意义：(1)v0(1)v0、v v分别表示物体的初、末速度分别表示物体的初、末速度(2)a(2)a为时间为时间t t范围内的加速度，且范围内的加速度，且a a为恒量为恒量2 2公式公式v vv0v0atat是个矢量式：是个矢量式：(1)(1)一一般般规规定定v0v0的的方方向向为为正正方方向向，a a与与v0

6、v0同同向向时时表表明明物物体体的的速速度度随随时时间间均均匀匀增增加加，a a与与v0v0反反向向时，表明物体的速度随时间均匀减小时，表明物体的速度随时间均匀减小(2)(2)应应用用公公式式v vv0v0atat进进行行计计算算(j(j sun)sun)时时，除除“”外外，其其他他各各量量要要根根据据正正方方向向的的规规定定情况加上相应的情况加上相应的“正负正负”号号3 3几种特殊的匀变速直线运动：几种特殊的匀变速直线运动：(1)(1)当当a a0 0时，公式为时，公式为v vv0.v0.(2)(2)当当v0v00 0时，公式为时，公式为v vat.at.(3)(3)当当a a0 0时时，公

7、公式式为为v vv0v0at(at(此此时时a a取取绝绝对值对值)第9页/共31页第十页，共31页。二、识别二、识别vt图象图象如如图图81所所示示，vt图图象象描描述述速速度度随随时时间间的的变变化化关关系系，记记录录了了任任意意时时刻刻物物体体的的速速度度，用用图图象象法法处处理理物物理理问问题题的的优优点点是是：形形象象直直观观、清清晰晰便便捷捷，能能清清楚楚地地反反映映运运动动物物体体的的速速度度随随时时间间变变化化的的情情况况，便便于于从整体上认识运动的过程、运动的特点从整体上认识运动的过程、运动的特点(tdin)图图811两图线的交点：表示该时刻两物体速度相同两图线的交点：表示该

8、时刻两物体速度相同.2图线与坐标轴的交点：图线与坐标轴的交点：(1)与与t轴的交点：表示速度为零，方向改变轴的交点：表示速度为零，方向改变(2)与与v轴的交点：表示初速度轴的交点：表示初速度第10页/共31页第十一页，共31页。3图线的拐点图线的拐点(折点折点)：表示加速度改变，速度出现极值表示加速度改变，速度出现极值4几几个个(j)常常见见弯弯曲曲图图线线：(图图线线的的斜斜率率表表示示物物体体的的加加速度速度)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，最后匀速表示物体运动的加速度越来越大，速度越来越小，最后为零.第11页/共

9、31页第十二页，共31页。例题强化：例题强化：一、速度时间关系式的应用一、速度时间关系式的应用例例1 某某汽汽车车在在某某路路面面紧紧急急刹刹车车时时，加加速速度度的的大大小小是是6 m/s2，如如果果必必须须在在2.5 s内内停停下下来来，则则该该汽汽车车的的行行驶驶速速度度最最大大不不能能超超过过多多少少？(假假设设(jish)汽车刹车后做匀减速运动汽车刹车后做匀减速运动)解解析析 我我们们研研究究的的是是汽汽车车从从开开始始刹刹车车到到停停止止运运动动这这个个过过程程在在这这个个过过程程中中，汽汽车车做做匀匀减减速速运运动动，加加速速度度的的大大小小是是6 m/s2.由由于于是是减减速速

10、运运动动，加加速速度度的的方方向向与与速速度度方方向向相相反反，如如果果设设汽汽车车运运动动的的方方向向为为正正，则则汽汽车车的的加加速速度度方方向向为为负负，我我们们把把它它记记为为a6 m/s2.这这个个过过程程的的末末速速度度v是是零零，初初速速度度就就是是我我们们所所求求的的允允许许最最高高速速度度，记记为为v0，过过程程的的持持续续时时间间t2.5 s.第12页/共31页第十三页，共31页。解解法法一一 根根据据vv0at，有有v0vat0(6 m/s2)2.5 s15 m/s54 km/h，汽汽车车的的速速度度不不能能超超过过54 km/h.解解法法二二反反过过来来汽汽车车可可以以

11、看看做做是是初初速速度度为为零零的的匀匀加加速速运运动则动则vat62.515 m/s54km/h.答案答案 不能超过不能超过54 km/h点点评评 根根据据匀匀加加速速直直线线运运动动的的速速度度公公式式即即可可得得出出答答案案不不过过要要注注意意加加速速度度是是负负值值匀匀减减速速到到零零的的直直线线运运动动可可以以反反过过来来看看做做是是初初速速度度为为零零的的匀匀加加速速直直线线运运动动，这这样样解解起起来来很很方方便便车车最最终终(zu zhn)停停下下来来，所所以以末末速速度度为为零零，这这一一点点容容易易忽忽略，导致缺少条件，解不出答案略，导致缺少条件，解不出答案第13页/共31

12、页第十四页，共31页。变式训练变式训练1汽车以汽车以40 km/h的速度匀速行驶，的速度匀速行驶，(1)若汽车以若汽车以0.6 m/s2的加速度加速，则的加速度加速，则10 s后速度能达到多少？后速度能达到多少？(2)若汽车刹车以若汽车刹车以0.6 m/s2的加速度减速，则的加速度减速，则10 s 后速度减为多少？后速度减为多少？(3)若汽车刹车以若汽车刹车以3 m/s2的加速度减速，则的加速度减速，则10 s后速度为多少？后速度为多少？解解析析 汽汽车车做做匀匀加加速速运运动动时时，可可直直接接应应用用公公式式vv0at，求求10 s后后的的速速度度，汽汽车车做做匀匀减减速速运运动动时时，要

13、要先先验验证证(ynzhng)减减速速为为零零时时所所用用时时间间与与10 s的的关关系系，若若大大于于10 s，则则直直接接应应用用公公式式vv0at，若若小小于于10 s，则，则10 s后的速度为零后的速度为零第14页/共31页第十五页，共31页。第15页/共31页第十六页，共31页。二、利用二、利用(lyng)vt图象分析物体的运动图象分析物体的运动例例2 分分析析如如图图82所所示示的的图图线线，物物体体在在各各段段时时间间内内做做何何种种运运动？哪一时间内的加速度最大？动？哪一时间内的加速度最大？图图82 解解析析 vt图图象象的的斜斜率率等等于于加加速速度度的的大大小小，负负斜斜率

14、率表表示示加加速速度方向与规定的正方向相反度方向与规定的正方向相反由由vt图图象象的的意意义义可可知知，物物体体在在0t1、t4t5时时间间内内做做匀匀加加速速运运动动；t2t3、t6t7时时间间内内做做匀匀减减速速直直线线运运动动；在在t1t2、t5t6时间内做匀速直线运动时间内做匀速直线运动第16页/共31页第十七页，共31页。vt图图象象的的斜斜率率大大小小等等于于加加速速度度大大小小，t2t3段段斜斜率率最最大，所以加速度最大大，所以加速度最大答案答案 略略点点评评 速速度度大大小小的的变变化化情情况况仅仅由由速速度度和和加加速速度度方方向向的的关关系系确确定定，不不要要认认为为加加速

15、速度度为为负负值值，就就做做匀匀减减速速运运动动，如如在在本本题题中中t4t5时时间间(shjin)内内，虽虽然然加加速速度度为为负负值值，但但速速度度也也为为负值，即两者方向相同，物体做匀加速直线运动负值，即两者方向相同，物体做匀加速直线运动第17页/共31页第十八页，共31页。变式训练变式训练2某质点的运动某质点的运动(yndng)图象如图图象如图83所示，则质点所示，则质点()图图83A在第在第1 s末运动末运动(yndng)方向发生变化方向发生变化B在第在第2 s末运动末运动(yndng)方向发生变化方向发生变化C在第在第2 s内速度越来越大内速度越来越大D在第在第3 s内速度越来越大

16、内速度越来越大第18页/共31页第十九页，共31页。解解析析 题题图图为为vt图图象象，由由图图可可知知，第第1 s末末速速度度达达到到最最大大，运运动动(yndng)方方向向不不变变，选选项项A错错误误；第第2 s末末速速度度为为零零，然然后后反反向向加加速速，速速度度方方向向改改变变，选选项项B正正确确；第第2 s内内质质点点做做减减速速运运动动(yndng)，速速度度减减小小，选选项项C错错误误；第第3 s内内质质点点做做反反向向的的加加速速运动运动(yndng)，速度增大，选项，速度增大，选项D正确正确答案答案 BD第19页/共31页第二十页，共31页。三、物体分阶段运动问题三、物体分

17、阶段运动问题例例3 发发射射卫卫星星一一般般(ybn)采采用用多多级级火火箭箭，第第一一级级火火箭箭点点火火后后，使使卫卫星星向向上上做做匀匀加加速速运运动动的的加加速速度度为为50 m/s2，燃燃烧烧30 s后后第第一一级级脱脱离离，第第二二级级火火箭箭没没有有马马上上点点火火，所所以以卫卫星星向向上上做做加加速速度度为为10 m/s2的的匀匀减减速速运运动动，10 s后后第第二二级级火火箭箭启启动动，卫卫星星的的加加速速度度为为80 m/s2，这这样样经经过过1分分半半钟钟等等第第二二级级火火箭箭脱脱离离时时，卫卫星星的的线速度为多大？线速度为多大？第20页/共31页第二十一页，共31页。

18、解解析析 整整个个过过程程中中卫卫星星的的运运动动不不是是匀匀变变速速直直线线运运动动，但但可可以以分分解解(fnji)为三个匀变速直线运动处理为三个匀变速直线运动处理第一级火箭燃烧完毕时的速度为：第一级火箭燃烧完毕时的速度为：v1a1t11500 m/s减速上升减速上升10 s后的速度为：后的速度为：v2v1a2t21400 m/s第二级火箭熄火时的速度为：第二级火箭熄火时的速度为：v3v2a3t38600 m/s.答案答案 8600 m/s点点评评 对对于于过过程程复复杂杂的的运运动动，我我们们可可以以将将其其分分为为几几个个简简单单运运动动，然然后在每段运动中运用公式解答，从而达到化繁为

19、简的目的后在每段运动中运用公式解答，从而达到化繁为简的目的第21页/共31页第二十二页，共31页。变式训练变式训练3升升降降机机由由静静止止开开始始以以加加速速度度a1匀匀加加速速上上升升2 s后后速速度度达达到到3 m/s，接接着着匀匀速速运运动动了了一一段段时时间间(shjin)，最最后后再再以以大大小小为为1 m/s2的的加加速速度匀减速上升才停下来求：度匀减速上升才停下来求：(1)升降机匀加速上升的加速度升降机匀加速上升的加速度a1.(2)升降机匀减速上升的时间升降机匀减速上升的时间(shjin)t2.解析解析 设升降机向上运动的方向为正方向设升降机向上运动的方向为正方向(1)匀匀加加

20、速速上上升升过过程程，初初速速度度v00，末末速速度度v13 m/s，t12 s根据根据vtv0at，得，得第22页/共31页第二十三页，共31页。答案答案(d n)(1)1.5 m/s2(2)3 s第23页/共31页第二十四页，共31页。例例4、汽车以、汽车以40kmh的速度匀速行驶，现以的速度匀速行驶，现以0.6ms2的加速度加速，的加速度加速，10s后速度能达到多少后速度能达到多少(dusho)?加速多长时间后可以达到加速多长时间后可以达到80km/h?运动示意图运动示意图解：以初速度解：以初速度v0=40km/h=11m/s的方向的方向(fngxing)为正方向为正方向(fngxing

21、)则则10s后的速度后的速度(sd):v1=v0+at1=11+0.610m/s=17m/s=62km/h 加速到加速到v2=80km/h=22m/st2=(v2-v0)/a=(22m/s-11m/s)/0.6m/s2=18.3s第24页/共31页第二十五页，共31页。例例5、一辆汽车以、一辆汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，进站时司机的速度做匀速直线运动，进站时司机(sj)刹刹车的加速度大小为车的加速度大小为5m/s2，求汽车在刹车后第，求汽车在刹车后第6s末的瞬时速度？末的瞬时速度？解：以初速解：以初速(ch s)方向为正方向方向为正方向则则v=v0+at=12+(-6)5m/s=-1

22、8m/s正确解法：以初速正确解法：以初速(ch s)方向为方向为正方向正方向当车速减为零时，当车速减为零时，v=v0+at=12-6t0=0解得解得t0=2s即即2s末汽车已刹车完毕，所以第末汽车已刹车完毕，所以第6末时汽车处于静止末时汽车处于静止状态，即速度为零。状态，即速度为零。刹车问题刹车问题注意：注意：（与实际相符）（与实际相符）第25页/共31页第二十六页，共31页。例题例题(lt)5.卡车原来以卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀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，当车减速到刹车

23、，使卡车匀减速前进，当车减速到2m/s时，交通时，交通灯转为绿灯，司机当即停止刹车，并且只用了减速过灯转为绿灯，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复原速过程用了12s。求：（。求：（1）减速与加速过程中的）减速与加速过程中的加速度大小；加速度大小；(2)开始刹车后开始刹车后2s末及末及10s末的瞬时速度。末的瞬时速度。运动示意图运动示意图第26页/共31页第二十七页，共31页。解：以初速度解：以初速度v0=10m/s方向方向(fngxing)为为正方向正方向(fngxing)（1）匀减速时

24、：）匀减速时：v=v0+a1t1匀加速匀加速(ji s)时：时：v0=v+a2t2由此可得：由此可得：a1t1+a2t2=0又又t2=(1/2)t1，t1+t2=t=12s得得t1=8s，t2=4s则则a1=(v-v0)/t1=(2-10)/8m/s2=-1m/s2a2=(v0-v)/t2=(10-2)/4m/s2=2m/s2（2）2s末：末：v1=v0+a1t3=10+(-1)2m/s=8m/s10s末：末：v2=v+a2t4=2+22=6m/s第27页/共31页第二十八页，共31页。互动平台互动平台育育才才老老师师(losh)、粗粗心心和和细细心心同同学学关关于于匀匀减减速速运运动动规规律律的的理理解解的的对话对话育育才才：汽汽车车以以36 km/h的的速速度度行行驶驶，刹刹车车得得到到的的加加速速度度大大小小为为4 m/s2，从刹车开始计时，前，从刹车开始计时，前3 s内汽车通过的距离是多少？内汽车通过的距离是多少？粗心：应用位移公式不就迎刃而解了吗？粗心：应用位移公式不就迎刃而解了吗？育才：育才：3 s末的速度末的速度(sd)怎样了？怎样了？第28页/共31页第二十九页，共31页。第29页/共31页第三十页，共31页。第30页/共31页第三十一页，共31页。