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高中物理匀变速直线运动的速度与时间的关系(一)课件新人教版必修


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匀变速直线运动的速度与时间的关系

1、加速度不是速度的增加,加速度与速度的 复 大小无关,只要速度发生变化(大小或方 习 向),不论速度大还是小,都有加速度。

对 加 速 度 的 理 解

2、加速度的大小与△v/△t有直接关系,而 与速度的变化量△v无直接关系, △v大,a 不一定大。 3、加速度是描述速度的变化快慢,也是速 度变化率,加速度方向与速度的变化量△v 方向相同

一 直 线 运 动 的 v -t 图 象 的 研 究

问题1:在v-t图象中如何表示匀速直线运动?
是一条平行于时间轴的直线

表示物体的速度不随时间变化
问题2:从v-t图象中可以得到哪 些信息? 可以得到速度随时间的变化规律
(1)能反映任一时刻的速度 (2)图象的倾斜程度(斜率)反映速度变化的快慢. (3)图象与横轴t所围的面积表示物体发生的位移.

一 问题3:如下图是小车在重物牵引下的运动图象, 有什么特点? 直 线 v/(m· s-1) 运 v4 Δv 1、图象是一条倾斜直线, 动 v3 说明速度随时间均匀增加。 Δt 的 v 2 2、小车运动的加速度保持 v -t v Δv 不变。 1 图 v Δt 0 象 t/ s 的 0 t1 t2 t3 t4 研 究

匀变速直线运动(uniforn variable rectinear motion) 1、沿着一条直线,且加速度不变的运动。 二、 2、v-t图象是一条倾斜直线。 匀 3、匀加速直线运动:速度随时间均匀增加 变 匀减速直线运动:速度随时间均匀减小

速 直 线 运 动

? 头 脑 风 暴

物体在做加速度越来越大的加速直线运动 注意:1、v-t图象中一条倾斜直线表示匀变速直线 运动,若是一条曲线则表示非匀变速直线运动。 2、若是曲线,则某点切线的斜率表示该时刻的加 速度。

三、 问题4:匀变速直线运动中的速度与时间的关系 用公式怎么描述? 匀 变 解:设t=0时速度为v0, 速 t时刻的速度为v。 直 线 则△t=t-0=t,△v=v-v0; 运 由于是匀变速直线运动,所以 动 a不变 的 速 v ? v0 ?v a ? ? 又 度 ?t t 公 得:v=v0+at 式

三、 讨论:v=v0+at 匀 变 ? 若 v 0= 0 则 v = at 速 直 物体做初速度为零的匀加速直线运动 线 运 动 ? 若 a = 0 则 v = v 0 的 速 度 公 物体做匀速直线运动 式

三、 从图象上看 V 与 t 的关系如 匀 v 右图所示 变 v 速 Δv=at V=V0+at 直 v0 线 v0 运 注意: 0 t t 动 的 1、公式中的物理量代入具体数值运算时单 速 位要统一 度 2、v 、a、v都是矢量,处理问题时应先选取 0 公 正方向。(一般选择初速度v0方向为正方向) 式

例题1、汽车以40km/h的速度匀速行驶,现以 0.6m/s2的加速度加速,10s后速度能达到多少?

四 、 例 题

运动示意图

解:以初速度v0=40km/h=11m/s的方向为正方向 则10s后的速度:

v=v0+at=11+0.6×10m/s=17m/s

例题2、某汽车在某路面紧急刹车时, 加速度的大小是6m/s2,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?

四 、 例 题

运动示意图

解:以汽车初速度v0方向为正方向 则由v=v0+at得

v0=v-at=0-(-6) ×2m/s=12m/s=43km/h 汽车的速度不能超过43km/h

五 、 巩 固 练 习

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3m/s2, 求汽车5s末的速度。 解:以初速方向为正方向 注意: 则v=v0+at=12+(-3) ×5m/s=-3m/s 刹车问题 (与实际相符) 正确解法:以初速方向为正方向 当车速减为零时,v=v0+at0=12-3t0=0 解得t0=4s 即4s末汽车已刹车完毕,所以5s末时汽车处于静 止状态,即速度为零。

某汽车正关闭油门以12m/s的初速度沿一无限 长光滑斜面向上匀减速行驶,认为加速度始终 不变,其大小是3m/s2,求汽车5s末的速度。

六 、 提 高 训 练

解:以初速方向为正方向

则v=v0+at=12+(-3) ×5m/s=-3m/s 注意:
与刹车问题不同

思 不能!该式只适用于匀变 考 速直线运动!

例题6、某质点运动的v-t图象如下图所 示,已知t=2s时速度v0=10m/s,加速 度a=2m/s2。能否利用公式v=vo+at求 出4s时的速度? v/ms-1
10

0

2

4

t/s

小结: 匀变速直线运动:质点沿着一条直线, 且加速度不变的运动。
分类:匀加速直线运动 匀减速直线运动 图象法:图象是一条倾斜的直线 研究方法: 关系式:v = v0+ at
注意运用时确定公式中矢量的正负号


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