勻變速直線運動的速度與時間的關系ppt課件

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第二節(jié) 勻變速直線運動的速度與時間的關系,1,啟動過程汽車做怎樣的運動？,2,1.了解勻變速直線運動的概念和特點，知道其兩種運動類型。 2.知道勻變速直線運動v－t圖像的特點，理解圖像的物理意義。(難點) 3.理解勻變速直線運動的速度與時間的關系，會根據(jù)速度公式進行計算。(重點),3,一、勻變速直線運動 問題探究： (1)這個v-t圖像有什么特點？ (2)表示的速度有什么特點？ (3)表示的加速度有什么特點？ 是一條平行于時間軸的直線 表示速度不隨時間變化，描述的是勻速直線運動 a = 0,4,v0,2,(1)圖像是一條傾斜直線，說明速度隨時間均勻增加。 (2)小車運動的加速度保持不變。,小車的運動圖像,探究： ⑴圖像的形狀特點 ⑵速度如何變化的 ⑶小車做怎樣的運動,一、勻變速直線運動 1.定義： 質(zhì)點沿著一條直線，且加速度不變的運動。 質(zhì)點沿著一條直線，且速度隨時間均勻變化的運動。 v-t圖像是一條傾斜直線。 2.分類： 勻加速直線運動：物體的速度隨時間均勻增加。 (汽車啟動) 勻減速直線運動：物體的速度隨時間均勻減小。 (剎車過程),怎樣判定勻加、勻減？,,6,v0 ＞0，a ＞0,v0 ＜0，a ＜0,勻加速 (a、v同向),勻減速 (a、v反向),v0 ＜0，a ＞0,v0 ＞0，a ＜0,勻加速,勻加速,勻減速,勻減速,7,1.從v-t圖像中我們能得出哪些信息?,(1)質(zhì)點在任一時刻的瞬時速度(大小和方向)及任一速度所對應的時刻；,(2)比較速度的變化快慢，即加速度,,,,0,t,,t1,,t2,v,v0,v1,v2,v3,v4,t4,t3,,,,,,,,,,△v,△v′,△t,△t′,,【歸納總結】,8,2.為什么v-t圖像只能反映直線運動的規(guī)律? 因為速度是矢量，既有大小又有方向。物體做直線運動時，只可能有兩個速度方向。規(guī)定了一個為正方向時，另一個便為負值。當物體做曲線運動時，速度方向各不相同，不可能僅用正、負號表示所有的方向。 任何v-t圖像反映的也一定是直線運動的規(guī)律。,9,例1.下列關于勻變速直線運動的說法正確的是( ) A.勻變速直線運動是運動快慢相同的運動 B.勻變速直線運動是速度變化量相同的運動 C.勻變速直線運動的a-t圖像是一條傾斜直線 D.勻變速直線運動的v-t圖像是一條傾斜直線,D,10,例2. 關于直線運動,下述說法中正確的是( ) A.勻速直線運動的速度是恒定的,不隨時間而改變 B.勻變速直線運動的瞬時速度隨時間而改變 C.速度隨時間不斷增加的運動,叫勻加速直線運動 D.速度隨著時間均勻減小的直線運動,通常叫做勻減速直線運動,ABD,11,從運動開始時刻t=0到時刻t， 那么：時間的變化量是△t＝t-0,速度的變化量是△v＝v-v0,得：v＝v0 +at,,,v,,Δt,Δν,二、速度與時間的關系式,1.推導：,加速度,初速度,運動過程對應的時間,末速度,12,勻加速直線運動,勻減速直線運動,2.理解：由于加速度a在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化量，所以at就是整個運動過程中速度的變化量；再加上運動開始時物體的速度v0，就得到t時刻物體的速度v。,13,(1)當 v 0=0時，,(2)當a =0時，,v = at：,3.兩種特殊情況：,物體做初速度為零的勻加速直線運動,v = v0：,物體做勻速直線運動,14,注意： 1.公式中的物理量代入具體數(shù)值運算時單位要統(tǒng)一。 2.v0、a、v都是矢量，處理問題時應先選取正方向。 (一般選擇初速度v0方向為正方向) 解：以初速度v0=40km/h=11m/s的方向為正方向 則10s后的速度: v=v0+at=(11+0.6×10)m/s=17m/s=62km/h,例2.汽車以40km/h的速度勻速行駛，現(xiàn)以0.6m/s2 的加速度加速，10s后速度能達到多少？,運動示意圖,15,例3.某汽車在某路面緊急剎車時，加速度的大小是6m/s2，如果必須在2s內(nèi)停下來，汽車的行駛速度最高不能超過多少？,運動示意圖,解：以汽車初速度v0方向為正方向,則由v=v0+at得,v0=v-at=0-(-6)×2m/s=12m/s=43km/h,汽車的速度不能超過43km/h,16,解勻變速直線運動速度與時間關系題目步驟： 1.規(guī)定正方向(設初速度方向為正方向)。 加速運動，a為正值；減速運動，a為負值。 2.明確初速度v0、末速度v、加速度a和時間t及各量的正負號。 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。 注意：在解題過程中可適當運用圖解法。,17,例4.某汽車正以12m/s的速度在路面上勻速行駛，前方出現(xiàn)緊急情況需剎車，加速度大小是3m/s2，求汽車5s末的速度。,解：以初速方向為正方向 則v=v0+at=12+(-3)×5m/s=-3m/s,正確解法：以初速方向為正方向,當車速減為零時，v=v0+at=12-3t=0,解得t=4s,即4s末汽車已剎車完畢，所以5s末時 汽車處于靜止狀態(tài)，即速度為零。,,剎車問題 (與實際相符),注意：,18,勻變速直線運動,,特點:(1)沿直線運動 (2)加速度不變 v-t圖像：一傾斜直線 分類：勻加速和勻減速直線運動,速度與時間的關系式： v＝v0＋at,注意：矢量式，需選取正方向。,19,1.對于公式v=v0+at,下列說法正確的是( ) A.適用于任何變速運動 B.只適用于勻加速直線運動 C.適用于任何勻變速直線運動 D.v0和v只能是正值,不可能為負值,C,20,2.質(zhì)點做直線運動的v-t圖像如圖所示，則( ) A．在前4 s內(nèi)質(zhì)點做勻變速直線運動 B．在1～3 s內(nèi)質(zhì)點做勻變速直線運動 C．3 s末的速度大小為5 m/s D．2～3 s內(nèi)與3～4 s內(nèi)質(zhì)點的速度方向相反,BC,21,【解析】由圖像知，前4 s內(nèi)質(zhì)點做變加速運動， 它的加速度發(fā)生變化，故A項不正確；1～3 s內(nèi)質(zhì) 點加速度不變，故B項正確；3 s末質(zhì)點的速度為 －5 m/s，故C項正確；2～4 s內(nèi)質(zhì)點的速度一直 為負，故D項不正確。,22,3.一質(zhì)點從靜止開始以1m/s2的加速度勻加速運動，經(jīng)5s后做勻速運動，最后2s的時間質(zhì)點做勻減速運動直至靜止，則質(zhì)點勻速運動時的速度是多大？減速運動時的加速度是多大？,,,,23,分析：質(zhì)點的運動過程包括加速——勻速——減速三個階段，如圖： 圖示中AB為加速，BC為勻速，CD為減速，勻速運動的速度既為AB段的末速度，也為CD段的初速度。 解析：由題意畫出圖示，由運動學公式知： ＝5m/s， ＝5m/s 由 應用于CD段( )得： m/s2 負號表示a與v0方向相反。,24,4.卡車原來以10m/s的速度在平直公路上勻速行駛，因為路口出現(xiàn)紅燈，司機從較遠的地方開始剎車，使卡車勻減速前進，當車減速到2m/s時，交通燈轉(zhuǎn)為綠燈，司機當即停止剎車，并且只用了減速過程的一半時間就加速到原來的速度，從剎車開始到恢復原速過程用了12s。求：(1)減速與加速過程中的加速度大小；(2)開始剎車后2s末及10s末的瞬時速度。,運動示意圖,25,解：以初速度v0=10m/s方向為正方向 (1)勻減速時：v=v0+a1t1 勻加速時：v0=v+a2t2 由此可得：a1t1+a2t2=0 又t2=(1/2)t1，t1+t2=t=12s 得t1=8s，t2=4s,則 m/s2=-1m/s2,m/s2=2m/s2,(2)2s末：v1=v0+a1t3=10m/s+(-1)×2m/s=8m/s 10s末：v2=v+a2t4=2m/s+(10-8)×2m/s=6m/s,26,擁有一顆無私的愛心，便擁有了一切。,