(共15张PPT)
纸带
V-t图象
v
t
o
v
t
o
探究:
⑴图象的形状特点
⑵速度如何变化的
⑶加速度如何计算
探究:
⑴图象的形状特点
⑵速度如何变化的
⑶加速度如何计算
定义:沿着一条 ,且加速度
的运动叫做匀变速直线运动
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,
t1
t2
t3
t4
t
v
v1
v2
v3
v4
v0
0
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。
直线
不变
}
}
v
v
}
}
t
t
v
t
o
v
t
o
v0
v0
匀加速直线运动
匀减速直线运动
匀变速直线运动分类:
t
0
υ
t
t
0
υ0
初速度为0m/s的
匀加速直线运动
匀速直线运动
v
v0
t
v
t
v
取t=0时为初状态,速度为初速度V0,取t时刻为末状态,速度为末速度V,从初态到末态,时间的变化量为 t,则 t = ,速度的变化量为 V,则 V = ,又因为加速度a = V/ t,所以 V =a t.
0
匀变速直线运动的速度与时间关系的公式:V=V0+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化量;再加上运动开始时物体的速度 ,就得到t时刻物体的速度 。
t—0
V—V0
V = V0 + at
at
V0
V
V—V0= a t
V—V0= at
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?
加速后经过多长时间汽车的速度达到80km/h?
解:由题意知初速度V0=40km/h =11m/s,
加速度a=0.6m/s2,时间t=10s,10s后的速度为V
由V=V0+at得
V=V0+at
=11m/s+0.6m/s2×10s
=17m/s=62km/h
由V=V0+at得
解:由题意知 α=-6m/s2, t=2s, υ=0m/s,
由υ=υ0+αt 得
υ0=υ-αt
=0m/s-(-6m/s2)×2s
=12m/s =43km/h
∴汽车的速度不能超过43km/h
例题2、汽车在平直路面紧急刹车时,加速度的大小是6 m/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?
如果汽车以最高允许速度行驶,必须在1.5s内停下来,汽车在刹车的过程中加速度至少多大?
根据V= V0 + a t,有
∴汽车刹车匀减速运动加速度至少8m/s2
学习方法小结
本课在上节课已经得出V-t图的基础上利用图象得出匀变速直线运动和匀速直线运动的特点,并进一步利用V-t图推导出匀变速直线运动的速度与时间的关系式。
学习内容小结
匀变速直线运动的速度与时间关系
一、匀变速直线运动
1、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
2、分类:
匀加速直线运动
匀减速直线运动
二、匀变速直线运动的速度与时间关系式
V = V0 + at
课堂练习
1、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
2、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的恒定的,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
BD
ABD
3、如图所示,两条直线表示两个物体的运动特点,试分析两物体各做什么运动,两条直线的交点有什么含义.
4、 火车以108km/h的速度行驶,刹车后获得大小为5m/s2的加速度,则刹车4s、8s后速度分别是多少?
v1
v2
t
v
0
t1(共18张PPT)
2.3 匀变速直线的位移与 时间的关系
一、匀速直线运动的位移
匀速直线运动,物体的位移对应着v-t图像中的一块矩形的面积。
二、匀变速直线运动的位移
1、 匀变速直线运动,物体的位移对
应着v-t图像中图线与时间轴之间包围
的梯形面积。
2、公式
3、匀变速直线运动的平均速度公式
v=(v0+v)/2
课堂训练
3、以10m/s的速度匀速行驶的汽车刹车后做匀减速运动。若汽车刹车后第2s内的位移为6.25m(刹车时间超过2s),则刹车后6s内汽车的位移是多大?
a=-2.5m/s2 20m
4、以10m/s的速度行驶的汽车关闭油门后后做匀减速运动,经过6s停下来,求汽车刹车后的位移大小。
30m
小结
一、匀速直线运动的位移
1、匀速直线运动,物体的位移对应着v-t图像中的一块矩形的面积。
2、公式:S = v t
二、匀变速直线运动的位移与时间的关系
1、 匀变速直线运动,物体的位移对应着v- t图像 中图线与时间轴之间包围的梯形面积。
2、公式
3、平均速度公式
v=(v0+v)/2
[课堂探究]
一质点以一定初速度沿竖直方向抛出,得到它的速度一时间图象如图所示.试求出它在前2 s内的位移,后2 s内的位移,前4s内的位移.
[课堂探究]
如图所示,初速度为负值的匀减速直线运动,位移由两部分组成:t1时刻之前位移x1为负值;t2时刻之后位移x2为正值;故在0~t2时间内总位移x=|x2|一|x1|
[课堂探究]
一质点沿一直线运动,t=0时,位于坐标原点,图为质点做直线运动的速度一时间图象.由图可知:
(1)该质点的位移随时间变化的关系式是:x= .
(2)在时刻t= s时,质点距坐标原点最远.
(3)从t=0到t=20 s内质点的位移是 ;通过的路程是 ;
参考答案:(1)一4t+0.2t2 (2)10 (3)0 40 m
X=一4t+0.2t2
请你根据本式求出v0和a;并描绘出x-t图像
课堂训练
1、射击时,火药在枪筒里燃烧。燃气膨胀,推动弹头加速运动。我们把子弹在枪筒里的运动看做是匀加速直线运动,假设子弹的加速度是a=5×105m/s,枪筒长 x=0.64m,我们计算子弹射出枪口时的速度。
800m/s
三、匀变速直线运动的位移与
速度的关系
v2 - v02 = 2 a s
匀变速直线运动公式
1、速度公式 v = v0 + at
2、位移公式 S = v0 t+1/2 at2
3、推论 v2 - v02 = 2 a s
4、平均速度公式 v=(v0+v)/ 2
课堂训练
1、射击时,火药在枪筒里燃烧。燃气膨胀,推动弹头加速运动。我们把子弹在枪筒里的运动看做是匀加速直线运动,假设子弹的加速度是a=5×105m/s,枪筒长 x=0.64m,我们计算子弹射出枪口时的速度。
800m/s
2、一辆载满乘客的客机由于某种原因紧急着陆,着陆时的加速度大小为6m/s2,着陆前的速度为60m/s,问飞机着陆后12s内滑行的距离为多大?
300m
3、一辆沿平直公路行驶的汽车,经过路口时,其速度为36km/h,经过路口后以2m/s2的加速度加速行驶,求:
(1)加速3s后的速度和距路口的位移
(2)从开始加速到达该路所限制的最高时速72km/h时,距路口的位移。
(1)16m/s 39m
(2)75m(共11张PPT)
2、位移公式:
1、速度公式:
v=v0+at
匀变速直线运动规律:
3、平均速度:
位移与速度的关系
例1:推动弹头加速运动。若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动,设子弹的加速度a=5×105m/s2,枪筒长x=0.64m,求子弹射出枪口时的速度。
解:以子弹射出枪口时速度v方向为正方向
可得:
由位移公式:
又由速度公式:
v=v0+at
三、匀变速直线运动位移与速度的关系
由位移公式:
又由速度公式:
v=v0+at
得:
不涉及到时间t,用这个公式方便
匀变速直线运动规律:
3、位移与速度关系:
4、平均速度:
2、位移公式:
1、速度公式:
v=v0+at
例2:一辆汽车做匀减速直线运动,初速度为15m/s,加速度大小为3m/s2,求:
(1)汽车3s末速度的大小。
(2)汽车的速度减为零所经历的时间。
(3)汽车2s内的位移。
(4)汽车第2s内的位移。
(5)汽车8s的位移。
寻找更多的方法!
注意做题的格式、用字母符号来表示物理量
例3:一辆汽车原来匀速行驶,速度是24m/s,从某时刻起以2m/s2的加速度匀加速行驶。从加速行驶开始行驶180m所需时间为多少?
解:设初速度v0方向为正,所需时间为t
根据题意得:v0 =24m/s a=2m/s2 x =180m
所以由
得:t2+24t-180=0
t1=6s t2= -30s
所以行驶180m所需的时间为6s
(舍去)
注意要结合实际情况
例4:骑自行车的人以5m/s的初速度匀减地上一个斜坡,加速度的大小为0.4m/s2,斜坡长30m,骑自行车的人通过斜坡需要多少时间?
解:以初速度v0方向为正方向
由位移公式
代入数据解得:t1=10s,t2=15s
讨论:
把两个时间代入速度公式可算出对应的末速度:
v1=1m/s,v2=-1m/s
与实际情况不符,舍去!
答案:t=10s
根据题意得:v0 =5m/s a=0.4m/s2 x =30m
1、认真复习本节内容
2、独立完成作业本P24~P28(共29张PPT)
自
由
落
体
运
动
物体下落的运动
是一种常见的运动
探究一:
轻重不同的物体,下落的快慢是否相同呢?
动画演示一:
动画演示二:
结论:
不一定相同!
探究二:
影响物体下落快慢的因素是什么呢?
探究:牛顿管实验
结论: 轻重不同的物体,只受重力时,下落的快慢相同。
猜想:
如果没有空气阻力,轻重不同的物体下落快慢是否相同呢?
现象:金属片与羽毛同时落地
美国宇航员大卫·斯哥特在月球上同时释放了一把锤子和一根羽毛, 他发现两者同时落地.
一.自由落体运动
1. 定义: 物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动,叫自由落体运动。
⑴ v0 = 0 ,是加速运动;
⑵ 只受重力作用;
2. 特点:
3. 如果空气阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似看作自由落体运动。
⑶ 轨迹是直线。
探究三:
自由落体运动是什么性质的运动呢?
纸带
夹子
重物
用打点计时器来研究自由落体运动
∴ 自由落体运动,是初速度为 0 的匀加速直线运动。
0
2
1
S1
3
4
S2
S3
S4
S5
S6
5
6
∵ (S2-S1) = (S3-S2) = (S4-S3)= (S5-S4) = (S6-S5)= aT 2
也可以用频闪照相来研究自由落体运动
x1
x2
x3
x4
x5
x6
二、自由落体的运动性质
自由落体运动, 是初速度为 0 的匀加速直线运动。
三、自由落体加速度 g(重力加速度)
1. 定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度。
2. 方向:竖直向下
3. 大小:通过多种方法用实验测定,
在地球上的不同地方 g 不同,
一般取 g = 9.8m/s2 ,
粗略计算可以取 g =10m/s2 。
赤道:
g = 9.780m/s2
北京:
g = 9.801m/s2
北极:
g = 9.832m/s2
莫斯科:
g = 9.816m/s2
随纬度升高,重力加速度增大
→ v = g t
→ x = g t2/2
→ v2 = 2 g x
四、自由落体的运动规律
1. 速度与时间关系式 v = a t
2. 位移与时间关系式 x = at2/2
3. 位移与速度关系式 v2 = 2ax
一 、 自由落体运动的定义
三、 自由落体运动的加速度
四、 自由落体运动的规律
五、 自由落体运动的应用
二、 自由落体运动的性质
课堂小结
做一做
测定反应时间
从发现情况到采取相应行动所经过的时间叫反应时间。
C
【例题1 】 将甲乙两物体从同一高度由静止释放,已知甲物体的重力是乙的3倍,空气阻力忽略不计,则:( )
A、甲一定先落地
B、乙一定先落地
C、甲、乙同时落地
D、乙可能先落地
【例题2】 1991年5月15日《北京晚报》,报道了一位青年奋勇接住从 15 层高楼窗口跌出的孩子的动人事迹。设每层楼的高度是 2.8 m ,这位青年从他所在的地方冲到楼下需要的时间是 1.3 s ,请你估算一下他要接住孩子,至少允许他有多长的反应时间 (g 取 10 m/s2 )
分析:小孩下落的高度 x = 15×2.8m = 42m,根据 x ,算出小孩下落的时间为 t = 2.9s,则至多允许这位青年的反应时间为 △t = 2.9s - 1.3s = 1.6s 。
【例题3】在忽略空气阻力的情况下,让石块和木块从同一高度同时静止下落,下列说法正确的是( )
A、重的石块先落地
B 、轻的木块先着地
C 、在着地前的任一时刻,二者具有相同的的速度,相同的位移
D、 两者在下落这段时间内的平均速度相等
C D
解析:在没有空气阻力的情况下,石块和木块下落快慢相同,所以AB错,选项C正确,根据平均速度的定义又可知D也正确
【例题4】在探究自由落体运动的规律实验中,将下列步骤的代号按合理顺序填写在横线上: 。
A. 拉住纸带,将重锤移至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带,让重物带动纸带自由下落;
B. 将打点计时器坚直固定在铁架台上,并接好电路;
C. 用夹子将纸带固定在重锤上,并将纸带穿过打点计时器的限位孔;
D. 断开电源,取下纸带
E. 换上新的纸带,再重复做三次
BCADE
【例题5】从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图。由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。
已知每块砖的平均厚度为 6 cm,石子起落点距地面的高度约为 2.5 m。怎样估算这架照相机的曝光时间?
地面
石子下落的径迹(共11张PPT)
第二章 匀变速直线运动的研究
第1节:实验:探究小车速度随时间变化的规律
思维体操
实验室如何获得较简单的运动?
如何设计实验?
需要哪些器材?
一、实验设计
二、实验步骤
⑴ 木板平放,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定,连接好电路
⑵ 穿纸带;挂钩码。
⑶ 先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后立即关闭电源。
⑷ 换纸带,加钩码,再做一次.
三、实验注意点
1.固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。
2.滑轮不能过高,细绳应与木板平行.
3.小车应由紧靠打点计时器处开始释放,在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。
4.先接通电源,后让纸带运动。
5.打点结束后立即关闭电源。
回忆
纸带能给我们提供哪些信息?
通过测量或计算还能得到哪些信息?
四`纸带分析
怎样分析和选取纸带上的点
开头过于密集的点舍掉,从清楚的点开始,每隔五个间隔取一个计数点,(每两个计数点之间的时间间隔是0.1s);
取六个点,标号 0,1,2,3,4,5
如何计算所取点的速度?
平均速度 → 瞬时速度(如何测△x)
如何设计表格记录数据?
五、数据处理
1、列表法。
位置 0 1 2 3 4 5
时间/s 0
v1/ms-1
v2/ms-1
五、数据处理
1、列表法。
2、图象法(v - t 图象):
① 根据所得数据,选择合适的标度建系(图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积)
② 根据所得数据确定点的位置,观察和思考点的分布规律。
③ “拟合”图象:从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上,画出一条直线,让尽可能多的点处在这条直线上,其余均匀分布,去掉偏差太大的点
思考
① 为什么画出的是一条直线?
② 若某个点明显偏离直线,可能是什么原因及怎样处理?
③ 从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化?
④ 实验册上的思考题.