课件59张PPT。匀变速直线运动在生活中有什么作用呢? 导 入 新 课火车过桥必须减速!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/s0v0△t1△t2△v1△v2△t3△v3v1v2v3v4v5v6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。(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 特点:一平行于时间轴的直线作用: ①可求任一时刻的速度 ②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。 ①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。
②速度——时间图象: 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. t1t2t3t4tvv1v2v3v4v00}}?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。 ③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 (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。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.④分类:(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v0(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v0,t时刻的速度为v,则△t=t-0=t,△v=v-v0;由于匀变速直线运动的加速度不变, 所以:
得:v=v0+attvΔtΔν 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? 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v0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/s2的加速度加速,10s后速度能达到多少? 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 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/s2,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 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=10×30/2+(40-10)×30 +(60-40)×30/2 =1350m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?ΔνΔtΔν’ΔtΔt’说一说甲图: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甲图:匀加速直线运动 乙图:匀减速直线运动v=v0+△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= v0 +at开始时刻t=0初速度v0t时刻△t=t-0=t 末速度v△v=v-v0 加速度a==( v-v0 )/t 不变匀变速直线运动的速度与时间关系的公式:
v = v0 + 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v0同向。
减速运动,a与v0反向。2、明确初速度v0、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/s2
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.(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匀变速直线运动如: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=v0+at2、在具体运算中必须规定正方向!
(一般以V0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 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①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。
②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=v0+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/s2,减速时最大加速度大小为5m/s2,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/s2的加速度超车,求10s后速度能达到多大? 运动示意图解: v0 =72km/h=20m/s,a=0.5m/s2,t=10s则10s后的速度为:v = v0+at
= 20m/s+0.5m/s2×10s
= 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:如图所示课件16张PPT。初速度为零的匀加速直线运动图象模拟打点记时器小车匀速运动匀变速位移公式推导匀速直线运动匀速直线运动的图象匀变速直线运动匀加速图象匀加速直线运动的图象在学校旁边的标志,汽车近似看做匀加速运动,所以要提前减速。汽车速度不能超过多少?匀变速直线运动速度与时间的关系v/(m/s)t/s4021014匀变速直线运动速度与时间的关系持续加速行吗?运动员的速度越来越快火车通过桥梁时要提前减速