2.2 匀变速直线运动的规律 课件(共25张PPT) 粵教版（2019）必修第一册

(共25张PPT)
高一—粤教版—物理—第二单元
第二节 匀变速直线运动的规律
教学目标
1、通过应用公式推导与图像结合的方法导出匀变速直线运动的速度公式，知道应用数学函数和物理工具认识运动的方法，形成运动概念.
2、通过速度-时间图像分析具体的运动情境，能从直线截距、斜率以及面积的分析、推理和论证中，理解匀变速直线运动的规律，并对公式作出解释.
3、基于速度公式和位移公式推导出速度与位移关系式以及中间时刻的速度公式，能解释匀变速直线运动的内在规律，能恰当使用公式解决问题.
4、通过应用速度公式和位移公式解决实际问题，能在解决问题中认识规律的本质，能形成探索现实问题的内在动力和推动科技发展的责任.
重点：匀变速直线运动的规律及应用
难点：匀变速直线运动规律的推导
课前引入
如果汽车从静止开始在平直公路上行驶, 我们看到汽车速度表的指针从0开始随时间均匀地按顺时针转动指示10,20,30,…,这时汽车在做匀变速直线运动.假如汽车正以100km/h的速度在高速路上行驶（如图1所示),该车与前面的车辆保持50m的车距是否安全
图1 在高速路上行驶的车辆要保持一定的前后车距
一、速度与时间的关系
由加速度的定义式 ɑ= 变形可得
这就是匀变速直线运动速度随时间变化的关系, 称为匀变速直线运动的速度公式
这就是匀变速直线运动速度随时间变化的关系, 称为匀变速直线运动的速度公式
=+ɑt
图2 物体做匀变速直线运动的v-t图像
匀变速直线运动物体的v-t图像是一条倾斜的直线
直线与纵轴的交点即为物体的初速度
斜率k= v/ t=常数
物体运动的加速度恒定不变
这个斜率就是物体运动的加速度
如图3 图线①②③表示的运动情况是怎样的 图像中图线的交点表示什么含义
图3 三个质点运动的 v-t图像
答：①表示匀加速直线运动
②表示匀速直线运动。
③表示匀减速直线运动
图中交点表示质点在t1时刻速度相同
如图4 所示是某质点运动的V-t图像.试描述该图像与物体运动实际情况的对应关系.
图4 某质点运动的 v-t图像
0~1s,匀加速直线运动，
1~2s,匀减速直线运动，
2s末速度减为0
2~3s,反向匀加速直线运动
3~4s,反向匀减速直线运动
甲
乙
二、位移与时间的关系
如果物体做匀速直线运动，如图5所示。在时间t内的位移S=vt, 正好对应着v-t图像中阴影矩形的面积。
图 2 -2 -5 物体做匀速直线运动的 2-t图像
图5 物体做匀速直线运动的V-t图像
在时间t内的位移是否对应v-t图像中阴影梯形面积 试证明。
图6 物体做匀变速直线
运动的v-t图像
图7
图8
代入上式,
式中 为加速度, v0 为初速度, S 为时间t内的位移
+
=+ɑt
+
位移公式的推导
化简可得
三、速度与位移的关系
由匀变速直线运动的速度公式
及位移公式
消去t后，化简可得
上式直接表明了初速度v0、末速度vt、加速度a和位移S之间的关系,
=+ɑt
+
=
设在匀变速直线运动中, 物体的初速度为v0 ,经过两个连续相等的时间后末速度为vt,中间时刻速度为, 则有
消去ɑt , 整理可得
上式表明, 在匀变速直线运动中, 某一段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度.
=+ɑt
=+ɑt
=
中间时刻的瞬时速度公式
例题1: 如图9所示, 一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动,快艇的初速度是6m/s.求这艘快艇在8s末的速度和8s内的位移.
图9 快艇做匀加速直线运动
解: 快艇的运动情况如图9所示.选定初速度方向为正方向, 因快艇做匀加速直线运动, 根据匀变速直线运动规律
=+ɑt
+
=+ɑt=（6+2×8）m/s=22m/s
+）m=112m
如果该快艇以2m/s2的加速度做匀减速直线运动, 求这艘快艇在8s末的速度和8s内的位移.其解答过程是不是上述解答过程的简单重复呢 说明理由.
解：初速度V0为正方向，加速度ɑ=-2m/s2
计算快艇速度减为0时所需时间t，
t==s=3s,快艇在8s末的速度为0
+
一、速度时间关系：
二、位移时间关系：
三、速度位移关系:
四、中间时刻的速度:
课堂小结
=+ɑt
=
+
=
要注意公式中加速度矢量的表达方式：以初速度V0为
正方向，若加速运动，则ɑ>0;若减速运动，则ɑ<0
1.物体做匀加速直线运动, 加速度为4m/s2.
下列说法哪些是正确的 并简要说明理由.
(1) 任何1s的末速度比初速度大4m/s.
答：正确，当t=1s时，=ɑt=4m/s.
1.物体做匀加速直线运动, 加速度为4m/s2.
下列说法哪些是正确的 并简要说明理由.
(2)任何1s的初速度比前1s的初速度大4m/s.
答：正确，当t=1s时，=ɑt=4m/s.
1.物体做匀加速直线运动, 加速度为4m/s2.
下列说法哪些是正确的 并简要说明理由.
(3)物体运动的速度与经过的时间成正比, 第 2s末的速度是第1s末的速度的2倍.
答：.错误，因为初速度未知，=+ɑt，只有当初速度=0时，=ɑt。
1.物体做匀加速直线运动, 加速度为4m/s2.
下列说法哪些是正确的 并简要说明理由.
(4)运动中增加的速度与所需的时间成正比, 且增加的速度方向始终和加速度方向相同.
答：正确.根据 v=ɑt，物体做匀加速直线运动，
ɑ>0且恒定，所以 v与t成正比，增加的速度方向和加速度方向相同。
2.某住宅楼的升降电梯向上运动的v-t图像如图10所示.分别求出0~2s、2~5s、5~6s内的加速度, 指出哪段时间内运动最快,哪段时间内速度变化最快.求出0~6s内通过的位移.
答：由图可知，0~2s内ɑ1=4m/s2,
2~5s内ɑ2=0,
5~6s内ɑ3=-8m/s2,
2~5s内运动最快，5~6s内速度变化最快
图10
3.匀变速直线运动的规律之中公式很多，在实际应用中如何选择？要注意什么？
首先要熟练匀变速运动的每个规律的含义以及所涉及的物理量，根据具体情况具体选择。同时要注意加速度的正负号，如选初速度为正方向（前提），匀加速运动的加速度为正值，匀减速运动的加速度为负值。
4.训练场上, 足球被踢出后在水平草地上做匀减速运动, 加速度的大小为 0.6 m/s2 ,经过 20 s停下来.求足球被踢出时的速度.
解：选初速度V0为正方向，ɑ=- 0.6 m/s2
足球被踢出时的初速度
V0=Vt-ɑt=[0-(-0.6)×20]m/s=12m/s
谢谢观看