高中物理鲁科版（2019）必修一同步课件 2.1 速度变化规律(共22张PPT)

(共22张PPT)
第二章　匀变速直线运动
速度变化规律
物体运动有怎样的规律？如何探索物体运动的规律？
滑雪运动
1m
2 m/s
1 s
4 m
9 m
2 s
4 m/s
3 s
6 m/s
汽车沿直线运动时速度随时间变化的数据
t/s 0 1 2 3 4 5 6
v/(m/s) 0 2 4 6 8 10 12
思考1：汽车的速度在如何变化？
思考2：汽车在此过程中加速度变化吗？
(1~2 s)
(2~3 s)
(4~5 s)
(1~6 s)
该车在行驶时加速度保持不变
变大
匀变速直线运动
(1)定义
物理学中，将物体加速度保持不变的直线运动称为匀变速直线运动。
(2)特点
加速度的大小和方向都不变。
(3)分类
①加速度与速度同向时，物体做匀加速直线运动。
②加速度与速度反向时，物体做匀减速直线运动。
做匀变速直线运动的物体，速度会不会先减小后增大？
会。当加速度方向与初速度方向相反时，物体先减速到0，然后反向加速。
设一个物体做匀变速直线运动，运动开始时刻(t＝0)的速度为v0(叫作初速度)，加速度为a，请根据加速度定义式求t时刻物体的瞬时速度vt。
速度与时间的关系
匀变速直线运动速度与时间的公式：vt＝v0＋at。
1.适用范围：只适用于匀变速直线运动。其中at是t时间内速度的变化量。
2.公式的矢量性：vt、v0、a均为矢量，一般以v0的方向为正方向。
(1)在加速运动中，加速度a取正值；在减速运动中a取负值。
(2)若计算出vt为正值，则表示末速度方向与初速度的方向相同，
若vt为负值，则表示末速度方向与初速度的方向相反。
3.两种特殊情况
(1)当v0＝0时，vt＝at。
由于匀变速直线运动的加速度恒定不变，表明由静止开始的匀加速直线运动的速度大小与其运动时间成正比。
(2)当a＝0时，vt＝v0。
加速度为零的运动是匀速直线运动。
速度与时间的关系
1.一个物体以10 m/s的速度在水平面上运动，某时刻起获得一个大小为2.5 m/s2的加速度。
(1)若加速度方向与初速度方向相同，求6 s末物体的速度大小；
(2)若加速度方向与初速度方向相反，求1 s末和6 s末物体的速度。
答案　 (1) 25 m/s
(2) 7.5 m/s，方向与初速度方向相同　5 m/s，方向与初速度方向相反
2.(2022·福建厦门双十中学期中)汽车的加速、减速性能是衡量汽车性能的一项重要指标，一辆汽车以54 km/h的速度匀速行驶。
(1)若汽车以1.5 m/s2的加速度加速，求8 s后汽车的速度大小。
(2)若汽车以1.5 m/s2的加速度刹车，分别求刹车8 s时和12 s时的速度大小。
答案　 (1) 27 m/s　 (2) 3 m/s　0
刹车类问题，如汽车刹车运动、火车进站、飞机降落和滑块在粗糙的水平面上滑行的运动，都是做匀减速运动然后静止。
解题思路：(1)首先确定是刹车问题，刹车问题最重要的一点就是速度变为零以后静止，不会返回。
(2)确定刹车时间，汽车刹车是做速度减为零的匀减速直线运动，
那么刹车时间t0＝ (v0表示汽车的初速度，a表示汽车加速度大小)
(3)将题目给出的时间t与刹车时间t0对比。如果tt0，则代入t0进行有关匀变速直线运动计算。
如果 C919 飞机沿直线做匀速运动，它的 v-t 图像是一条平行于时间轴的直线。
O
v(m/s)
t(s)
图像表示的速度有什么特点？
图像表示的加速度又有什么特点？
表示速度大小和方向均不随时间变化，描述的是匀速直线运动
a = 0
一汽车从静止开始做匀加速直线运动，汽车运动的速度随时间的变化数据如下表。
t/s 0 1 2 3 4 5 6
v/(m·s－1) 0 2 4 6 8 10 12
请以速度v为纵坐标，以时间t为横坐标建立坐标系并描点连线。
t/s
v/(m/s)
0
1
2
3
4
5
6
2
4
6
8
10
12
可否用图像来描述汽车速度的变化？
速度——时间图像
1.v－t图像：选时间t为横坐标，速度v为纵坐标，可得到速度随时间变化的图像，称为v－t图像。
2.v－t图像的应用
(1)由v－t图像直接读出任一时刻所对应的速度。
(2)由v－t图像上直接判断速度的方向：图像位于t轴上方，表示物体向正方向运动；图像位于t轴下方，表示物体向负方向运动。
(3)如图所示，v－t图像中两条图线的交点表示两个物体在该时刻具有相同的速度。
(4)由v－t图像可求出物体的加速度。
注意：①v－t图像只能表示直线运动，速度有正、负两个方向。
②若v－t图像是一条曲线，曲线上某一点切线的斜率， 表示该时刻的加速度(斜率正负代表该时刻加速度的方向)。
速度——时间图像
t/s
v/(m/s)
0
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
A
B
C
1.如图给出了A、B、C三辆车的v－t图像，在不计算的情况下，你能判断出这三辆车加速度的大小排序吗？分别计算这三辆车的加速度，看看结果与你的判断是否一致。
三辆车的加速度aA>aB>aC；
aA＝3 m/s2，aB＝1 m/s2，aC≈0.33 m/s2。
2.如图(a)和图(b)分别表示的是什么运动？初速度是否为0？是加速还是减速？
t/s
v/(m/s)
0
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
t/s
v/(m/s)
0
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
(a)
(b)
物体初速度为1 m/s，
加速度大小约为0.67 m/s2，
匀加速直线运动。
物体初速度为4 m/s，
加速度大小约为0.67 m/s2，
匀减速直线运动。
3.(来自教材)某物体在水平方向做直线运动的v－t图像如图所示。请根据图像画出物体运动过程的示意图，并求出各运动阶段的加速度。
答案　
4.(多选)(2022·福建泉州市高一期末)如图为某质点运动的v－t图像，下列判断正确的是
A.t＝4 s时质点速度方向改变
B.6 s末质点离出发点最远
C.5 s末质点离出发点最远
D.4～5 s内和5～6 s内质点的速度变化量相同
√
√
分析v－t图像问题的“三看”
1.看横坐标轴
从时间轴上直接读出时刻，取差可得到运动时间。
2.看纵坐标轴
从速度轴上直接读出运动速度，正、负表示运动方向。
3.看斜率
从图线的斜率得到加速度，斜率的绝对值表示加速度的大小，斜率的正、负反映了加速度的方向。
速度变化规律
目标一：匀变速直线运动的特点
目标二：匀变速直线运动速度-时间关系
定义
沿着一条直线且加速度不变的运动
特点
速度随时间均匀变化
分类
匀加速直线运动
匀减速直线运动
公式的推导
速度时间公式
数学方法
物理方法
(1)适用条件
(2)公式的矢量性
(3)两种特殊情况
目标三：速度-时间图像
确定速度、加减速、加速度等情况