(共19张PPT)
速度变化规律
引入
运动的描述
1.位移
定义:描述物体位置变化的物理量
2.速度
定义:描述物体位置变化快慢的物理量
分类
平均速度:物体运动的位移与所用时间之比
瞬时速度:物体在某位置的速度
3.加速度
定义:描述物体速度变化快慢的物理量
公式:
矢量的正、负表示方向
t/s 0 1 2 3 4 5 6 7 8
v/(m·s-1) 0 2 4 6 8 10 12 14 16
情景:小车直线行驶过程中,在某段路程,每隔1s测一个速度值所得的数据
计算任意一段时间内的加速度
结论
小车在匀加速行驶的过程中,速度不断增加,加速度保持不变.物理学中,称加速度保持不变的直线运动为匀变速直线运动.
t/s 0 1 2 3 4 5 6 7 8
v/(m·s-1) 0 2 4 6 8 10 12 14 16
0~1s a=
2~3s a=
4~5s a=
2~4s a=
5~7s a=
1~6s a=
匀变速直线运动的特点
1.定义:物体的加速度保持不变的直线运动。
2.特点:物体在直线运动过程中,加速度的大小和方向都不变,即加速度为一恒量。
3.分类
(1)匀加速直线运动:速度随时间均匀增加,a与v0的方向相同,a取正值。
(2)匀减速直线运动:速度随时间均匀减少,a与v0的方向相反,a取负值。
匀变速直线运动的速度-时间关系
对匀变速运动,a不变
得:
由
-
1.速度公式:
末速度
初速度
t时间内速度的变化量
匀变速直线运动的速度-时间关系
2.公式的适用条件:
vt=v0+at只适用于匀变速直线运动.
特别提醒 速度公式vt=v0+at虽然是加速度定义式a=(vt-v0)/ t的变形,但两式的适用条件是不同的:
(1)vt=v0+at仅适用于匀变速直线运动;
(2)a=(vt-v0)/ t可适用于任意的运动,包括直线运动和曲线运动.
匀变速直线运动的速度-时间关系
3.公式的矢量性 (一般取v0的方向为正方向)
(1)对匀加速直线运动,a与v0的方向相同,a取正值。
(2)对匀减速直线运动,a与v0的方向相反,a取负值。
例.一辆汽车以54km/h的速度在平直公路上行驶,司机看见前方路口红灯亮时立即刹车。若汽车刹车时的加速度大小为3m/s2,则刹车后4s末的速度是多少?
匀变速直线运动的速度-时间关系
解:以汽车的初速度方向为正方向,由题意可知
v0=54km/h=15m/s;
根据匀变速直线运动速度与时间的关系,有
所以,汽车刹车4s后汽车的速度为3m/s。
a=-3m/s2;t=4s
例.一辆汽车以54km/h的速度在平直公路上行驶,司机看见前方路口红灯亮时立即刹车。若汽车刹车时的加速度大小为3m/s2,则刹车后4s末的速度是多少?
匀变速直线运动的速度-时间关系
那么再请同学们算一算,刹车后6秒末的速度是多少?
公式不能直观描述小车的行驶状态!
怎么样才能更直观的描述小车的运动状态呢?
t/s 0 1 2 3 4 5 6 7 8
v/(m·s-1) 0 2 4 6 8 10 12 14 16
情景:小车在某段路程中,每隔1s测一个速度值所得的数据
速度-时间图像 (v t图像)
t/s 0 1 2 3 4 5 6 7 8
v/(m·s-1) 0 2 4 6 8 10 12 14 16
y
x
0
4
8
12
16
1 2 3 4 5 6 7 8
1、合理选取坐标轴,原点和标度
2、描出各个数据
3、用一条平滑的曲线把他们连接起来
y=kx
y
x
0
b
y=kx
速度-时间图像 (v t图像)
k代表斜率
b代表截距
y
x
0
y=kx+b
y
x
0
b
你能否类比一次函数的表达式,猜想一下右图中所示的速度与时间的关系式呢?
y=kx+b
v/m·s-1
t/s
0
v0
v=v0+at
速度-时间图像 (v t图像)
速度-时间图像 (v t图像)
k=Δv /Δt=a
Δv=v-v0
Δt=t-0
所以 v=v0+at
速度-时间图像 (v t图像)
1.图像:一条倾斜的直线,能够直观的反应速度随时间变化的关系.
2.对图像的理解
①图像上的点表示该时刻对应的速度.
②图像与纵轴的交点表示初速度.
③图线的倾斜程度反映了加速度的大小,倾斜程度越大,加速度越大.
④借助图像,利用图像的斜率,用公式a= v/ t可求得加速度.
速度-时间图像 (v t图像)
图像中如何体现速度v与加速度a的方向?
v
t
0
速度的正负代表速度方向
(1)在t轴下方代表与正方向相反
(2)在t轴上方代表与正方向相同
斜率的正负代表加速度方向
(1)k<0代表与正方向相反
(2)k>0代表与正方向相同
k>0
k<0
小结
时间t(s)
速度v(m/s2)
0
v0
匀变速直线运动:沿着一条直线,且加速度不变的运动
匀变速直线运动速度与时间的关系: