物理人教版（2019）必修第一册2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系（共26张ppt）

(共26张PPT)
2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
实验回顾
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实验回顾
实验回顾
实验回顾
两图表示的速度有什么特点？表示的加速度有什么特点？物体做什么运动？
甲
乙
t1=0.12
v1=0.275
t2=0.44
v2=0.575
t1=0.06
v1=0.30
t2=0.48
v2=0.675
v
t
v
t
分析v-t图像
t /s
v/(m.s-1)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
0
v1
t1
v2
t2
无论Δt选在什么区间，对应的速度的变化量Δv 与时间的变化量Δt 之比都是一样的，即物体运动的加速度保持不变。所以，实验中小车的运动是加速度不变的运动。
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，叫作匀变速直线运动
匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线
2.分类：
⑴匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加。
⑵匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀减小。
v/m.s-1
t/s
0
v0
v/m.s-1
t/s
0
v0
匀加速（a、v 同向）
v/m.s-1
t/s
0
v0
v/m.s-1
t/s
0
v0
匀减速（a、v 同向）
针对练习
（多选）表明物体做匀变速直线运动的图象是( 　　)
D
C
A
B
ABD
二、速度与时间的关系
除v-t图像外，我们还可以用公式描述物体运动的速度与时间的关系。
v
t
3
1
4
2
5
3
2
t / s
v / (m·s-1)
0
物体做匀加速直线运动加速度为a=1m/s2；
表示物体的速度每一秒都增加1m/s。
1s末，物体的速度：
v1=2+1×1=3m/s
2s末，物体的速度：
3s末，物体的速度：
ts末，物体的速度：
v2=2+1×2=4 m/s
v3=2+1×3=5 m/s
v=2+1×t
= v0+at
二、速度与时间的关系
物体运动开始时刻（ t ＝0 ）的速度v0 ，到时刻 t 的速度v ，则
速度的变化量为：△v = v － v0
v = v0 + at
∴速度与时间关系：
v = v0 + at
末速度 = 初速度 + 增加的速度
v0
t
v
t
vt
0
Δv=at
v0
①当v0= 0 时，
物体做初速度为零的匀加速直线运动。
②当 a = 0 时，
物体做匀速直线运动。
v = at
v= v0
特殊例子：
二、速度与时间的关系
②v、v0、a都是矢量，方向不一定相同（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。
③统一同一单位制。
v = v0 + at
注意：
二、速度与时间的关系
一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以0.6 m/s2的加速度加速，10s未因故突然紧急利车，随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是6m/s2。
（1）汽车在10s末的速度是多少？
（2）汽车从刹车到停下来用了多长时间？
【例题】
物理解题一般步骤
根据运动学的基本概念、规律可知求解运动学问题的基本方法、步骤为:
1.审题。弄清题意，画情境图，明确已知量，未知量，待求量。
2.明确研究对象。选择参考系、坐标系。
3.分析有关的物理量。
4.应用规律、几何关系等建立解题方程。
5.解方程。
一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以0.6 m/s2的加速度加速，10s未因故突然紧急利车，随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是6m/s2。
（1）汽车在10s末的速度是多少？
（2）汽车从刹车到停下来用了多长时间？
解：汽车先做初速度为36km/h的匀加速的直线运动，持续加速了10s，之后刹车减速运动，最后停下来。
（1）初速度
由：v= v0+ at
代入数据得：
v= 10m/s+ 0.6 m/s2×10s=16m/s
运动示意图
运动示意图
a1=0.6m/s2
v0=36km/h
a2=6m/s2
t=10s
t2=？
【例题】
一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以0.6 m/s2的加速度加速，10s未因故突然紧急利车，随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是6m/s2。
（1）汽车在10s末的速度是多少？
（2）汽车从刹车到停下来用了多长时间？
解：汽车先做初速度为36km/h的匀加速的直线运动，持续加速了10s，之后刹车减速运动，最后停下来。
运动示意图
运动示意图
a1=0.6m/s2
v0=36km/h
a2=6m/s2
t=10s
t2=？
由：v= v0+ at
代入数据得：
16= 0+（－6 ）×t
解得：
t=2.67s
（2）
【例题】
物理解题一般步骤
根据运动学的基本概念、规律可知求解运动学问题的基本方法、步骤为:
1.审题。弄清题意，画情境图，明确已知量，未知量，待求量。
2.明确研究对象。选择参考系、坐标系。
3.分析有关的物理量。
4.应用规律、几何关系等建立解题方程。
5.解方程。
物理解题一般步骤
汽车以20m/s的速度匀速行驶，现以4.0m/s2的加速度开始刹车，则刹车后3s末和6s末的速度各是多少？
解：由题以初速度 v0=20m/s 的方向为正方向，
则加速度：a =﹣4.0m/s2，
由速度公式：v = vo+ at
可知刹车至停止所需时间:t== s = 5s
故刹车后3s时的速度
v3 = v0+at = 20m/s﹣4.0×3m/s = 8m/s
刹车后6s时汽车早已停止运动，故 v6 =0
t=？
v0=20m/s
a1=－4m/s2
0
x
v=0
巩固训练
刹车
先判断，再解
直接解，再检验
汽车以20m/s的速度匀速行驶，现以4.0m/s2的加速度开始刹车，则刹车后3s末和6s末的速度各是多少？
t=？
v0=20m/s
a1=－4m/s2
0
x
v=0
巩固训练
刹车
先判断，再解
直接解，再检验
汽车刹车过程是一个实际的运动过程，一旦车的速度减到0，汽车将保持静止状态，不后退
由结果可知，车实际已经停下来了
所以6s末v6 =0
以初速方向为正方向，则 a＝ 4 m/s2
3s末v3 =v0+at=20+( 4)×3m/s=8m/s
解法二：
6s末v6 =v0+at=20+( 4)×6m/s= 4m/s
如图是一个物体运动的v-t图象。它的速度怎样变化？在相等的时间间隔内，即Δt'=Δt时，速度的变化量Δv' 和Δv总是相等吗？物体在做匀变速运动吗？
t1
t2
t3
t4
v1
v2
v3
v4
0
v
t
Δv
Δt
Δv′
Δt′
解：
①速度越来越大，做加速度运动。
②在相等的时间里，速度的变化量Δv'≠Δv。
③物体的加速度逐渐减小，做非匀变速直线运动。
思考与讨论
课堂练习
1、某物体做直线运动的速度一时间图像如图所示。根据图像回答:
(1)物体在OA段做____________运动,加速度为____________,
在AB段做______________运动,加速度是_____________。
(2)物体在5 s时的速度为—————— m/s。
匀加速直线
1 m/s2
匀减速直线
2 m/s2
2
课堂练习
某汽车紧急制动时加速度的大小为6m/s2，如果必须在2s内停下来，那么该汽车行驶的速度不能超过多少m/s？
解：设汽车的初速度为v0，加速度大小为a,最长制动时间为t
逆向看作初速度为零的匀加速直线运动，
由速度公式：v = vo+ at
代入数据解的：v0=12m/s
课堂练习
A、B两个物体在同一直线上运动，速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是 (　　)
A．A、B运动方向相反
B．t＝4 s时A、B的速度相同
C．A的初速度为0
D．A的加速度比B的加速度大
B
课堂练习
火车沿平直轨道匀加速前进，通过某一路标时的速度为10.8 km/h,1 min后变成54 km/h，再经过多长时间火车的速度才能达到64.8 km/h
故时间：t2＝＝＝ 15 s
【解】由速度公式v＝v0＋at得
a＝＝ m/s2＝0.2 m/s2
一、匀速直线运动
匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线
二、匀变速直线运动
沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。
匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线。
匀加速——速度随时间均匀增加，a、v同向；
匀减速——速度随时间均匀减小，a、v反向。
三、匀变速直线运动的速度与时间的关系式
v ＝ v0 ＋ a t
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