2.2 匀变速直线运动速度与时间的关系 课件-2024-2025学年高一上学期物理教科版（2019）必修第一册(共29张PPT)

(共29张PPT)
第二章 匀变速直线运动的规律
第二节 匀变速直线运动速度与时间的关系
目 录/
1.
学习目标
2.
情景导入
3.
新课讲解
4.
小试牛刀
5.
课堂小结
PART 01
学习目标
学习目标
1.能够根据加速度表达式推导得出速度-时间公式
2.经历探究匀变速直线运动的速度公式的推导过程，体会数学思想和方法在解决物理问题中的重要作用
3.理解运动图像的物理意义及其应用
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
PART 02
情境导入
观察图甲和图乙，发现匀变速直线运动的 v－t 图像与一次函数图像类似，速度 v 与时间 t 存在什么关系？
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
PART 03
新课讲解
利用 v-t 图象求加速度
回顾：速度-时间（v-t）图像——加速度
O
t/s
v/(m/s)
v
t
A
B
θ
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
探究一：使用加速度定义式，得到匀变速直线运动的速度公式
vt 是 t 时刻的瞬时速度
v0 是初始时刻的瞬时速度
当 t0 为0时
公式中的 v0、vt、a 均为矢量，已知其中任意三个物理量可求出第四个量
vt 随时间 t 线性变化
特例：v0 = 0 时，vt = at，vt 和 t 是正比例函数关系
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
探究二：根据 v-t 图像，推导匀变速直线运动的速度公式
O
t/s
v/(m/s)
t1
v0
v1
v = 0
v0
a
能反向运动的匀变速直线运动
用于计算瞬时速度，适用于匀变速直线运动
用于计算平均加速度，适用于任何运动
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
加速度
初速度
时间
末速度
v = v0 + a t
一、匀变速直线运动公式的解释
一般取 v0 的方向为正方向
a 与 v0 的方向相同时，为匀加速直线运动
a 与 v0 的方向相反时，为匀减速直线运动
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
匀变速直线运动的 v-t 图像是一条倾斜的直线
v
t
1
2
图线1和2都属于匀变速直线运动，但它们变化的趋势不同，图线1速度在均匀————，图线2速度在均匀————。
增加
减少
匀变速直线运动
二、匀变速直线运动的图像分析
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
（1）匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加的直线运动。
v0 ＞0，a＞0
v0 ＜0，a＜0
匀加速
（a、v 同向）
匀加速
反向匀加速
v
t
v0
特点：加速度的大小和方向都不变，且与速度方向相同
v0
v
O
t
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
（2）匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀减小的直线运动。
特点：加速度的大小和方向都不变，且与速度方向相反
匀减速
（a、v 反向）
v0 ＜0，a＞0
v0 ＞0，a＜0
匀减速
匀减速
O
v
v0
v0
t
v
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
在匀变速直线运动中，物体的速度方向是否可以改变？加速度方向呢？
v/m·s-1
t/s
O
t1
t2
正方向，匀减
负方向，匀加
加速度不变，运动方向改变
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
v/m·s-1
t/s
O
t1
t2
0 ~ t1:
正方向，匀加
t1 ~ t2:
正方向，匀减
加速度突变，运动方向不变
物体由静止加速又减速到零的过程，其速度、加速度方向如何变化呢？
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
O
v
t
O
v
t
t1
v1
t2
v2
t3
t4
v3
v4
a 减小
加速度逐渐减小的加速运动
t1
t2
t3
t4
v1
v2
v3
v4
a 减小
加速度逐渐增大的加速运动
三、变加速直线运动的图像分析
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
（1）水平直线表示匀速直线运动(A 线，v = 0 的水平直线除外)
（2）倾斜直线表示匀变速直线运动
B 表示匀加速直线运动，C 表示匀减速直线运动
斜率表示加速度，斜率的大小表示 a 的大小，
斜率的正负表示 a 的方向，与 Δv 方向相同。
（3）D：a 增大的加速直线运动，E：a 减小的加速直线运动
图像上某点切线斜率的大小表示 a 的大小（陡大缓小）
图像上某点切线斜率的正负表示 a 的方向
四、利用速度-时间（v-t）图像判断物体的运行性质
0
t/s
v/(m/s)
A
B
C
D
E
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
PART 04
小试牛刀
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
1.一辆汽车由静止出发，以 的加速度做匀加速直线运动，经过3秒汽车速度的大小是( )
A.
B.
C.
D.
B
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
答案：B
解析：根据速度公式可得
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
2.如图所示，物体从斜面上的A点由静止开始下滑，经B点进入水平面（经过B点前后速度大小不变），最后停在C点.每隔0.1秒测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据.则物体通过B点时的速度为( )
A.2.0 m/s B.1.8 m/s C.1.7 m/s D.1.5 m/s
A
t(s) 0.0 0.1 0.2 … 0.9 1.0 …
v(m/s) 0.0 0.5 1.0 … 1.5 1.4 …
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
答案：A
解析：物体匀加速阶段的加速度为 ，在1.0s时的速度为1.4m/s，说明已经进入匀减速阶段，加速度大小为 ，设匀加速度时间为，则
，得 ，则物体通过B点时的速度为 。
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
3.下图为合肥轨道交通地铁2号线部分线路图，某同学从2号桂庄站乘上地铁，7点10分发车，依次经过3、4、5、6、7号站，7点23分刚好停靠8号科学大道站。假设地铁线路为直线，相邻地铁站间的距离相等，列车在相邻两站间的运动情况均相同：列车从一站由静止开始匀加速运动16s，接着匀速运动，再匀减速运动12s恰停靠下一站，列车在每个地铁站停靠时间均为30s。2号桂庄站与8号科学大道站的距离为10.92km。求地铁运行的加速度大小和最大速度大小。
答案见解析页
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
答案： ； ；
解析：设该同学全程运动的总时间为 ，由该同学早上乘坐地铁7点10分从2号地铁站出发，7点23分从第8号站下地铁，可知
设地铁在相邻两站之间运动的时间为t，在每个地铁站停靠的时间为 ，可得
设2号地铁站与8号地铁站间的距离为 ，相邻两站间距离l，可得
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
设地铁在运动过程中的最大速度为 ，在相邻两个地铁站运动时，匀加速的时间为 ，匀减速的时间为 ，根据运动学知识
，可得
设地铁作匀加速直线运动的加速度大小为 ，由运动学公式可得
设地铁做匀减速直线运动的加速度大小为 ，由运动学公式可得
PART 05
课堂小结
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
① 匀变速直线运动的速度与时间关系
（1）vt = v0+at 为矢量式，一般规定 v0 的方向为正方向，a 与 v0 同向时，取正值，a 与 v0 反向时，取负值.
（2）特例
①v0 = 0 时，vt = at，物体做由静止开始的匀加速直线运动.
②a = 0 时，vt = v0，物体做匀速直线运动.
1
y = kx+b，线性变化，但不是成正比（b = 0除外）
感谢观看