人教版（2019）必修第一册 2.3 匀变速直线运动的速度、位移与时间的关系 课件(共48张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）必修第一册 2.3 匀变速直线运动的速度、位移与时间的关系 课件(共48张PPT) |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-09-20 17:58:54 | ||
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文档简介
(共48张PPT)
10
t/s
v/(m·s-1)
0
甲
5
10
一、匀速直线运动:
能说它们的运动方向一定相反吗？为什么？
－10
0
v/(m·s-1)
t/s
乙
5
10
t/s
v/m·s-1
0
-10
10
左图能说它们的运动方向一定相反吗？为什么？
一匀速直线运动
头脑风暴
t/s
v/(m·s-1)
0
v1
v2
t1
t2
θ
Δt＇
Δv＇
t/s
v/(m·s-1)
0
Δv
Δt
a<0
a>0
v/(m·s-1)
t/s
4
0
-2
-10
a>0
v/(m·s-1)
t/s
4
0
-2
-10
a<0
二匀变速直线运动
二、匀变速直线运动
1、质点沿一条直线，且加速度不变的 运动叫匀变速直线运动
2、V-t图象：一条倾斜直线
3、分类
①匀加速直线运动：物体的速度随着时间均匀增加
②匀减速直线运动：物体的速度随着时间均匀减少
V
2s末，物体的速度：
3s末，物体的速度：
1s末，物体的速度：
ts末，物体的速度：
V1=2＋1×1＝3(m/s)
V2=2+1×2=4 (m/s)
V3=2+1×3=5 (m/s)
V=2+1×t
头脑风暴
= V0+at
t
3
4
5
1
2
3
2
t/s
v/(m·s-1)
0
v0
V？
t
三
、速度与时间的关系式
表示速度的变化量
1、在公式中，各物理量的意义是什么
2、在公式中，哪些物理量是矢量
3、利用公式计算时，对于矢量怎么处理
4、公式的适用范围是什么
t
0
v
△t
△v
例1、汽车以40km/h的速度匀速行驶,现以0.6m/s2的加速度加速10s后速度能达到多少
解：取汽车运动方向为正方向，已知汽车初速度v0=40km/h=11m/s，加速度a=0.6m/s2，时间t=10s
根据v=v0+at 可得10s时速度为：
v=v0+at=11m/s+0.6m/s2×10s=17m/s=62km/h
思维体操
例2、某汽车在某路面紧急刹车时，加速度大小是6m/s2，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？
解：取汽车运动的方向为正方向，已知v=0m/s，刹车时间t=2s，加速度a=-6m/s2 由v=v0+at得
v0=v-at=0-(-6m/s2)×2s=12m/s=43km/h
思维体操
说一说
t
思考1:物体运动的速度怎样变化
思考2:在相等的时间间隔内,速度的变化量总是相等吗
思考3:物体在做匀加速运动吗
头脑风暴
o
v
v1
v2
v3
v4
t1
t2
t3
t4
Δt’
Δt
Δv
Δv’
t/s
v/ms-1
O
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
7
-1
-2
-3
物体做什么运动？
例题4、卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到2m/s时，交通灯转为绿灯，司机当即停止刹车，并且只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速过程用了12s。求：
（1）减速与加速过程中的加速度大小；
（2）开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度。
运动示意图
解：以初速度v0=10m/s方向为正方向
（1）匀减速时：v=v0+a1t1
匀加速时：v0=v+a2t2
由此可得：a1t1+a2t2=0
又t2=(1/2)t1，t1+t2=t=12s
得t1=8s，t2=4s
则a1=(v-v0)/t1=(2-10)/8m/s2=-1m/s2
a2=(v0-v)/t2=(10-2)/4m/s2=2m/s2
（2）2s末：v1=v0+a1t3=10+(-1) ×2m/s=8m/s
10s末：v2=v+a2t4=2+2×2=6m/s
t/s
v/ms-1
1
2
3
4
6
5
2
4
6
8
10
O
12
7
8
9
10
12
11
13
8月26日作业
1、完成作业本P16-P21。
2、完成作业本第一章检测卷P1-P6
3、完成全品章末素养测评（一）
4、预习第2章第4节 自由落体运动
第二章
匀变速直线运动的研究
2.3
匀变速直线运动的位移与时间的关系
10
t/s
v/(m·s-1)
0
5
10
下表是一位同学测得的一个运动物体在0、1、2、3、4、5几个位置的瞬时速度，其对应的时刻如表中所示。
位置编号 0 1 2 3 4 5
时间（s） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
速度（m/s） 0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62
1、物体做什么运动？为什么？
匀加速直线运动，因为在相同的时间内速度的增加量相同。
下表是一位同学测得的一个运动物体在0、1、2、3、4、5几个位置的瞬时速度，其对应的时刻如表中所示。
位置编号 0 1 2 3 4 5
时间（s） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
速度（m/s） 0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62
1、物体做什么运动？为什么？
下表是一位同学测得的一个运动物体在0、1、2、3、4、5几个位置的瞬时速度，其对应的时刻如表中所示。
位置编号 0 1 2 3 4 5
时间（s） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
速度（m/s） 0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62
1、物体做什么运动？
2、能不能根据表格中的数据，用简便的方法估算出物体从位置0到位置5的位移？
匀加速直线运动，因为在相同的时间内速度的增加量相同。
x＝0.38×0.1＋0.63×0.1＋0.88×0.1＋1.11×0.1＋1.38×0.1 ＝ ……
0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
左图是上面物体速度-时间的图象
利用前面式子计算出的位移与图象有什么关系？
估算出的位移在数值上等于五个矩形的面积之和。
若将各阶段的时间间隔减小一半，矩形的面积之和有什么变化呢？
0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
各阶段的时间间隔越小，各小段时间内匀速运动的速度就越接近匀加速运动的瞬时速度。
v/m/s
0
20
40
5
10
15
30
t/s
50
10
v/m/s
0
20
40
5
10
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30
t/s
50
10
0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
当时间分得无限小时，小矩形就会无穷多，它们的面积之和就等于斜线下面的面积而十分准确地代表了整个运动的位移。
方法：先把过程无限分割,以“不变”近似代替“变”,然后再进行累加。
v/m/s
0
20
40
5
10
15
30
t/s
50
10
结论
从v-t图象中探究匀变速直线运动的位移
梯形的面积就代表做匀变速直线运动物体在0（此时速度为v0）到 t（此时速度为v）这段时间的位移。
由图可知：梯形OABC的面积
S=（OC+AB）×OA/2
代入各物理量得：
又v=v0+at
收获
得：
一、匀变速直线运动的位移
由图可知：梯形OABC的面积
S=（OC+AB）×OA/2
代入各物理量得：
又v=v0+at
得：
一、匀变速直线运动的位移
平均速度公式 :
v＝ （V0＋V）
V
P
D
E
●
●
●
●
1
2
1.位移公式：
2.对位移公式的理解:
①反映了位移随时间的变化规律。
②因为v0、a、x均为矢量，使用公式时应先规定正方向。（一般以v0的方向为正方向）若物体做匀加速运动,a取正值,若物体做匀减速运动,则a取负值.
一、匀变速直线运动的位移
③代入数据时,各物理量的单位要统一
一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s，驶过了180m。汽车开始加速时的速度是多少？
解：以汽车运动的初速v0为正方向
由
得：
先用字母代表物理量进行运算
例题1
答：汽车开始加速时的速度是9m/s。
解:以汽车初速方向为正方向
所以由
知车的位移
在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？
例题2
在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？
例题2
说明刹车后7.5s汽车停止运动。
知车的位移
正确解：设车实际运动时间为t0，以汽车初速方向为正方向。
由
得运动时间
所以由
刹车问题!
1、以10m/s的速度行驶的汽车关闭油门后后做匀减速运动，经过6s停下来，求汽车刹车后的位移大小。
（30m）
课堂练习
2、骑自行车的人以5m/s的初速度匀减速上一个斜坡，加速度的大小为0.4m/s2，斜坡长30m，骑自行车的人通过斜坡需要多少时间？
10s
3、以10m/s的速度匀速行驶的汽车刹车后做匀减速运动。若汽车刹车后第2s内的位移为6.25m（刹车时间超过2s），则刹车后5s内汽车的位移是多大？
a=-2.5m/s2 20m
二、匀变速直线运动的位移与速度关系
例 子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动，子弹的a=5×105m/s2，枪筒长x=0.64m，计算子弹射出枪口时的速度。
匀变速直线运动的基本公式：
速度位移公式：
一物体做匀变速直线运动，开始一段时间T里，位移为x1，紧接着一段时间T里的位移为x2，求该物体的加速度a。
例题
一个滑块沿斜面滑下，做匀加速运动，依次通过斜面上的A、B、C三点，如图示，已知AB=6m，BC=10m，滑块经过AB、BC两段位移的时间都是2s ，求
（1）滑块运动的加速度
（2）滑块在A、C点的瞬时速度
C
A
B
6m
10m
答案：1m/s2
2m/s 6m/s
例题
课堂练习
［例1］一物体以初速度v1做匀变速直线运动，经时间t速度变为v2求：
（1）物体在时间t内的位移.
（2）物体在中间时刻vt/2和中间位置的速度vx/2.
（3）比较vt/2和vx/2的大小.
汽车由静止出发做匀加速直线运动，用10s时间通过一座长140m的桥，过桥后速度是16m/s，求（1）它刚开上桥头时速度有多大？（2）桥头与出发点相距多远？
例题
小球在光滑水平面上做3s的匀速直线运动后，滑上一斜面，经4s速度减小为零，此时小球恰好滑到斜面顶端，小球运动全过程总的路程是4.0m，求小球在斜面上运动的加速度的大小和斜面的长度
例题
甲和乙两个物体在同一直线上运动, 它们的v－t图像分别如图中的a和b所示. 在t1时刻
A、 它们的运动方向相同
B、 它们的运动方向相反
C、 甲的速度比乙的速度大
D、 乙的速度比甲的速度大
如图是A、B两个质点做直线运动的位移-时间图线.则( )．
(A)在运动过程中,A质点总比B质点快
(B)当t=t1时,两质点的位移相同
(C)当t=t1时,两质点的速度相等
(D)当t=t1时,A、B两质点的加速度都大于零
初速度为零的匀加速直线运动
①在1T末，2T末，3T末，…，nT末的瞬时速度之比为
v1∶v2∶v3∶…∶vn＝ .
②在1T内，2T内，3T内，…，nT内的位移之比为
x1∶x2∶x3∶…∶xn＝ .
③在第1个T内，第2个T内，第3个T内，…，第n个T内的位移之比为
xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn＝ ．
1∶2∶3∶…∶n
12∶22∶32∶…∶n2
1∶3∶5∶…∶(2n－1)
8月26日作业
1、完成作业本P16-P21。
2、完成作业本第一章检测卷P1-P6
3、完成全品章末素养测评（一）
4、预习第2章第4节 自由落体运动
10
t/s
v/(m·s-1)
0
甲
5
10
一、匀速直线运动:
能说它们的运动方向一定相反吗？为什么？
－10
0
v/(m·s-1)
t/s
乙
5
10
t/s
v/m·s-1
0
-10
10
左图能说它们的运动方向一定相反吗？为什么？
一匀速直线运动
头脑风暴
t/s
v/(m·s-1)
0
v1
v2
t1
t2
θ
Δt＇
Δv＇
t/s
v/(m·s-1)
0
Δv
Δt
a<0
a>0
v/(m·s-1)
t/s
4
0
-2
-10
a>0
v/(m·s-1)
t/s
4
0
-2
-10
a<0
二匀变速直线运动
二、匀变速直线运动
1、质点沿一条直线，且加速度不变的 运动叫匀变速直线运动
2、V-t图象：一条倾斜直线
3、分类
①匀加速直线运动：物体的速度随着时间均匀增加
②匀减速直线运动：物体的速度随着时间均匀减少
V
2s末，物体的速度：
3s末，物体的速度：
1s末，物体的速度：
ts末，物体的速度：
V1=2＋1×1＝3(m/s)
V2=2+1×2=4 (m/s)
V3=2+1×3=5 (m/s)
V=2+1×t
头脑风暴
= V0+at
t
3
4
5
1
2
3
2
t/s
v/(m·s-1)
0
v0
V？
t
三
、速度与时间的关系式
表示速度的变化量
1、在公式中，各物理量的意义是什么
2、在公式中，哪些物理量是矢量
3、利用公式计算时，对于矢量怎么处理
4、公式的适用范围是什么
t
0
v
△t
△v
例1、汽车以40km/h的速度匀速行驶,现以0.6m/s2的加速度加速10s后速度能达到多少
解：取汽车运动方向为正方向，已知汽车初速度v0=40km/h=11m/s，加速度a=0.6m/s2，时间t=10s
根据v=v0+at 可得10s时速度为：
v=v0+at=11m/s+0.6m/s2×10s=17m/s=62km/h
思维体操
例2、某汽车在某路面紧急刹车时，加速度大小是6m/s2，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？
解：取汽车运动的方向为正方向，已知v=0m/s，刹车时间t=2s，加速度a=-6m/s2 由v=v0+at得
v0=v-at=0-(-6m/s2)×2s=12m/s=43km/h
思维体操
说一说
t
思考1:物体运动的速度怎样变化
思考2:在相等的时间间隔内,速度的变化量总是相等吗
思考3:物体在做匀加速运动吗
头脑风暴
o
v
v1
v2
v3
v4
t1
t2
t3
t4
Δt’
Δt
Δv
Δv’
t/s
v/ms-1
O
1
2
3
4
1
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-1
-2
-3
物体做什么运动？
例题4、卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到2m/s时，交通灯转为绿灯，司机当即停止刹车，并且只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速过程用了12s。求：
（1）减速与加速过程中的加速度大小；
（2）开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度。
运动示意图
解：以初速度v0=10m/s方向为正方向
（1）匀减速时：v=v0+a1t1
匀加速时：v0=v+a2t2
由此可得：a1t1+a2t2=0
又t2=(1/2)t1，t1+t2=t=12s
得t1=8s，t2=4s
则a1=(v-v0)/t1=(2-10)/8m/s2=-1m/s2
a2=(v0-v)/t2=(10-2)/4m/s2=2m/s2
（2）2s末：v1=v0+a1t3=10+(-1) ×2m/s=8m/s
10s末：v2=v+a2t4=2+2×2=6m/s
t/s
v/ms-1
1
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O
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13
8月26日作业
1、完成作业本P16-P21。
2、完成作业本第一章检测卷P1-P6
3、完成全品章末素养测评（一）
4、预习第2章第4节 自由落体运动
第二章
匀变速直线运动的研究
2.3
匀变速直线运动的位移与时间的关系
10
t/s
v/(m·s-1)
0
5
10
下表是一位同学测得的一个运动物体在0、1、2、3、4、5几个位置的瞬时速度，其对应的时刻如表中所示。
位置编号 0 1 2 3 4 5
时间（s） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
速度（m/s） 0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62
1、物体做什么运动？为什么？
匀加速直线运动，因为在相同的时间内速度的增加量相同。
下表是一位同学测得的一个运动物体在0、1、2、3、4、5几个位置的瞬时速度，其对应的时刻如表中所示。
位置编号 0 1 2 3 4 5
时间（s） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
速度（m/s） 0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62
1、物体做什么运动？为什么？
下表是一位同学测得的一个运动物体在0、1、2、3、4、5几个位置的瞬时速度，其对应的时刻如表中所示。
位置编号 0 1 2 3 4 5
时间（s） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
速度（m/s） 0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62
1、物体做什么运动？
2、能不能根据表格中的数据，用简便的方法估算出物体从位置0到位置5的位移？
匀加速直线运动，因为在相同的时间内速度的增加量相同。
x＝0.38×0.1＋0.63×0.1＋0.88×0.1＋1.11×0.1＋1.38×0.1 ＝ ……
0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
左图是上面物体速度-时间的图象
利用前面式子计算出的位移与图象有什么关系？
估算出的位移在数值上等于五个矩形的面积之和。
若将各阶段的时间间隔减小一半，矩形的面积之和有什么变化呢？
0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
各阶段的时间间隔越小，各小段时间内匀速运动的速度就越接近匀加速运动的瞬时速度。
v/m/s
0
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40
5
10
15
30
t/s
50
10
v/m/s
0
20
40
5
10
15
30
t/s
50
10
0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
当时间分得无限小时，小矩形就会无穷多，它们的面积之和就等于斜线下面的面积而十分准确地代表了整个运动的位移。
方法：先把过程无限分割,以“不变”近似代替“变”,然后再进行累加。
v/m/s
0
20
40
5
10
15
30
t/s
50
10
结论
从v-t图象中探究匀变速直线运动的位移
梯形的面积就代表做匀变速直线运动物体在0（此时速度为v0）到 t（此时速度为v）这段时间的位移。
由图可知：梯形OABC的面积
S=（OC+AB）×OA/2
代入各物理量得：
又v=v0+at
收获
得：
一、匀变速直线运动的位移
由图可知：梯形OABC的面积
S=（OC+AB）×OA/2
代入各物理量得：
又v=v0+at
得：
一、匀变速直线运动的位移
平均速度公式 :
v＝ （V0＋V）
V
P
D
E
●
●
●
●
1
2
1.位移公式：
2.对位移公式的理解:
①反映了位移随时间的变化规律。
②因为v0、a、x均为矢量，使用公式时应先规定正方向。（一般以v0的方向为正方向）若物体做匀加速运动,a取正值,若物体做匀减速运动,则a取负值.
一、匀变速直线运动的位移
③代入数据时,各物理量的单位要统一
一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s，驶过了180m。汽车开始加速时的速度是多少？
解：以汽车运动的初速v0为正方向
由
得：
先用字母代表物理量进行运算
例题1
答：汽车开始加速时的速度是9m/s。
解:以汽车初速方向为正方向
所以由
知车的位移
在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？
例题2
在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？
例题2
说明刹车后7.5s汽车停止运动。
知车的位移
正确解：设车实际运动时间为t0，以汽车初速方向为正方向。
由
得运动时间
所以由
刹车问题!
1、以10m/s的速度行驶的汽车关闭油门后后做匀减速运动，经过6s停下来，求汽车刹车后的位移大小。
（30m）
课堂练习
2、骑自行车的人以5m/s的初速度匀减速上一个斜坡，加速度的大小为0.4m/s2，斜坡长30m，骑自行车的人通过斜坡需要多少时间？
10s
3、以10m/s的速度匀速行驶的汽车刹车后做匀减速运动。若汽车刹车后第2s内的位移为6.25m（刹车时间超过2s），则刹车后5s内汽车的位移是多大？
a=-2.5m/s2 20m
二、匀变速直线运动的位移与速度关系
例 子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动，子弹的a=5×105m/s2，枪筒长x=0.64m，计算子弹射出枪口时的速度。
匀变速直线运动的基本公式：
速度位移公式：
一物体做匀变速直线运动，开始一段时间T里，位移为x1，紧接着一段时间T里的位移为x2，求该物体的加速度a。
例题
一个滑块沿斜面滑下，做匀加速运动，依次通过斜面上的A、B、C三点，如图示，已知AB=6m，BC=10m，滑块经过AB、BC两段位移的时间都是2s ，求
（1）滑块运动的加速度
（2）滑块在A、C点的瞬时速度
C
A
B
6m
10m
答案：1m/s2
2m/s 6m/s
例题
课堂练习
［例1］一物体以初速度v1做匀变速直线运动，经时间t速度变为v2求：
（1）物体在时间t内的位移.
（2）物体在中间时刻vt/2和中间位置的速度vx/2.
（3）比较vt/2和vx/2的大小.
汽车由静止出发做匀加速直线运动，用10s时间通过一座长140m的桥，过桥后速度是16m/s，求（1）它刚开上桥头时速度有多大？（2）桥头与出发点相距多远？
例题
小球在光滑水平面上做3s的匀速直线运动后，滑上一斜面，经4s速度减小为零，此时小球恰好滑到斜面顶端，小球运动全过程总的路程是4.0m，求小球在斜面上运动的加速度的大小和斜面的长度
例题
甲和乙两个物体在同一直线上运动, 它们的v－t图像分别如图中的a和b所示. 在t1时刻
A、 它们的运动方向相同
B、 它们的运动方向相反
C、 甲的速度比乙的速度大
D、 乙的速度比甲的速度大
如图是A、B两个质点做直线运动的位移-时间图线.则( )．
(A)在运动过程中,A质点总比B质点快
(B)当t=t1时,两质点的位移相同
(C)当t=t1时,两质点的速度相等
(D)当t=t1时,A、B两质点的加速度都大于零
初速度为零的匀加速直线运动
①在1T末，2T末，3T末，…，nT末的瞬时速度之比为
v1∶v2∶v3∶…∶vn＝ .
②在1T内，2T内，3T内，…，nT内的位移之比为
x1∶x2∶x3∶…∶xn＝ .
③在第1个T内，第2个T内，第3个T内，…，第n个T内的位移之比为
xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn＝ ．
1∶2∶3∶…∶n
12∶22∶32∶…∶n2
1∶3∶5∶…∶(2n－1)
8月26日作业
1、完成作业本P16-P21。
2、完成作业本第一章检测卷P1-P6
3、完成全品章末素养测评（一）
4、预习第2章第4节 自由落体运动