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 课件（共27张PPT）

(共27张PPT)
2.2 匀变速直线运动的
速度与时间的关系
导入与思考
如果飞机沿直线做匀速运动，它的v-t图像是怎样的呢？
初速度是多少？
加速度是多少？
0 1 2 3 4 5 6 7 8
100
200
300
400
500
v /ｍ/ｓ
ｔ/s
匀速直线运动的特点：速度大小方向不变，加速度为0.
小车实际运动的v-t图像
1、任意相等时间间隔内速度变化相同吗？
2、速度随时间怎样变化？
3、任意时间内加速度都相同吗？
问题：
问题： 在上节课的实验中，小车在重物牵引下运动的v-t图像是怎样的呢？它表示小车在做什么样的运动？
相同
相同时间内，变化相同
相同，即a不变
一、匀变速直线运动
1.定义：加速度不变（大小、方向都不变），沿一条直线的运动，叫做匀变速直线运动。
2.特点： ① a恒定不变（大小和方向都不变）
② v-t图象是一条倾斜的直线。
3.斜率的物理意义：代表的是加速度
一、匀变速直线运动
4.匀变速直线运动分类
（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
v
O
t
特点：加速度的大小和方向都不变，且与速度方向相同。
一、匀变速直线运动
（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。
4.匀变速直线运动分类
O
v
v0
t
特点：加速度的大小和方向都不变，且与速度方向反向。
思考与讨论
如图所示，在2t时间内物体的速度方向没有变化，且速度大小均匀变化，那么是否可以认为在2t时间内物体做的是匀变速直线运动呢？
v
O
t
t
2t
尽管速度方向没有变化且大小均匀变化，加速度大小不变，但加速度方向改变了，即加速度不再恒定，所以不是匀变速直线运动
如图，是匀变速直线运动吗？
思考与讨论
尽管速度方向变化了且大小均匀变化，但加速度大小方向都没有改变，即加速度恒定，所以是匀变速直线运动
如图所示，在2t时间内物体的速度方向改变了，但速度大小还均匀变化，那么是否可以认为在2t时间内物体做的是匀变速直线运动呢？
O
v
v0
t
t
2t
如图，是匀变速直线运动吗？
匀加速直线运动
速度随时间均匀增加
匀变速直线运动分类：
匀减速直线运动
速度随时间均匀减小
①
②
③
④
活动探究2
1.四个物体运动的v－t图像如图所示，它们分别做什么运动？
匀加速
匀减速
v0＞0，a＞0
v0＞0，a＜0
反方向匀加速
反方向匀减速
v0＜0，a＜0
v0＜0，a＞0
v
t
O
v0
v
t
O
v0
v
t
O
v0
v
t
O
v0
2.匀加速直线运动的v－t图像斜率一定为正值吗？匀减速直线运动的v－t图像斜率一定为负值吗？
答案　不一定　不一定
3、如图是一个物体运动的v-t图象。
在相等的时间间隔内，速度的变化量不同。物体的加速度不同。
v-t图象中一条倾斜直线表示匀变速直线运动，若是一条曲线则表示非匀变速直线运动。
例　一物体静止在光滑的固定水平桌面上，现对其施加一水平外力，使它沿水平桌面做直线运动，该物体的v－t图像如图所示，根据图像，下列说法正确的是（　　）
A．0~6s时间内物体运动的加速度始终没有改变
B．2~3s时间内物体做减速运动
C．第1s末物体的速度方向改变
D．1.5s末和2.5s末两个时刻物体的加速度相同
典型例题
D
二、匀变速直线运动速度与时间的关系
从运动开始到时刻t，时间的变化量就是：
△t＝
速度的变化量就是：
△v＝
所以：
a＝△v/△t =（v-v0）/△t
=（v-v0）/t
于是解得： v＝
t-0 =t
v-v0
v0 +at
速度与时间的关系式
1、在公式中，各物理量的意义
2、在公式中，哪些物理量是矢量
末速度 初速度 速度的变化量
V、V0、a都是矢量，方向不一定相同
注意：必须先规定正方向， 一般以v0的方向为正方向，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。
v = v0+ a t
公式反映了匀变速直线运动的瞬时速度随时间变化的图像；只适用于匀变速直线运动。
公式中vt 、 v0、 a都是矢量；计算是首先选取正方向，一般以初速度方向为正方向。
(1)计算之后， v＞0说明什么？
(2)计算之后， v＜0说明什么？
两种特殊情况：
(1)当a=0时；
(2)当v0=0时；
表示末速度与正方向相同
表示末速度与正方向相反
v=at 由静止开始的匀加速直线运动。
v=v0 匀速直线运动。
求加速度
求时间
求初速度
导出公式：
当堂检测：
例1：一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶，从某时刻起，它以0.6m/s2的加速度加速，10s末因故突然紧急刹车，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？
做题步骤：
1.选取正方向（一般选取初速度 v0 的方向为正方向）
2.写出原始公式，带数计算
3.若求出是负值，需说明一下方向（负号说明方向与v0方向相反）
解： 设以汽车运动的匀速行驶的方向为正方向。
v
a
0
x
以汽车运动方向为正方向建立一维坐标系（如图 ），与正方向一致的量取正号，相反的取负号。
（1）初速度 v0＝36 km/h ＝10 m/s，加速度 a1＝0.6 m/s2 ，时间 t1＝10 s
根据速度时间方程v＝v0＋at得：
v1 ＝v0＋a1t1 ＝10 m/s＋0.6 m/s2 ×10 s＝16 m/s
（2）汽车从第 10 s 末开始做匀减速直线运动
已知：v1＝16 m/s，末速度 v2 ＝0，加速度 a＝－6 m/s 2 。
根据速度时间方程v＝v0＋at得：
例2：以18m/s的速度行驶的汽车，紧急刹车后做匀减速直线运动，其加速度大小为6m/s2。求∶汽车在刹车2s末和5s末的速度。
解：由题知初速度v0=18m/s，加速度a=-6.0m/s2，
由v=vo+at得，若速度减为0所需时间为：
刹车后2s末的速度:
v2=v0+at=18+(-6)×2=6m/s
刹车后5s时汽车早已停止运动，故v5=0
求出刹车停止所用的时间t
t0>t
t0v=0
v=v0+at
例3：某汽车在某路面紧急刹车时加速度的大小是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m/s
12m/s
例4：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54km/h的速度匀速行驶，
（1）若汽车以1.5m/s2的加速度加速，求8s后汽车的速度大小
（2）若汽车以1.5m/s2的加速度刹车，分别求刹车8s时和12s时的速度大小。
【答案】(1)27m/s，(2)3m/s，0
【详解】(1)若汽车以1.5m/s2的加速度加速，8s后汽车的速度大小为
(2)若汽车以1.5m/s2的加速度刹车，至静止所用时间为 ,8s时汽车还在行驶，则8s时的速度大小为
,12s时汽车已停止，故12s时的速度大小为0。
15m/s
例5：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：以汽车的初速度方向为正方向
汽车10s后的速度为
v=v0+at=（11+0.6×10）m/s=17m/s=62km/h
则v0=40km/h=11m/s，a=0.6m/s2
t=10s
课堂小结
匀变速直线运动的速度与时间的关系
定义
匀变速直线运动
分类
速度与时间的关系
v=v0+at
加速度不变的直线运动
匀加速直线运动和匀减速直线运动
公式
适用
匀变速直线运动
完成课后作业