3.1 匀变速直线运动的规律 课件 (1)

课件40张PPT。3.1 匀变速直线运动的规律1．基本知识
(1)匀变速直线运动
①定义：物体的 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 和 都不变，即 为一恒量．
③分类：
(ⅰ)匀加速直线运动：加速度与速度 ，速度 ．
(ⅱ)匀减速直线运动：加速度与速度 ，速度 ．匀变速直线运动的特点及速度 变化规律 加速度大小方向a同向增加反向减小(2)匀变速直线运动的速度变化规律
①速度公式：vt＝ ，若v0＝0，则vt＝ .
②速度—时间图象：
(ⅰ) 图3－1－1
v－t图线是一条倾斜的 v0＋atat直线(ⅱ)图象提供的信息：一是直观反映物体运动速度随 变化的规律，二是可以求出某时刻物体运动________ _____或物体达到某速度所需要的 ，三是可以利用图线的斜率求出物体的 ．
时间速度的大小 时间加速度
2．思考判断
(1)在匀变速直线运动的速度公式中，若a＞0，则一定加速，若a＜0，则一定减速．(×)
(2)匀变速直线运动的速度—时间图象一定是一条过原点的倾斜直线．(×)
(3)匀变速直线运动的速度—时间图象的斜率代表加速度，反映了速度变化的快慢．(√)3．探究交流
一个做直线运动的物体的v－t图象如图3－1－2所示，在t1时刻物体的加速度为零吗？
【提示】　由图象可知，物体做匀变速直线运动，其加速度不变，在t1时刻速度为零，但此时的速度是变化的，所以t1时刻的加速度不为零.图3－1－2 1.基本知识
(1)位移公式的推导过程 匀变速直线运动的位移变化规律 (2)位移—时间图象
匀变速直线运动的s－t图象是抛物线，如图3－1－3所示：从s－t图象中我们可以直观地看出物体的运动过程中位移随 的变化情况，并可求出不同时间物体的 ．
(3)速度位移关系式： .图3－1－3 时间位移3．探究交流
v－t图象中图线与时间轴所围成的面积有时在时间轴上方，有时在时间轴
下方，这时物体的位移有何不
同？
【提示】　据v－t图象的物理意义，图线在时间轴上方，表明物体向正方向运动，图线与时间轴所围的面积代表物体的位移为正值，位移沿正方向；同理图线与时间轴所围的面积在时间轴的下方表明物体的位移是负值，位移沿负方向．图3－1－4 【问题导思】
1．做匀变速直线运动的物体只是加速度的大小保持不变吗？
2．做匀变速直线运动的物体在相等的时间内速度变化一定相等吗？
3．在匀变速直线运动的v－t图象中，图线在时间轴的上方或下方分别表示物体具有什么运动特征？匀变速直线运动的速度变化规律
1．对速度公式vt＝v0＋at的理解
(1)速度公式vt＝v0＋at的适用条件是匀变速直线运动，所以应用公式时必须首先对运动性质和运动过程进行判断和分析．
(2)公式vt＝v0＋at中各符号的含义
v0、vt分别表示物体的初、末速度，a为物体的加速度，且a为恒量，t表示物体运动的时间．
(3)公式的矢量性
公式vt＝v0＋at是矢量式，一般规定v0方向为正方向，其他量如果和v0方向相同则取正，和v0方向相反则取负．
(4)当v0＝0时，vt＝at，表示物体从静止开始做匀加速直线运动，速度与时间成正比．
2．解读v－t图象
(1)匀变速直线运动的v－t图象
如图3－1－5所示，匀变速直线运动的v－t图象是一条倾斜的直线．
图3－1－5
①直线a反映了速度随着时间是均匀增加的， 为匀加速直线运动的图象．
②直线b反映了速度随着时间是均匀减小的，为匀减速直线运动的图象．
③直线c反映了速度随着时间先均匀减小，后均匀增加，由于加速度不变，整个运动过程也是匀变速直线运动．(2)对v－t图象的几点说明
①纵截距：表示物体的初速度．
②横截距：表示物体在开始计时后过一段时间才开始运动，或物体经过一定时间速度变为零．
③与横轴的交点：表示速度方向改变的时刻，如图3－1－6中直线c的t1时刻和图3－1－7中的t2时刻．
④图线折点：表示加速度方向改变的时刻，如图3－1－7中的t1时刻．
⑤两图线的交点：表示两物体具有相同的速度．图3－1－6 图3－1－7 1．v－t图象只描述直线运动，无法描述曲线运动．
2．v－t图象描述的是物体的速度随时间变化的规律并不表示物体运动的轨迹． A、B是做匀变速直线运动的两个物体的速度图象，如图3－1－8所示．
图3－1－8(1)A、B各做什么运动？
求其加速度；
(2)两图象交点的意义；
(3)求1 s末A、B的速度；
(4)求6 s末A、B的速度．
【审题指导】　解答该题的关键是弄清v－t图象的意义及截距、交点、斜率的意义．
【答案】　(1)A做匀加速直线运动，1 m/s2，方向与规定正方向相同，B在前4 s做匀减速运动，4 s后做反方向匀加速运动，2 m/s2，方向与规定正方向相反．
(2)在该时刻速度相等
(3)3 m/s与初速度同向，6 m/s与初速度同向
(4)8 m/s与初速度同向，4 m/s与初速度反向v－t图象的意义
1．可求出物体在任一时刻的速度和物体达到某一速度所需要的时间．
2．图线的斜率等于物体的加速度．
3．图线与坐标轴所围“面积”表示位移．在时间轴的上方位移为正，在时间轴的下方位移为负．
4．图线在时间轴的上方表示物体向正方向运动，在时间轴的下方表示物体向负方向运动．匀变速直线运动的位移变化规律 (3)公式的矢量性
公式中s、v0、a都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一般选v0方向为正方向．若物体做匀加速直线运动，a与v0同向，a取正值．若物体做匀减速直线运动，a与v0反向，a取负值．若位移的计算结果为正值，说明这段时间内位移的方向与规定的正方向相同；若位移的计算结果为负值，说明这段时间内位移的方向与规定的正方向相反．
关键：注意各量正负号的含义． 如图3－1－9所示，一艘快艇以2 m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动，快艇的初速度是6 m/s.求这艘快艇在8 s末的速度和8 s内经过的位移．
图3－1－9【审题指导】　该快艇做匀加速直线运动，它的运动情况满足匀变速直线运动规律．已知加速度、初速度和运动时间这三个物理量，可以直接得出结果．由于加速度和速度都有方向，必须选取一个正方向，一般以初速度方向为正方向．【答案】　22 m/s　112 m运用速度公式和位移公式时，由于速度、加速度、位移都是矢量，因此要注意矢量的方向，将各矢量的方向和规定的正方向进行比较，从而确定其正负，然后再代入公式中进行计算．【问题导思】
1．一段时间内的匀变速直线运动的初、末速度分别为v0、vt，则这段时间内的中间时刻的瞬时速度是多少？中间位置的瞬时速度又是多少？
2．对于匀变速直线运动在连续相邻相等的时间内的位移差有何特点？匀变速直线运动的三个结论 1．以上推论只适用于匀变速直线运动，其他性质的运动不能套用推论式来处理问题．
2．推论式sⅡ－sⅠ＝aT2常在实验中根据打出的纸带求物体的加速度． 从车站开出的汽车，做匀加速直线运动，开出12 s后，发现还有乘客没上来，于是立即做匀减速运动直至停车．汽车从开出最大速度．【答案】　5 m/s对于多阶段的匀变速直线运动的问题，要明确每一个过程的特点，寻找它们的联系，可逐个求解，也可整体求解；在公式的选取中应用基本推论有时要比公式法简捷．末速度为零的匀减速直线运动是初速度为零、加速度大小相等的反向匀加速直线运动的逆运动．设物体的初速度为v0，加速度大小为a，做匀减速直线运动至速度为零，则可将此运动逆向看成初速度为0、加速度大小为a的匀加速直线运动，末速度为v0.然后应用初速度为零的匀加速直线运动的规律轻松求解．综合解题方略——逆向思维法的应用 做匀减速直线运动的物体经4 s停止，若在4 s内的位移是32 m，则最后1 s内的位移是(　　)
A．3.5 m　　 B．2 m　　
C．1 m　　 D．0
【审题指导】　利用“逆向思维法”，把物体的运动看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动．
【答案】　B1．运用逆向思维分析和解决问题的方法叫做逆向思维法．所谓逆向思维，简单来说就是“倒过来想一想．”
2．利用逆向思维法可简化问题的处理过程，但要注意过程与逆过程的速度、加速度、位移的大小相等，方向相反．