3.1 匀变速直线运动的规律 课件 (3)

课件70张PPT。第1节　匀变速直线运动的规律1．知道匀加速直线运动和匀减速直线运动的特点；知道匀变速直线运动的速度公式和位移公式．
2．知道匀变速直线运动规律的两个重要推论，并会应用其解决问题．
3．掌握匀变速直线运动的速度—时间图象；会用图象法研究匀变速直线运动．1．加速度的定义式是a＝________.在国际单位制中，加速度的单位是________，符号是________．2．在变速直线运动中，如果是加速运动，则加速度的方向与速度的方向是________的；如果是________，则加速度的方向与速度的方向是相反的．
【答案】　相同　减速运动1．什么叫匀变速直线运动？什么是匀加速直线运动？什么是匀减速直线运动？
2．如何推匀变速直线运动的速度公式？
3．速度公式是矢量式还是标量式？
4．如何由v－t图象求加速度？
5．匀变速直线运动的位移与时间的关系如何？
6．使用位移公式应注意哪些问题？一、匀变速直线运动的特点
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______都不改变，即加速度为一恒量．
3．分类：
(1)匀加速直线运动：加速度与速度_____．
(2)匀减速直线运动：加速度与速度_____．1.一个做匀变速直线运动的物体，加速度a<0，这个物体一定做匀减速直线运动吗？
【提示】　不一定．物体做匀减速直线运动的条件是加速度与速度反向，并不取决于a的正、负，当a<0，v0<0时做匀加速直线运动．二、匀变速直线运动的速度变化规律
1．速度公式：vt＝_________.
当物体的初速度v0＝0时，vt＝____.
2．运动的图象描述
(1)v－t图象：如下图所示，速度随时间的变化可由v－t图象表示，其中图线1和2表示物体做________直线运动；图线3表示物体做________直线运动；图线4表示物体做__________运动．(2)v－t图象的意义：
①描述物体的_____________的变化规律；
②可求出某一时刻运动物体对应的______；
③可求出物体达到某一速度所需要的______；
④图线的斜率等于物体的________．2.教材图3－6给出了A、B、C三辆小车的v－t图象，不用计算，你能判断三辆小车加速度的大小吗？
【提示】　能判断．根据直线的倾斜程度判断，倾斜度大的加速度大，即aA>aB>aC.3．运动的图象描述：
(1)s－t图象：如右图所示，
它描述了运动物体的位移
随时间的变化规律，匀变
速直线运动的s－t图象是一条抛物线．
(2)v－t图象：如右图所示，v－t图线与所对应的时间轴所包围的梯形“面积”在数值上等于物体在时间t内的______．位移一、对速度与时间关系式的理解
1．公式v＝v0＋at中各符号的含义
(1)v0、v分别表示物体的初、末速度．
(2)a为物体的加速度，且a为恒量．
2．公式的矢量性
(1)公式中的v0、v、a为矢量，应用公式解题时，一般取v0的方向为正方向，a、v与v0的方向相同时取正值，与v0的方向相反时取负值．
(2)a与v0同向时物体做匀加速运动，a与v0方向相反时，物体做匀减速直线运动．3．公式的适用条件
公式v＝v0＋at只适用于匀变速直线运动．
4．公式v＝v0＋at的特殊形式
(1)当a＝0时，v＝v0(匀速直线运动)
(2)当v0＝0时，v＝at(由静止开始的匀加速直线运动)．1.一辆汽车到站后刹车，刹车过程做匀变速直线运动，加速度大小为2 m/s2，经4 s停下来．求汽车开始刹车时的速度．【解析】　汽车做匀减速直线运动，取原来的运动方向为正方向，则加速度为－2 m/s2.
【答案】　8 m/s(2)对v－t图象的理解
①速度—时间图象中t轴上方代表正方向，t轴下方代表负方向，所以速度—时间图象只能描述物体做直线运动的情况．
②速度—时间图象中没有时间t的“负轴”，因为时间没有负值．
③速度—时间图象上每一点的切线斜率代表该点的加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正、负表示加速度的方向．④速度—时间图象中表示速度的图线与时间轴所夹的“面积”表示物体的位移，t轴上方的“面积”为正，t轴下方的“面积”为负，运动物体的总位移等于正、负面积之和．
⑤在速度—时间图象中交点表示物体的速度相等．2.如下图所示，用闪光照相的方法记录某同学的运动情况，若规定向右的方向为正方向，则下列图象能大体描述该同学运动情况的是(　　)【解析】　由题图可以看出，该同学在相等时间内的位移先变小后变大，所以其速度先减小后增大，又因向右为正方向，所以A正确．
【答案】　A3.一辆沿平直公路匀速行驶的汽车，过桥后以1.0 m/s2的加速度加速行驶，经12 s已离开桥头180 m，问汽车原来匀速行驶的速度为多大？【答案】　9 m/s四、对匀变速直线运动的规律的理解
1．基本公式的特点2.注意的问题
(1)以上四式只适用于匀变速直线运动．
(2)式中v0、vt、a、s均为矢量，应用时必须先确定正方向(通常取初速度方向为正方向)．
(3)如果选初速度方向为正方向，a>0时物体做匀加速直线运动，a<0时物体做匀减速直线运动．
(4)以上四式中涉及到五个物理量，在v0、vt、a、t、s中只要已知三个，其余两个就能求出．4.一物体做匀变速直线运动，初速度为v0＝2 m/s，加速度a＝－2 m/s2，则经过2 s后，物体的速度和位移为(　　)
A．－2 m/s,1 m　　　 B．2 m/s，－1 m
C．2 m/s,0 m D．－2 m/s,0 m【答案】　D(1)因为v、v0、a都是矢量，在直线运动中这些矢量只可能有两个方向，所以如果选定该直线的一个方向为正方向，则凡与规定正方向相同的矢量在公式中取正值，与规定正方向相反的矢量取负值．
(2)应用：该公式中有四个物理量，知道任意三个便能确定第四个，是常用的匀变速直线运动的基本公式．
(3)特别指出：当v0＝0(即从静止开始加速)时，公式变成为v＝at，瞬时速度和时间成正比．1－1：物体做匀加速直线运动，到达A点时的速度为5 m/s，经3 s到达B点时的速度为14 m/s，再经过4 s到达C点，则它到达C点时的速度为多大？
【答案】　26 m/s【解析】　(1)①做匀加速直线运动　②做匀减速直线运动
(2)①物体3 s内速度的变化量
Δv＝9 m/s－0＝9 m/s方向与速度方向相同
(3)②物体5 s内的速度改变量Δv′＝0－9 m/s＝－9 m/s，负号表示速度改变量与速度方向相反物体各时刻的速度可以由图象直接读出，其加速度可以由图象中图线的斜率求得，注意图线与图线及图线与坐标轴的交点的含义．【解析】　由图象知，前4 s内质点做变加速运动，它的加速度发生变化，故A项不正确；1～3 s内质点加速度不变，故B项正确；3 s末质点的速度为－5 m/s，故C项正确；2～4 s内质点的速度一直为负，故D项不正确．
【答案】　BC【答案】　(1)17.25 m　(2)6.25 m3－1：由静止开始做匀加速直线运动的汽车，第1 s内通过0.4 m位移，问：
(1)汽车在第1 s末的速度为多大？
(2)汽车在第2 s内通过的位移为多大？【答案】　(1)0.8 m/s　(2)1.2 m1．混淆v－t图象与s－t图象和运动轨迹的关系，导致错误出现．
本节易出现的错误是混淆v－t图象与s－t图象和运动轨迹的关系，不会根据题意及平均速度的定义分析问题．对于图象题目，我们要注意图象中的交点，从图象中挖掘已知信息，把重点放在对图象的分析上．只有把图象分析清楚，才能很好地与所学知识联系起来．【错解】　选B.由图象可知在t＝0时刻，甲离出发点的距离为10 m，乙为5 m，故在t＝0时刻，甲、乙两物体的位置不同．
选C.由图象可知在t＝2 s时刻，甲、乙两物体的速度图线相交，则两物体相遇．
【正解】　AD2．盲目地套用公式计算“汽车”刹车的位移
在求解汽车刹车问题时，要注意题目中的隐含条件，如果已知汽车由刹车直到停止运动，则隐含汽车做减速运动，且汽车的末速度为零．飞机在着陆做匀减速运动时可获得a＝6 m/s2的加速度，假设飞机着陆时的速度为v0＝60 m/s，求飞机在着陆后t＝12 s内滑行的距离．【答案】　300 m【错因分析】　解答本题时应先计算飞机能运动多长时间，才能判断着陆后t＝12 s内的运动情况．1．已知一运动物体的初速度v0＝5 m/s，加速度a＝－3 m/s2它表示(　　)
A．物体的加速度方向与速度方向相同，而物体的速度在减小
B．物体的加速度方向与速度方向相同，而物体的速度在增大
C．物体的加速度方向与速度方向相反，而物体的速度在减小
D．物体的加速度方向与速度方向相反，而物体的速度在增大【解析】　物体的初速度方向为正方向，其加速度为负表示加速度的方向与速度方向相反，物体做匀减速直线运动，其速度在均匀减小．
【答案】　C2．一辆车由静止开始做匀加速直线运动，在第8 s末开始刹车，经4 s停下来，汽车刹车过程也在做匀变速运动，那么前后两段加速度的大小之比是(　　)
A．1∶4 B．1∶2
C．2∶1 D．4∶1
【答案】　B【答案】　C【答案】　AC5．一物体在斜面上滑动，由于有重力和摩擦力的作用，使得物体不能够自由静止在斜面上，且沿斜面上滑时做匀减速运动，加速度大小为6 m/s2；沿斜面下滑时做匀加速运动，加速度大小为3 m/s2，已知斜面足够长，物体以v0＝12 m/s的初速度从斜面底端沿斜面上滑，求3 s末物体的位移．【答案】　10.5 m