2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系(共24张PPT)

(共24张PPT)
高一物理 第二章 第二节
复习提问：1.某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下标明A ，第六个点下标明B ，第十一个点下标明C ，第十六个点下标明D ，第二十一个点下标明E 。测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56 cm ，CD长为11.15cm ，DE长为13.73 cm ，则打C点时小车的瞬时速度大小为________m/s,小车运动的加速度大小为 m／s2 ，AB的距离应为 cm 。(保留三位有效数字)
　2.在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的纸带，如图所示，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.1s。
（１）根据纸带上的数据，
计算B、C、D各点的速度，
填入表中。
（２）在坐标纸上作出小
车的v-t图象。
1.13
1.89
2.65
位置编号 A B C D E
时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4
瞬时速度v/(ms-1)
1、右边的v-t图象是一条什么样的直线？

2、表示的速度有什么特点？

3、表示的加速度又有什么特点？

复习提问：上一节课我们通过试验，得到小车运动的v-t图象是：______________
一条倾斜的直线
是一条平行于时间轴的直线
表示速度不随时间变化 描述的是匀速直线运动
加速度 a = 0
1、观察左边车子的v-t图象（红色部分），是一条_____

2、取任意的Δt，和对应的Δv,发现 有何规律？

3、它表示小车做什么样的运动？

Δv2
v/m.s-1
1 2 3 t/s
定义：沿着一条直线 ，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动
速度时间图象：
倾斜的直线
都是一样的
5
0
t/s
v/m.s-1
1、匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀地增加。
2、匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀地减小。
匀变速直线运动分类：
一般规定初速度的方向为正方向
1
10
o
v
t
v1
v2
v3
v4
t1
t2
t3
t4
Δt
Δt
Δv
Δv’
o
v
t
v1
v3
v2
v4
t1
t2
t3
t4
Δt
Δt
Δv
Δv’


思考： 下图为两个物体运动的v－t图象，它们的速度怎样变化?物体所做的运动是匀加速直线运动吗?物体的加速度怎样变化？










匀速直线运动
匀变速直线运动
变速直线运动
变速直线运动
下面三个图象分别表示什么运动?
左图为某物体运动的v-t图象：3秒末的速度从图象读出是多少？
40

30

20

10
v/m.s-1
1 2 3 /s
A
那么时间经过20秒后,速度又是多少？
从运动开始时刻t=0到时刻t，
那么：时间的变化量是△t＝t-0
速度的变化量是△v＝v-v0
得：v＝v0 +at
v
Δt
Δν
速度与时间的关系式
1.推导：
加速度
初速度
运动过程对应的时间
末速度
匀加速直线运动
匀减速直线运动
2.理解：由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量，所以at就是整个运动过程中速度的变化量；再加上运动开始时物体的速度v0，就得到t时刻物体的速度v。
(1)当 v 0=0时，
(2)当a =0时，
v = at：
3.两种特殊情况：
物体做初速度为零的匀加速直线运动
v = v0：
物体做匀速直线运动
从图象上看V与t的关系如下图所示
V=V0+at
v0
初速度为v0的匀加速直线运动，速度方向与加速度方向均为正方向
初速度为v0的匀减速直线运动，加速度方向与初速度方向相反
初速度为0的匀加速直线运动，速度方向与加速度方向均与被规定的正方向相反
初速度为v0的匀减速直线运动，速度为0后又做反方向的匀加速运动
初速度为v0的负向匀减速直线运动，速度为0后又做反方向的匀加速运动
匀变速直线运动几种情况
例题1、汽车以54km/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？
已知： v0=54km/h=15m/s
求： v=？
解：由速度时间公式
v = v0+ at
V=21m/s
答：10s后速度能达到21m/s
t=10s
a=0.6m/s2
设初速度方向为正方向
例题2、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？
已知： a=-6m/s2
t=2s
v=0m/s
求： v0=？
v0=12m/s
答：汽车的行驶速度最高不能超过12m/s
设初速度方向为正方向
练习：1.某汽车正以15m/s的速度在路面上匀速行驶，前方出现紧急情况需刹车，加速度大小是5m/s2，求汽车4s末的速度。
解：设初速度方向为正方向
则v =v0+at =15m/s+(-5m/s2) ×4s=-5m/s
正确解法：设初速度方向为正方向
当车速减为零时，v =v0+at0=15-5t0=0
解得 t0=3s
即3s末汽车已刹车完毕，所以4末时汽车处于静止状态，即速度为零。
练习：2.汽车以20m/s的速度匀速行驶，现以4.0m/s2的加速度开始刹车，则刹车后3s末和6s末的速度各是多少？
解答：由题知初速度v0=20m/s，加速度a=-4.0m/s2， 由速度公式v =vo+at，若速度减为0所需时间为t=(v- v0)/a=(0-20m/s)/(-4m/s2)=5s
刹车后3s末的速度 v3=v0+at=20m/s+(-4.0)×3m/s=8m/s
刹车后6s时汽车早已停止运动，故v6=0
注意：
1、公式v=vo+at是矢量式（应用时要先规定正方向）；
2、刹车问题要先判断停止时间。
思考：某质点运动的v-t图象如下图所示， 已知t=2s时速度v0=10m/s，加速度a=2m/s2。能否利用公式v=vo+at求出4s时的速度？
不能！该式只适用于匀变速直线运动！
思考与讨论
1、如图是一个物体运动的v-t图象，它的速度怎样变化？
2、在相等的时间间隔内，速度的变化量总是相等吗？
3、物体在做匀变速直线运动吗?
加速度逐渐减小的加速运动
练一练：右图表示物体做匀速直线运动吗？曲线上两点割线的斜率表示什么？某点切线的斜率表示什么？
下列图象中表示物体做加速直线运动的是 .
表示物体做匀速直线运动的是 .
AE
BD
匀变速直线运动：质点沿着一条直线，且加速
度不变的运动。
1、分类：匀加速直线运动
匀减速直线运动
2、v—t图象：一条倾斜的直线
3、速度与时间的关系式：v = v0+ at
注意运用时确定公式中矢量的正负号
小结