高中物理人教必修一配套课件第2章2匀变速直线运动的速度与时间的关系

1、2 匀变速直线运动的速度与时间的关系,一、匀变速直线运动 1.概念：沿着一条直线，且_不变的运动。 2.特点： (1)_不变； (2)运动轨迹是_。,加速度,加速度,直线,3.分类： (1)匀加速直线运动：速度_的匀变速直线运动。 (2)匀减速直线运动：速度_的匀变速直线运动。 4.v-t图像 是一条_的直线，如图，a为_直线运动，b为 _直线运动。,均匀增加,均匀减小,倾斜,匀加速,匀减速,二、速度与时间的关系式 1.速度公式 v=_。 2.对公式的理解 做匀变速直线运动的物体，在t时刻的速度v，等于物体在开始 时刻的_，再加上在整个过程中速度的_。 3.公式适用条件 _运动。,v0+at,

2、速度v0,变化量at,匀变速直线,一、判一判 1.匀变速直线运动就是加速度大小保持不变的直线运动。 ( ) 2.匀速直线运动的v-t图像是一条倾斜直线。( ) 3.公式v=v0+at只适用于匀变速直线运动。( ) 4.由公式v=v0+at可知，经过相同时间t，v0越大，则v越大。 ( ),提示：1.。加速度是一矢量，加速度方向发生变化，加速度 也变化，不是匀变速直线运动。 2.。匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线。 3.。公式v=v0+at是根据匀变速直线运动推导得出的，所以 只适用于匀变速直线运动。 4.。v的大小不但与v0有关，还与加速度a有关。,二、选一选 下列图像表示物体

3、做匀变速直线运动的是( ),提示：选C、D。选项A和B都表示物体做匀速直线运动，A、B 错误；选项C表示物体做匀变速直线运动，C正确；选项D的加 速度不随时间变化，物体做匀变速直线运动，D正确。,三、想一想 一个做直线运动的物体的v-t图像如图所示，在t1时刻物体的 加速度为零吗？,提示：不为零。物体的运动图像是一条倾斜的直线，所以物体 做的是匀变速直线运动，在t1时刻物体的速度虽然为零，但加 速度不为零。,主题一 匀变速直线运动 【情境探究】如图为甲、乙两运动物体的v-t图像，试根据图 像讨论：,1.甲物体的v-t图像有什么特点？表示的物体速度有什么特 点？物体做什么运动？ 提示：甲物体的v

4、-t图像是一条平行于时间轴的直线，表示物 体的速度的大小和方向都不随时间变化，所以物体做的是匀速 直线运动。,2.乙物体的v-t图像有什么特点？表示的物体速度有什么特 点？物体做什么运动？ 提示：乙物体的v-t图像是一条倾斜的直线，表示物体的速度 大小随时间增大，物体做的是加速运动。,3.乙物体的加速度如何计算？其加速度有何特点？ 提示：加速度即速度的变化率，是速度 的变化量与发生这一变化所用时间的比 值，如图，可以用 或 表示，由于 都表示直线的斜率，所以 即乙物体的加速度不变，乙物体 做的是匀加速直线运动。,【知识点睛】 1.匀变速直线运动的特点 (1)匀变速直线运动的速度随时间均匀变化，

5、加速度恒定。 (2)判断物体是否做匀变速直线运动的依据是看运动物体是否 在同一直线上运动，加速度是否恒定，与物体的速度方向无 关，只要物体的加速度恒定，即使物体的速度方向发生变化也 是匀变速直线运动。,2.匀变速直线运动的v-t图像特点 匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线，直线的斜率大 小表示加速度大小，正负表示加速度的方向，直线在时间轴的 上方和下方表示运动方向相反。,【规律方法】根据图像判断物体运动性质的方法,【典例1】(2013聊城高一检测)关于匀变速直线运动，下列 说法正确的是( ) A.是加速度不变、速度随时间均匀变化的直线运动 B.是速度不变、加速度变化的直线运动 C.是速

6、度随时间均匀变化、加速度也随时间均匀变化的直线运 动 D.当加速度不断减小时，其速度也一定不断减小,【解题指南】解答本题要把握以下两点： (1)匀变速直线运动的速度均匀变化。 (2)匀变速直线运动的加速度恒定。 【解析】选A。匀变速直线运动是速度均匀变化，而加速度不 变的直线运动，所以只有A正确。,【变式训练】(2013大同高一检测)下列关于匀变速直线运动 的说法正确的是( ) A.匀变速直线运动是速度不变的运动 B.匀变速直线运动是加速度不变的直线运动 C.匀变速直线运动的a-t图像是一条倾斜的直线 D.匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线,【解析】选B、D。匀变速直线运动的特点是速度

7、随时间均匀变 化，加速度恒定，a-t图像应该是一条平行于时间轴的直线， A、C错误，B正确;v-t图像的斜率表示加速度，所以v-t图像是 一条倾斜的直线，D正确。,主题二 速度与时间关系式 【情境探究】如图为一做匀加速直线运动的物体的速度-时间 图像，试根据图像讨论：,1.图像中倾斜直线上的一个点表示什么含义？图像中倾斜直线 表示的速度随时间变化的关系怎样用公式描述？ 提示：图像中倾斜直线上的一个点表示某一时刻的速度。由于 物体做匀加速直线运动，加速度恒定不变，即 根据图像 可知v=v-v0，t=t-0，代入可得： 解得v=v0+at， 即为匀变速直线运动的速度与时间关系的数学表达式。,2.公

8、式v=v0+at中的at表示什么意义？对表达式又可以怎么理 解？ 提示：由于加速度a在数值上等于单位时间内的速度的变化 量，所以at就是整个运动过程中速度的变化量，t时刻物体的 速度就等于物体的初速度v0与物体速度变化量at的和。,3.公式v=v0+at是一矢量式，应用时要先选取正方向，正方向 一般如何选取？选取正方向后各量的方向如何确定？ 提示：一般选取初速度v0的方向为正方向，与v0方向相同的量 取正值，与v0方向相反的量取负值。,【知识点睛】对速度与时间关系式的理解 1.公式vv0at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

9、的矢量性 (1)公式中的v0、v、a均为矢量，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直线运动，a与v0反向时物体做 匀减速直线运动。,3.公式的适用条件 公式vv0at只适用于匀变速直线运动。 4.公式vv0at的特殊形式 (1)当a0时，vv0(匀速直线运动)。 (2)当v00时，vat(由静止开始的匀加速直线运动)。,【误区警示】理解匀变速直线运动的两个误区 (1)加速度为正不一定做加速运动 加速度的正负不是物体速度增加或减小的条件，判断加速还是 减速的依据是加速度的方向与初速度方向的关系：

10、同向时加 速，反向时减速。,(2) 和v=v0+at适用条件不同 是加速度的定义式，适用于任何运动，包括直线运动 和曲线运动，v=v0+at虽然是由加速度定义式 推导得出 的，但只适用于匀变速直线运动，所以两者的适用条件不同。,【典例2】汽车的加速、减速性能是衡量汽车性能的一项重要 指标，一汽车正以36 km/h的速度匀速行驶。 (1)若汽车以0.6 m/s2的加速度加速，则10 s后速度能达到多 少？ (2)若汽车以0.6 m/s2的加速度刹车，则10 s和20 s末的速度 各是多少？,【解题指南】解答本题要把握以下三点： (1)题中给出的物理量及所求量统一成国际单位。 (2)对匀减速直线运

11、动，加速度a应代入负值运算，即a、v反向。 (3)对刹车问题要先求汽车刹车时间，避免盲目套用公式。,【解析】(1)v0=36 km/h=10 m/s，由速度公式得 v1=v0+a1t1=10 m/s+0.610 m/s=16 m/s (2)汽车刹车到停止所用时间 由于10 s16.7 s，所以10 s末的速度为 v2=v0+a2t2=10 m/s-0.610 m/s=4 m/s 由于汽车经16.7 s即停止运动，所以20 s末汽车的速度为零。 答案：(1)16 m/s (2)4 m/s 0,【变式训练】若人以5 m/s的速度冲上一个光滑的斜面，在光 滑的斜面上运动的加速度大小为1 m/s2，设

12、斜面足够长，求： (1)人冲上斜面1 s末的瞬时速度是多少？ (2)人冲上斜面后6 s末的瞬时速度是多少？,【解析】(1)人冲上斜面后做匀减速直线运动， 加速度a=-1 m/s2,由速度公式得： v1=v0+at1=5 m/s-11 m/s=4 m/s 方向沿斜面向上 (2)v2=v0+at2=5 m/s-16 m/s=-1 m/s 负号表示运动方向沿斜面向下。 答案：(1)4 m/s，方向沿斜面向上 (2)1 m/s，方向沿斜面向下,1.(基础理论辨析题)下列说法正确的是( ) A.匀变速直线运动是加速度恒定的直线运动 B.做匀变速直线运动的物体相同时间内速度的变化量相同 C.当运动物体的加

13、速度为负值时，物体一定不可能做匀加速直 线运动 D.匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线 E.运动物体的v-t图像是一条曲线表示物体做曲线运动 F.公式v=v0+at只适用于匀加速直线运动,【解析】选A、B、D。匀变速直线运动的特点是加速度恒定， 运动轨迹是直线，A正确；由于匀变速直线运动的加速度恒 定，所以相同时间内速度的变化量at相同，B正确；当物体的 初速度为负时，加速度的方向与速度方向相同时，物体做匀加 速直线运动，C错误；匀变速直线运动的速度均匀变化，其v-t 图像是一条倾斜的直线，D正确；v-t图像描述的是运动物体的 速度随时间的变化关系，图像是曲线表示物体做变加速直线运 动

14、，不是曲线运动，E错误；公式v=v0+at不只适用于匀加速直 线运动，也适用于匀减速直线运动，F错误。,2.(2013保山高一检测)如图所示是 某物体沿一直线运动的v-t图像， 下列描述正确的是( ) A.第2 s末物体的加速度为零 B.第1 s内和第2 s内物体的速度方向相反 C.第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相反 D.第1 s内物体的速度方向与加速度方向相反,【解析】选C。第2 s末的速度为零，加速度为-2 m/s2，A错 误；第1 s内和第2 s内物体的速度都为正值，速度方向相同， B错误；第1 s内做匀加速直线运动，速度方向与加速度方向 相同，第2 s内做匀减速直线运动，加速度方向与速度方向相 反，所以第1 s内和第2 s内物体的加速度方向相反，C正确， D错误。,3.做直线运动的物体在第1 s末、第2 s末、第3 s末的速度 分别为1 m/s、2 m/s、3 m/s，则此物体的运动性质是( ) A.匀变速直线运动 B.非匀变速直线运动 C.加速度不断增大的运动 D.可能是匀变速直线运动，也可能是非匀变速直线运动,【解析】选D。匀变速直线运动在任意相等的时间内速度的变 化都相等，虽然物体每秒内速度的变化量相等，但不能说明任 意相等时间内速