高一物理必修一2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系

1、高一物理必修一2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 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 ms2 ，AB的距离应为 cm 。(保留三位有效数字)ABCDE2.在探究小车速度随时间变化

2、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。（）根据纸带上的数据，计算B、C、D各点的速度，填入表中。（）在坐标纸上作出小车的v-t图象。ABCDE7.522.645.375.6cm位置编号ABCDE时间t/s00.10.20.30.4瞬时速度v/(ms-1)1.131.892.651、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

3、的是匀速直线运动加速度 a = 0t/sv/ms-1v01、观察左边车子的v-t图象（红色部分），是一条_2、取任意的t，和对应的v,发现 有何规律？3、它表示小车做什么样的运动？ v2v/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t2tv40302010所以小车做加速度不变的运动a=V/t10t/s50v/m.s-1v0a=-2m.s-250t/sv/m.s-1v0a=5m.s-21、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

4、方向为正方向110ovtv1v2v3v4t1t2t3t4ttvvovtv1v3v2v4t1t2t3t4ttvv 思考： 下图为两个物体运动的vt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？vv0ttv00vt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?vtv0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？40302010v/m.s-1 1 2 3 /sA那么时间经过20秒后,速度又是多少？匀变速直线运动的速度与时间到底存在怎样的关系式？从运动开始时刻t=0到时刻t， 那么：时间的变化量是tt-0 速度的变化

5、量是vv-v0得：vv0 +atvt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vttv0v=atv匀加速直线运动匀减速直线运动tvtv0v=atv2.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v0t从图象上看V与t的关系如下图所示V=V0+atv0vtvt0v=atv0Vv0v0tvo（1）tvo（2）tvo（3）tvv0o

6、（4）tvv0o（5）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？运动示意图已知： v0=54km/h=15m/s 求： v=？解：由速度时间公式v = v0+ atV=21m/s答：10s后速度能达到21m/

7、st=10sa=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？运动示意图已知： a=-6m/s2 t=2s v=0m/s求： v0=？解：由速度时间公式v = v0+ at变形得： v0 = v-atv0=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

8、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。刹车问题注意：（与实际相符）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

9、=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？2 104t/sv/ms-10不能！该式只适用于匀变速直线运动！t1t2t3t4v1v2v3v40vt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