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高中物理 第一章 2.2.匀变速直线运动的速度与时间的关系2 课件 新人教版必修1


§2.2匀变速直线运动
第 二 章 匀 变 速 直 线 运 动 的 研 究

的速度与时间的关系

匀 速 直 线 运 动

v /m/s 1、这个v-t图像有什么 特点? 是一条平行于时间 轴的直线
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

t/s

2、表示的速度有什么特 点? 表示速度不随时间 变化,描述的是匀速直 线运动

3、表示的加速度 又有什么特点?

a

= 0

探究: 物体的速度随时间怎样变化? 物体做什么样的运动?

v/m/s

0

t/ s

v/(m/s) v4 10 8 v3 6 v2 4 v1 20 v

△ △tt△t

△v t △ △v △v

△v △t t △ △v △t

△t

△v △v △v

?v 2m / s ? ? 2m / s 2 ?t 1s

0

t1

1 t2

2

t3

3

4 t/s t4

?v 4 m / s ? ? 2m / s 2 ?t 2s

?v ? 恒量 ?t

一 匀 变 速 直 线 运 动

1.定义: 沿着一条直线,且加速度不变的运动。 (匀变速直线运动的v-t图象是 一条倾斜的直线)
2.分类: 匀加速直线运动:

物体的速度随时间均匀增加。
匀减速直线运动: 物体的速度随时间均匀减小。

判 定 匀 加 、 匀 减 的 方 法

匀加速

匀加速

v0 >0,a >0

匀加速 (a、v同向)

v0 <0,a <0

匀减速

匀减速

v0 >0,a <0

匀减速 (a、v反向)

v0 <0,a >0

v

0

t

思 考

v / (m·-1) s
V 5 4

v0 =2m/s

a=1m/s2

3 2
0 1 2 3

试分析任意时刻的 速度与时间的关系
t

t/s

v 1s末,物体的速度: 1 =(2+1×1)m/s=3 m/s v 2s末,物体的速度: 2 =(2+1×2)m/s=4 m/s
3s末,物体的速度: v3 =(2+1×3)m/s=5 m/s

v t)m/s =v0 +at t末,物体的速度: =(2+1 ·

匀 变 速 直 线 运 动 的 速 度 与 时 间 的 关 系

1、规定运动开始时刻为计时起点(即0时刻)
则从运动开始时刻到时刻t ,

时间的变化量为: △t = t – 0 = t
2、初速度v0 :计时起点(

t =0 )的速度

末速度v(也可用v 表示):时刻t 的速度
速度的变化量为: △v = v – v0 △v

3、速度与时间关系:

v- v0 v = ——— a = —— t △t


= at

v= v0 + at

v

从图象上看V与t的关系如 v 右图所示
v0

Δv=at

V=V0+at

v0
t t

0

匀 运动过程对应的时间 末速度 变 速 0 直 线 运 初速度 加速度 动 公 式 运用此关系式处理问题需先明确研究过程 的 说 明

v= v + a t

⑴ 适用于匀变速直线运动。 ⑵ V、V0、a都是矢量,方向不一定相同, 在直

线运动中,如果选定了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,凡 与规定正方向相反的矢量在公式中取负值。

因此,应先规定正方向。 (一般以V0的方向为正方向) ⑶统一国际单位制。

则对于匀加速直线运动,加速度取正值; 对于匀减速直线运动,加速度取负值。)

讨 论

v = v0 + a t
? 当 v 0= 0 时

v = at

物体做初速度为零的匀加速直线运动 当a=0时

?

v = v0

物体做匀速直线运动

例题1、汽车以40km/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

解:以初速度v0=40km/h=11m/s的方向为正方向 则10s后的速度:

v=v0+at
=11m/s+0.6m/s2×10s

=17m/s
=61km/h

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

解:以汽车初速度v0方向为正方向 则由v=v0+at得 v0=v-at=0 - ( -6m/s2)×2s=12m/s=43km/h 汽车的速度不能超过43km/h

例题3 :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?

例 题 3 : 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1:

刹车后3s末的速度 v3=v0+at=20m/s+4.0×3m/s=32m/s 6s末的速度 v6=v0+at=20m/s+4.0×6m/s=44m/s

例 题 3 : 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2:
以初速度v0=20m/s的方向为正方向 则加速度a=﹣4.0m/s2, 刹车后3s末的速度 v3=v0+at=20m/s﹣4.0×3m/s=8m/s 6s末的速度 v6=v0+at=20m/s﹣4.0×6m/s=-4m/s

例 题 3 : 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:由题以初速度v0=20m/s的方向为正方向,
则加速度a=﹣4.0m/s2, 刹车至停止所需时间 t=(vt﹣v0)/a=(0﹣20m/s)/(﹣4.0m/s2)=5s。 故刹车后3s时的速度 v3=v0+at=20m/s﹣4.0m/s2×3s=8m/s 刹车后6s时汽车已停止运动,故v6=0

注意:

v = v0 + a t
1、该式是矢量式(应用 时要先规定正方向); 2、刹车问题要先判断停 止时间。

小结
一、匀变速直线运动 1、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

2、分类:
匀加速直线运动 匀减速直线运动

二、匀变速直线运动的速度与时间关系式

V = V0 + at

布置作业
? 1、课本P36《问题与练习》T2、T4
? (作业本上交) ? 2、新学案P30—P32


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