2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系

1、2 2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系啟動(dòng)過程汽車做怎樣的運(yùn)動(dòng)？啟動(dòng)過程汽車做怎樣的運(yùn)動(dòng)？剎車過程速度隨時(shí)間怎樣變化？剎車過程速度隨時(shí)間怎樣變化？1.1.了解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念和特點(diǎn)，知道其兩種了解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念和特點(diǎn)，知道其兩種運(yùn)動(dòng)類型。運(yùn)動(dòng)類型。2.2.知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)v vt t圖像的特點(diǎn)，理解圖像圖像的特點(diǎn)，理解圖像的物理意義。的物理意義。( (難點(diǎn)難點(diǎn)) )3.3.理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系，會(huì)根理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系，會(huì)根據(jù)速度公式進(jìn)行計(jì)算。據(jù)速度公式進(jìn)行計(jì)算。( (重點(diǎn)重點(diǎn)) )0 1 2 3

2、4 5 6 7 0.20.40.60.81.0v v / / / /s一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題探究：問題探究：(1)(1)這個(gè)這個(gè)v-tv-t圖像有什么特點(diǎn)？圖像有什么特點(diǎn)？(2)(2)表示的速度有什么特點(diǎn)？表示的速度有什么特點(diǎn)？(3)(3)表示的加速度有什么特點(diǎn)？表示的加速度有什么特點(diǎn)？是一條平行于時(shí)間軸的直線是一條平行于時(shí)間軸的直線表示速度不隨時(shí)間變化，描述的是勻速直線運(yùn)動(dòng)表示速度不隨時(shí)間變化，描述的是勻速直線運(yùn)動(dòng)a = 0a = 0tvtvvvtt468101234v0v/(m/s)t/s0t1t2t4t3ttvvv1v2v3v42tvtv2v2m/s2m/st1s2v4

3、m/s2m/st2svt恒 量(1)(1)圖像是一條傾斜直線，說明速度隨時(shí)間均勻圖像是一條傾斜直線，說明速度隨時(shí)間均勻增加。增加。(2)(2)小車運(yùn)動(dòng)的加速度保持不變。小車運(yùn)動(dòng)的加速度保持不變。小車的運(yùn)動(dòng)圖像小車的運(yùn)動(dòng)圖像探究：探究：圖像的形狀特點(diǎn)圖像的形狀特點(diǎn)速度如何變化的速度如何變化的小車做怎樣的運(yùn)動(dòng)小車做怎樣的運(yùn)動(dòng)一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)1.1.定義：定義：質(zhì)點(diǎn)沿著一條直線，且加速度不變的運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)沿著一條直線，且加速度不變的運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)沿著一條直線，且速度隨時(shí)間均勻變化的運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)沿著一條直線，且速度隨時(shí)間均勻變化的運(yùn)動(dòng)。v-tv-t圖像是一條傾斜直線。圖像是一條傾斜直線。2

4、.2.分類：分類：勻加速直線運(yùn)動(dòng)：物體的速度隨時(shí)間均勻增加。勻加速直線運(yùn)動(dòng)：物體的速度隨時(shí)間均勻增加。( (汽車啟動(dòng)汽車啟動(dòng)) )勻減速直線運(yùn)動(dòng)：物體的速度隨時(shí)間均勻減小。勻減速直線運(yùn)動(dòng)：物體的速度隨時(shí)間均勻減小。( (剎車過程剎車過程) )怎樣判定勻怎樣判定勻加、勻減？加、勻減？v v0 0 0 0，a a 0 0 v v0 0 0 0，a a 0 0勻加速勻加速(a(a、v v同向同向) )勻減速勻減速(a(a、v v反向反向) )v v0 0 0 0，a a 0 0v v0 0 0 0，a a 0 0勻加速勻加速勻加速勻加速勻減速勻減速勻減速勻減速1.1.從從v-tv-t圖像圖像中我們能

5、得出哪些信息中我們能得出哪些信息? ?(1)(1)質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)質(zhì)點(diǎn)在任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度刻的瞬時(shí)速度( (大大小和方向小和方向) )及任一及任一速度所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻；速度所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻；(2)(2)比較速度的變化比較速度的變化快慢，即加速度快慢，即加速度0 0t tt t1 1t t2 2v vv v0 0v v1 1v v2 2v v3 3v v4 4t t4 4t t3 3v vv vt tt tv va = a = t tv va a= = t t【歸納總結(jié)】【歸納總結(jié)】2.2.為什么為什么v-tv-t圖像圖像只能反映直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律只能反映直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律? ?因?yàn)樗俣仁鞘噶?，既有大小又有方向。?/p>

6、體做直因?yàn)樗俣仁鞘噶?，既有大小又有方向。物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，只可能有兩個(gè)速度方向。規(guī)定了一個(gè)線運(yùn)動(dòng)時(shí)，只可能有兩個(gè)速度方向。規(guī)定了一個(gè)為正方向時(shí)，另一個(gè)便為負(fù)值。當(dāng)物體做曲線運(yùn)為正方向時(shí)，另一個(gè)便為負(fù)值。當(dāng)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向各不相同，不可能僅用正、負(fù)號(hào)動(dòng)時(shí)，速度方向各不相同，不可能僅用正、負(fù)號(hào)表示所有的方向。表示所有的方向。任何任何v-t圖像反映的也一定是直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。圖像反映的也一定是直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。例例1.1.下列關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的說法正確的是下列關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的說法正確的是( )( )A.A.勻變速直線運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)快慢相同的運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)快慢相同的運(yùn)動(dòng)B.B.勻變速

7、直線運(yùn)動(dòng)是速度變化量相同的運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)是速度變化量相同的運(yùn)動(dòng)C.C.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的a-ta-t圖像是一條傾斜直線圖像是一條傾斜直線D.D.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-tv-t圖像是一條傾斜直線圖像是一條傾斜直線D D例例2. 2. 關(guān)于直線運(yùn)動(dòng)關(guān)于直線運(yùn)動(dòng), ,下述說法中正確的是下述說法中正確的是( )( )A.A.勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度是恒定的勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度是恒定的, ,不隨時(shí)間而改變不隨時(shí)間而改變B.B.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度隨時(shí)間而改變勻變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度隨時(shí)間而改變C.C.速度隨時(shí)間不斷增加的運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間不斷增加的運(yùn)動(dòng), ,叫勻加速直線運(yùn)動(dòng)叫勻加

8、速直線運(yùn)動(dòng)D.D.速度隨著時(shí)間均勻減小的直線運(yùn)動(dòng)速度隨著時(shí)間均勻減小的直線運(yùn)動(dòng), ,通常叫做勻減通常叫做勻減速直線運(yùn)動(dòng)速直線運(yùn)動(dòng)ABDABD從運(yùn)動(dòng)開始時(shí)刻從運(yùn)動(dòng)開始時(shí)刻t=0t=0到時(shí)刻到時(shí)刻t t， 那么：時(shí)間的變化量是那么：時(shí)間的變化量是t tt-0t-0 速度的變化量是速度的變化量是v vv-vv-v0 0得：得：tvvtva0vt二、速度與時(shí)間的關(guān)系式二、速度與時(shí)間的關(guān)系式1.1.推導(dǎo)：推導(dǎo)：加速度加速度初速度初速度運(yùn)動(dòng)過程對(duì)應(yīng)的時(shí)間運(yùn)動(dòng)過程對(duì)應(yīng)的時(shí)間末速度末速度勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)2.2.理解：由于加速度理解：由于加速度a a在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)

9、速度在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量，所以的變化量，所以atat就是整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度的變化就是整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度的變化量；再加上運(yùn)動(dòng)開始時(shí)物體的速度量；再加上運(yùn)動(dòng)開始時(shí)物體的速度v v0 0，就得到，就得到t t時(shí)刻時(shí)刻物體的速度物體的速度v v。 (1)(1)當(dāng)當(dāng) v v 0 0=0=0時(shí)時(shí)，(2)(2)當(dāng)當(dāng)a =0a =0時(shí)時(shí)，v = atv = at：3.3.兩種特殊情況：兩種特殊情況：物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)v = vv = v0 0：物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)v v0 0t t注意：注意：1.1.公式中的物理量代入具體數(shù)值運(yùn)算時(shí)單

10、位要統(tǒng)一。公式中的物理量代入具體數(shù)值運(yùn)算時(shí)單位要統(tǒng)一。2.v2.v0 0、a a、v v都是矢量，處理問題時(shí)應(yīng)先選取正方向。都是矢量，處理問題時(shí)應(yīng)先選取正方向。 ( (一般選擇初速度一般選擇初速度v v0 0方向?yàn)檎较蚍较驗(yàn)檎较? ) 解：解：以初速度以初速度v v0 0=40km/h=11m/s=40km/h=11m/s的方向?yàn)檎较虻姆较驗(yàn)檎较騽t則10s10s后的速度后的速度: :v=vv=v0 0+at=(11+0.6+at=(11+0.610)m/s=17m/s=62km/h10)m/s=17m/s=62km/h例例2.2.汽車以汽車以40km/h40km/h的速度勻速行駛，現(xiàn)以

11、的速度勻速行駛，現(xiàn)以0.6m/s0.6m/s2 2 的的加速度加速，加速度加速，10s10s后速度能達(dá)到多少？后速度能達(dá)到多少？運(yùn)動(dòng)示意圖運(yùn)動(dòng)示意圖例例3.3.某汽車在某路面緊急剎車時(shí)，加速度的大小是某汽車在某路面緊急剎車時(shí)，加速度的大小是6m/s6m/s2 2，如果必須在，如果必須在2s2s內(nèi)停下來，汽車的行駛速度最高內(nèi)停下來，汽車的行駛速度最高不能超過多少？不能超過多少？運(yùn)動(dòng)示意圖運(yùn)動(dòng)示意圖解：解：以汽車初速度以汽車初速度v v0 0方向?yàn)檎较蚍较驗(yàn)檎较騽t由則由v=vv=v0 0+at+at得得v v0 0=v-at=0-(-6)=v-at=0-(-6)2m/s=12m/s=43km/

12、h2m/s=12m/s=43km/h汽車的速度不能超過汽車的速度不能超過43km/h43km/h解勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間關(guān)系題目步驟：解勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間關(guān)系題目步驟：1.1.規(guī)定正方向規(guī)定正方向( (設(shè)初速度方向?yàn)檎较蛟O(shè)初速度方向?yàn)檎较? )。加速運(yùn)動(dòng)，加速運(yùn)動(dòng)，a a為正值；減速運(yùn)動(dòng)，為正值；減速運(yùn)動(dòng)，a a為負(fù)值。為負(fù)值。2.2.明確初速度明確初速度v v0 0、末速度、末速度v v、加速度、加速度a a和時(shí)間和時(shí)間t t及各量及各量的正負(fù)號(hào)。的正負(fù)號(hào)。3.3.將已知量帶入公式求未知量，若所求量是矢量，將已知量帶入公式求未知量，若所求量是矢量，要說明方向。要說明方向。注意：注

13、意：在解題過程中可適當(dāng)運(yùn)用圖解法。在解題過程中可適當(dāng)運(yùn)用圖解法。例例4.4.某汽車正以某汽車正以12m/s12m/s的速度在路面上勻速行駛，前的速度在路面上勻速行駛，前方出現(xiàn)緊急情況需剎車，加速度大小是方出現(xiàn)緊急情況需剎車，加速度大小是3m/s3m/s2 2，求汽，求汽車車5s5s末的速度。末的速度。解：解：以初速方向?yàn)檎较蛞猿跛俜较驗(yàn)檎较騽t則v v= =v v0 0+ +atat=12+(-3)=12+(-3)5m/s=-3m/s5m/s=-3m/s正確解法：以初速方向?yàn)檎较蛘_解法：以初速方向?yàn)檎较虍?dāng)車速減為零時(shí)，當(dāng)車速減為零時(shí)，v=vv=v0 0+at=12-3+at=12-3t

14、 t=0=0解得解得t=4st=4s即即4s4s末汽車已剎車完畢，所以末汽車已剎車完畢，所以5s5s末時(shí)末時(shí)汽車處于靜止?fàn)顟B(tài)，即速度為零。汽車處于靜止?fàn)顟B(tài)，即速度為零。剎車問題剎車問題( (與實(shí)際相與實(shí)際相符符) )注意：注意：勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)特點(diǎn):(1):(1)沿直線運(yùn)動(dòng)沿直線運(yùn)動(dòng) (2)(2)加速度不變加速度不變v-tv-t圖像：一傾斜直線圖像：一傾斜直線分類：勻加速和勻減速直線運(yùn)動(dòng)分類：勻加速和勻減速直線運(yùn)動(dòng) 速度與時(shí)間的關(guān)系式：速度與時(shí)間的關(guān)系式： v vv v0 0atat注意：矢量式，需選取正方向。注意：矢量式，需選取正方向。 1.1.對(duì)于公式對(duì)于公式v=vv=v0

15、 0+at,+at,下列說法正確的是下列說法正確的是( ( ) )A.A.適用于任何變速運(yùn)動(dòng)適用于任何變速運(yùn)動(dòng)B.B.只適用于勻加速直線運(yùn)動(dòng)只適用于勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.C.適用于任何勻變速直線運(yùn)動(dòng)適用于任何勻變速直線運(yùn)動(dòng)D.vD.v0 0和和v v只能是正值只能是正值, ,不可能為負(fù)值不可能為負(fù)值 C C 2.2.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v-tv-t圖像如圖所示圖像如圖所示，則，則( () )A A在前在前4 s4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B B在在1 13 s3 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C C3 s3 s末的速度大小為末的速度大小為5 m/s

16、5 m/sD D2 23 s3 s內(nèi)與內(nèi)與3 34 s4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的速度方向相反內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的速度方向相反BCBC【解析】【解析】由圖像知，前由圖像知，前4 s4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做變加速運(yùn)動(dòng)，內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做變加速運(yùn)動(dòng)，它的加速度發(fā)生變化，故它的加速度發(fā)生變化，故A A項(xiàng)不正確；項(xiàng)不正確；1 13 s3 s內(nèi)質(zhì)內(nèi)質(zhì)點(diǎn)加速度不變，故點(diǎn)加速度不變，故B B項(xiàng)正確；項(xiàng)正確；3 s3 s末質(zhì)點(diǎn)的速度為末質(zhì)點(diǎn)的速度為5 m/s5 m/s，故，故C C項(xiàng)正確；項(xiàng)正確；2 24 s4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的速度一直內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的速度一直為負(fù)，故為負(fù)，故D D項(xiàng)不正確。項(xiàng)不正確。3.3.一質(zhì)點(diǎn)從靜止開始以一質(zhì)點(diǎn)從靜止開始以1m/s1m/s2 2的

17、加速度勻加速運(yùn)動(dòng)，的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)經(jīng)5s5s后做勻速運(yùn)動(dòng)，最后后做勻速運(yùn)動(dòng)，最后2s2s的時(shí)間質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)的時(shí)間質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)直至靜止，則質(zhì)點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度是多大？減動(dòng)直至靜止，則質(zhì)點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度是多大？減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度是多大？速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度是多大？分析：分析：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程包括加速質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程包括加速勻速勻速減速減速三個(gè)階段，如圖：三個(gè)階段，如圖：圖示中圖示中ABAB為加速，為加速，BCBC為勻速，為勻速，CDCD為減速，勻速運(yùn)動(dòng)為減速，勻速運(yùn)動(dòng)的速度既為的速度既為ABAB段的末速度，也為段的末速度，也為CDCD段的初速度。段的初速度。解析：解析：由題意畫出圖示，由運(yùn)動(dòng)

18、學(xué)公式知：由題意畫出圖示，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知： 5m/s5m/s， 5m/s5m/s由由 應(yīng)用于應(yīng)用于CDCD段段( )( )得：得： m/sm/s2 2 負(fù)號(hào)表示負(fù)號(hào)表示a a與與v v0 0方向相反。方向相反。B0vvatCBvv0vvatDv0DCvv0 5a2.5t24.4.卡車原來以卡車原來以10m/s10m/s的速度在平直公路上勻速行駛，因的速度在平直公路上勻速行駛，因?yàn)槁房诔霈F(xiàn)紅燈，司機(jī)從較遠(yuǎn)的地方開始剎車，使卡為路口出現(xiàn)紅燈，司機(jī)從較遠(yuǎn)的地方開始剎車，使卡車勻減速前進(jìn)，當(dāng)車減速到車勻減速前進(jìn)，當(dāng)車減速到2m/s2m/s時(shí)，交通燈轉(zhuǎn)為綠燈，時(shí)，交通燈轉(zhuǎn)為綠燈，司機(jī)當(dāng)即停止剎車，并且只用了減速過程的一半時(shí)間司機(jī)當(dāng)即停止剎車，并且只用了減速過程的一半時(shí)間就加速到原來的速