2022-2023學(xué)年新教材高中物理第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系課件新人教版必修第一冊(cè)

2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系必備知識(shí)?自主學(xué)習(xí)關(guān)鍵能力?合作探究新課程標(biāo)準(zhǔn)能用公式、圖像等方法描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)，理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，能運(yùn)用其解決實(shí)際問(wèn)題．核心素養(yǎng)目標(biāo)物理觀念知道什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng)；理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系v＝v0＋at.科學(xué)思維體會(huì)速度公式v＝v0＋at的推導(dǎo)過(guò)程與方法．科學(xué)態(tài)度與責(zé)任能運(yùn)用速度時(shí)間公式解決生活、生產(chǎn)、科技中的實(shí)際問(wèn)題．必備知識(shí)?自主學(xué)習(xí)一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)1．定義：沿著一條直線，且____________的運(yùn)動(dòng)．2．v--t圖像：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v--t圖像是一條____________．3．分類(lèi)(1)勻加速直線運(yùn)動(dòng)：a和v同向，速度隨時(shí)間________．(2)勻減速直線運(yùn)動(dòng)：a和v反向，速度隨時(shí)間________．加速度不變傾斜的直線均勻增加均勻減小【情境思考】騎自行車(chē)的小同學(xué)做加速還是減速直線運(yùn)動(dòng)？提示：上坡時(shí)做減速運(yùn)動(dòng),下坡時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)二、速度與時(shí)間的關(guān)系1．速度與時(shí)間的關(guān)系式：v＝________．2．意義：做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在t時(shí)刻的速度v等于物體在開(kāi)始時(shí)刻的速度v0加上在整個(gè)過(guò)程中速度的變化量____．v0＋atat【思考辨析】

判斷正誤，正確的畫(huà)“√”，錯(cuò)誤的畫(huà)“×”．(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度不變．(

)(2)速度逐漸增加的直線運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)．(

)(3)公式v＝v0＋at適用于任何做直線運(yùn)動(dòng)的物體．(

)(4)由公式v＝v0＋at知v的大小一定大于v0的大?。?

)(5)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖線的斜率逐漸增大．(

)√××××關(guān)鍵能力?合作探究

典例示范例1關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(

)A．勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度是不斷增大的B．做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它的加速度方向和速度方向總是相同的C．相同時(shí)間內(nèi)加速度的變化量相同且不為零D．任意時(shí)刻速度的變化率相同【答案】

D【解析】

A、C錯(cuò)：勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度是不變的，速度隨時(shí)間均勻增大．B錯(cuò)：加速度的方向與速度方向可能相同，也可能相反，如勻減速直線運(yùn)動(dòng)中加速度與速度方向相反．D對(duì)：加速度又稱(chēng)速度的變化率，加速度不變就是速度變化率不變．針對(duì)訓(xùn)練1

一物體在做直線運(yùn)動(dòng)，則下列對(duì)其運(yùn)動(dòng)的描述，正確的是(

)A．當(dāng)加速度為負(fù)值時(shí)，一定是勻減速直線運(yùn)動(dòng)B．加速度大小不變的運(yùn)動(dòng)，一定是勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．加速度恒定(不為零)的直線運(yùn)動(dòng)一定是勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．若物體在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，速度的方向發(fā)生改變，則一定不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)答案：C解析：當(dāng)加速度為負(fù)值時(shí)，若速度也為負(fù)值，加速度保持不變時(shí)，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；加速度是矢量，加速度大小不變時(shí)，若方向改變，則加速度是變化的，物體不是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；速度的方向發(fā)生改變，加速度可能保持不變，即可能為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，例如物體在做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)速度減小到零后，運(yùn)動(dòng)的方向會(huì)發(fā)生改變，物體做反向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤．探究點(diǎn)二速度公式的理解與應(yīng)用導(dǎo)學(xué)探究

在風(fēng)平浪靜的海面上，有一戰(zhàn)斗機(jī)要去執(zhí)行一緊急飛行任務(wù)，已知飛機(jī)的起飛速度為50m/s(即飛機(jī)安全起飛時(shí)所需的最小速度)，而航空母艦的彈射系統(tǒng)出了故障，無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)修復(fù)，飛機(jī)在跑道上加速時(shí)，可能產(chǎn)生的最大的加速度為5m/s2，跑道的長(zhǎng)度經(jīng)過(guò)計(jì)算只能讓飛機(jī)在這些條件下加速8s．請(qǐng)?zhí)骄糠治觯猴w機(jī)能安全起飛嗎？

提示：航空母艦靜止時(shí)，飛機(jī)在航空母艦上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，最大加速度a＝5m/s2，加速時(shí)間t＝8s，則根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式，飛機(jī)8s后所能達(dá)到的速度v＝v0＋at＝0＋5×8m/s＝40m/s由于該速度小于飛機(jī)安全起飛的速度(50m/s)，所以飛機(jī)無(wú)法安全起飛．歸納總結(jié)1.公式的適用條件公式v＝v0＋at只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)．2．公式的矢量性(1)公式v＝v0＋at中的v0、v、a均為矢量，應(yīng)用公式解題時(shí)，首先應(yīng)選取正方向．(2)一般以v0的方向?yàn)檎较?，此時(shí)若為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則a>0，若為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則a<0；對(duì)于計(jì)算結(jié)果v>0，說(shuō)明v與v0方向相同；v<0，說(shuō)明v與v0方向相反．3．兩種特殊情況(1)當(dāng)v0＝0時(shí)，v＝at.由于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度恒定不變，表明由靜止開(kāi)始的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小與其運(yùn)動(dòng)時(shí)間成正比．(2)當(dāng)a＝0時(shí)，v＝v0.加速度為零的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，也表明勻速直線運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例．

【答案】

B

應(yīng)用速度公式v＝v0＋at解題的思路(1)選取研究對(duì)象和過(guò)程．(2)畫(huà)出運(yùn)動(dòng)草圖，標(biāo)上已知量．(3)選定正方向，判斷各量的正、負(fù)，利用v＝v0＋at由已知條件求解，最后指明所求量的方向．針對(duì)訓(xùn)練2

在一平直的公路上，甲車(chē)以2m/s2的加速度由靜止啟動(dòng)，此時(shí)乙車(chē)正以10m/s的速度勻速?gòu)募总?chē)旁駛過(guò)．求甲車(chē)啟動(dòng)后多長(zhǎng)時(shí)間與乙車(chē)速度相等，此時(shí)乙車(chē)運(yùn)動(dòng)了多遠(yuǎn)的距離？答案：5s

50m解析：甲做初速度為0、加速度為2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，滿(mǎn)足關(guān)系式v甲＝at甲

①乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)，滿(mǎn)足關(guān)系式v乙＝v0

②其位移x＝v0t乙

③速度關(guān)系：v甲＝v乙

④時(shí)間關(guān)系：t甲＝t乙

⑤聯(lián)立①②④⑤式，代入數(shù)據(jù)得t甲＝t乙＝5s

⑥聯(lián)立③⑥式，代入數(shù)據(jù)得x＝50m探究點(diǎn)三勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v--t圖像導(dǎo)學(xué)探究四個(gè)做直線運(yùn)動(dòng)的物體的v--t圖像如圖所示．

(1)物體分別做什么運(yùn)動(dòng)？(2)在乙、丙、丁圖中，加速度不變的物體是哪個(gè)？在乙和丁圖中，物體的運(yùn)動(dòng)有什么不同？

提示：(1)甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)；乙做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；丙做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；丁做變加速直線運(yùn)動(dòng)(2)乙、丙；物體乙的v--t圖線斜率不變，加速度不變，速度隨時(shí)間均勻增加，物體丁的v--t圖線斜率變大，加速度變大，速度增加得越來(lái)越快．歸納總結(jié)由v--t圖像可以明確的信息如圖所示：直線a為勻加速直線運(yùn)動(dòng)的圖像；直線b為勻減速直線運(yùn)動(dòng)的圖像；直線c表示0～t1時(shí)間內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻后反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由于加速度不變，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程是勻變速直線運(yùn)動(dòng)．

圖線上某點(diǎn)的縱坐標(biāo)

正、負(fù)表示瞬時(shí)速度的方向絕對(duì)值表示瞬時(shí)速度的大小圖線的斜率正、負(fù)表示加速度的方向絕對(duì)值表示加速度的大小縱截距表示初速度圖線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)橫截距表示開(kāi)始運(yùn)動(dòng)或速度為零的時(shí)刻圖線的拐點(diǎn)表示加速度改變兩圖線的交點(diǎn)表示對(duì)應(yīng)時(shí)刻速度相等典例示范例3(多選)一動(dòng)車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示，從計(jì)時(shí)開(kāi)始，到速度大小變?yōu)?0m/s所需時(shí)間可能為(

)

A．4s

B．6sC．14sD．10s【答案】

AC

教你解決問(wèn)題第一步：讀題―→獲信息題干信息提取勻變速直線運(yùn)動(dòng)考慮是加速還是減速運(yùn)動(dòng)v-t圖像由圖像可求加速度速度大小變?yōu)?0m/s速度大小10m/s，其方向可能有兩種情況第二步：讀圖―→獲信息分析v-t圖像問(wèn)題要做到“三看”“三定”和“一計(jì)算”(1)三看①一看軸：看清坐標(biāo)軸表示的物理量．②二看線：看清圖像形狀，確定兩個(gè)物理量的變化規(guī)律．③三看點(diǎn)：看清交點(diǎn)、折點(diǎn)、邊界點(diǎn)，明確不同“點(diǎn)”的物理意義，確定物理量的變化范圍及其條件．(2)三定①一定：圖像與物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的關(guān)系．②二定：圖像與物理公式的關(guān)系．③三定：圖像中兩圖線的聯(lián)系．(3)一計(jì)算：把圖像信息與相應(yīng)的物理規(guī)律相結(jié)合，進(jìn)行計(jì)算，做出判斷．針對(duì)訓(xùn)練3

(多選)甲、乙兩物體從