2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系
第2.2课 匀变速直线运动的速度与时间的关系(解析版)

第2.2课 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.定义:沿着一条直线,且________不变的运动.2.v -t 图象:匀变速直线运动的v -t 图象是一条___________.3.分类:(1)匀加速直线运动:a 和v 同向,速度随时间_________. (2)匀减速直线运动:a 和v 反向,速度随时间_________. 二、速度与时间的关系式 1.速度公式:v =_______.2.意义: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速度v0加上在整个过程中速度的变化量答案:加速度 倾斜的直线 均匀增加 均匀减小考点一 对匀变速直线运动概念的理解如果一个运动物体的v-t 图象是直线,则无论△t 取何值,对应的速度变化量△v 与时间△t 的比值v t ∆∆都是相同的,由加速度的定义va t∆=∆可知,该物体实际是做加速度恒定的运动.这种运动叫匀变速直线运动.(1)定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动. (2)特点:速度均匀变化,即2121v v v t t t -∆=∆-为一定值. (3)v-t 图象说明凡是倾斜直线的运动一定是匀变速直线运动,反之也成立,即匀变速直线运动的v-t 图象一定是一条倾斜的直线. (4)匀变速直线运动包括两种情形: a 与v 同向,匀加速直线运动,速度增加; a 与v 反向,匀减速直线运动,速度减小.考点二 匀变速直线运动的两个重要推论(1)某段路程的平均速度等于初、末速度的平均值.即01()2t v v v =+. 注意:该推论只适用于匀变速直线运动.(2)某段过程中间时刻的瞬时速度,等于该过程的平均速度,即1021()2t v v v v ==+.注意:该推论只适用于匀变速直线运动,且以后在处理用打点计时器研究匀变速直线运动物体的速度时,可用此式精确求解打某点时物体的瞬时速度.考点三 对速度公式0v v at =+的进一步理解(1)公式中的0v 、v 、a 均为矢量,应用公式解题时,一般取0v 的方向为正方向,a 、v 与0v 的方向相同时取正值,与0v 的方向相反时取负值。
教学设计9:2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系

2 匀变速直线运动的速度与时间的关系一、教材分析在上节实验的基础上,分析v-t图象是一条倾斜直线的意义----加速度不变,由此定义了匀变速直线运动。
而后利用描述匀变速直线运动的v-t图象的倾斜直线,进一步分析匀变速直线运动的速度与时间的关系:无论时间间隔△t取得大些还是小些,△v/△t的值都是一定的,由此导出v= v0 +at。
最后通过两个例题加深对v= v0 +at的理解。
为了扩展学生的认识,在“说一说”栏目中列举了一个加速度变化的例子,让学生进一步加深对物体做变速运动的认识。
二、教学目标【知识与技能】(1)知道什么是匀变速直线运动(2)知道匀变速直线运动的v-t图象特点,知道直线的倾斜程度反映匀变速直线运动的加速度。
(3)理解变速直线运动的速度与时间关系的公式v=v0十at,并会应用它解简单的匀变速直线运动。
【过程与方法】(1)让学生初步了解探究学习的方法。
(2)培养学生的逻辑推理能力,数形结合的能力,应用数学知识解决物理问题的能力:【情感、态度与价值观】(1)培养学生基本的科学素养。
(2)培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点。
(3)培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。
三、教学重点及其教学策略重点:(1)匀变速直线运动的v-t图象、概念和特点,(2)匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v=v0十at,并会应用它进行计算。
教学策略:通过思考讨论和实例分析来加深理解。
四、教学难点及其教学策略难点:应用图象v-t推导出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v=v0十at。
教学策略:让学生充分思考,通过理论推导或数形结合两种途径得出速度与时间的关系式,有利于培养学生的发散性思维。
五、设计思路科学的探究总是从简单到复杂,研究运动是从匀速直线运动开始,由匀速直线运动的图象入手,先分析匀速直线运动的速度特点,再分析匀变速直线运动图象中斜率不变,得到加速度不变,得出匀变速直线运动的概念,并通过理沦推导或数形结合两种途径得出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v =v o 十at 。
专题2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系-2020届高中物理同步讲义 人教版(必修1)

第二章匀变速直线运动的研究第2节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.沿着一条直线,且__________不变的运动,叫做匀变速直线运动。
或者说,在变速直线运动中,如果在任意相等时间内____________相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。
2.在匀变速直线运动中,如果物体的________随时间均匀增大,这个运动叫做匀加速直线运动;如果物体的________随时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。
3.匀变速直线运动的特点:_________保持不变。
4.直线运动的v–t图象(1)匀速直线运动的v–t图象是一条__________________的直线。
(2)匀变速直线运动的v–t图象是一条________的直线,如图所示,a表示匀加速直线运动,b表示匀减速直线运动。
(3)v–t图象的斜率表示物体的___________,其正负表示_________________。
(4)v–t图象与纵轴的交点表示物体的___________。
二、速度与时间的关系速度公式:_____________加速度速度变化量速度速度加速度平行于时间轴倾斜加速度加速度的方向初速度v=v0+at一、匀变速直线运动中速度与时间的关系1.速度v是时间t的一次函数,v–t图象为一条倾斜的直线,斜率为加速度,图象与纵轴的交点为初速度v0。
学科%网2.速度公式是矢量式,其中v、v0、a都是矢量,应用时应先规定正方向,与规定正方向相同的物理量为正值,相反的为负值。
3.从静止开始的匀加速直线运动,即v0=0中,v=at,速度与时间成正比。
4.应用速度公式v=v0+at解决问题的步骤:(1)选取并确定研究对象;(2)画出运动过程的草图,标上已知量以便于灵活选取公式;(3)选取一个过程研究,以初速度方向为正方向,判断各量的正负,利用v=v0+at由已知条件求解未知量;(4)讨论求出的矢量的大小及方向。
【例题1】如图所示,小球以v0=6 m/s的初速度从斜面中间某位置滑上光滑的足够长斜面,已知小球在斜面上运动时的加速度大小为2 m/s2,小球速度大小为3 m/s时运动了多长时间?参考答案:1.5 s或4.5 s二、直线运动的速度–时间图象1.可求出物体在任一时刻的速度和物体达到某一速度所需要的时间。
精选人教版高中物理必修一教案:2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系

2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系【教学目标】1. 知道匀变速直线运动的基本规律。
2. 掌握速度公式的推导,并能够应用速度与时间的关系式。
3. 能识别不同形式的匀变速直线运动的速度-时间图像。
【教学重点】1. 推导和理解匀变速直线运动的速度公式。
2. 匀变速直线运动速度公式的运用。
【教学难点】对匀变速直线运动速度公式物理意义的理解。
[课时安排]1课时。
【教学过程】一、引入新课什么是瞬时速度?匀速直线运动和匀变速直线运动中的瞬时速度有什么不同?瞬时速度是指物体在运动中的某一时刻或某一位置的速度。
匀速直线运动中的瞬时速度是不变的,匀变速直线运动中的瞬时速度是时刻改变的。
二、匀变速直线运动匀速直线运动的v-t 图是怎么样的呢?如图1,一条平行与时间轴的直线,表示物体的速度不随时间变化上节课做了实验,得出了小车速度随时间的变化规律,图像又是怎么样的呢?大家画出的图像多如图2所示:图2:图像是一条倾斜的直线,在图像上无论Δt 取多大,对应的速度变化量Δv 与Δt 之比都是一样的,即物体在任一时间间隔内的平均加速度均相等(也即直线上各点的斜率相等)。
0 图1 t/s -1 v 0 图3 t Δtt/s -1v v v v v 0 图2 t t/sv我们把物体沿一条直线,且加速度不变的运动,叫匀变速直线运动。
匀变速直线运动v-t 图像是一条倾斜的直线。
匀加速直线运动:速度随时间均匀增加匀减速直线运动:速度随时间均匀减少练习:A 、B 、C 、D 四个物体在一条直线上运动,它们的速度时间图象如图所示,请回答以下问题:(1)哪个物体的加速度为零而速度不为零?(2)哪一时刻两物体的速度相同而加速度不同?(3)同一时刻,哪两个物体运动的加速度相同但速度不相同?(4)同一时刻,哪一物体的加速度比另一物体小,但速度比另一物体大?讨论:当V —t 图像是曲线时,物体运动的加速度是如何变化的?(图4)1. 相同的时间间隔Δt 内增加的速度Δv 不同,所以不同时间段内平均加速度不同。
2.2速度和时间的关系(1)

13.发射卫星,一般采用多级火箭,第一级火箭点 火后,飞船的加速度为50m/s2,燃烧30s后第一级脱 离,第二级火箭没有马上点火,飞船向上做加速度 为10m/s2的匀减速运动,10s后第二级火箭点火,飞
船的加速度为80m/s2,这样经70s第二级火箭脱离。
假设在70s内飞船做直线运动,试用v-t图像大致描 述飞船在以上这段时间内的运动情况。
5.甲、乙两物体由同一地点出发沿同一方向运动, 其v-t图象如图所示,下列判断正确的是( C ) A.甲做匀速直线运动,乙做往复直线运动 B.两物体两次相遇的时刻分别在1s末和4s C.乙在前2s内做匀加速直线运动,2s后做匀减速直 线运动 D.2s后,甲乙两物体的速度方向相反
6.一质点的x-t图像如图所示,那么此质点的v-t图 像可能是图中的( A )
像从而得知从刹车到停止时间为1.5s,确认汽车没
有违章超速? 为什么?
(2)某段过程中间时刻的瞬时速度,等于该过程的 平均速度,即 Vt/2= v = (v0+vt)/2
v/m
Vt
Vt/2
v0
o
t/2
t
t/s
8.一质点做初速度为零的匀加速直 线运动,若运动后在第3s末至第5s 末质点的位移为40m,求质点在前4s 内的位移为多少?
3.火车沿平直轨道匀变速前进,通过某一路标时
的速度为10.8km/h,1min后变成54km/h,还需要 经过多少时间,火车的速度才能达到64.8km/h?
4.汽车原来用10m/s的速度匀速在平直公路上行 驶,因为道口出现红灯,司机从较远的地方即开 始刹车,使汽车匀减速前进,当车减速到2m/s时, 交通灯转为绿灯,司机当即放开刹车,并且只用 了减速过程的一半时间汽车就加速到原来的速度, 从刹车开始到恢复原速过程用了12s,求:(1) 减速和加速过程中的加速度; (2)开始刹车后2s及10s末的瞬时速度。
教学设计5:2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系

第2 节匀变速直线运动的速度与时间的关系一、教学目标1、知识与技能1.掌握匀变速直线运动的概念,知道匀变速直线运动的速度—时间图象特点,2.理解匀变速直线运动速度—时间图象的物理意义,会根据图象分析解决问题3.掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式,能进行有关计算2、过程与方法1.培养学生识别、分析图象和用物理语言表达相关过程的能力2.引导学生研究图象、寻找规律得出匀变速直线运动的概念3.引导学生用数学公式表达物理规律并给出各符号的具体含义3、情感、态度与价值观1.培养学生用物理语言表达物理规律的意识,激发探索与创新欲望2.培养学生透过现象看本质、用不同方法表达同一规律的科学意识二、教学重点1.理解匀变速直线运动速度—时间图象的物理意义2.掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用三、教学难点1.匀变速直线运动速度—时间图象的理解及应用2.匀变速直线运动的速度—时间公式的理解及计算四、课时安排2课时五、教学过程υ图象是一条平行于时间轴新课导入:通过对第一掌的学习,我们知道匀速直线运动的t-υ图象是一条倾的直线。
在上一节的探究实验中,我们描绘出小车在重物牵引下运动的t-斜的直线,它表示小车在做什么样的运动呢?小车随时间怎样变化?下面我们将讨论这些问题。
一.匀变速直线运动问题:t -υ图象的物理意义是什么?回答问题:t -υ图象是以坐标的形式将各个不同时刻的速度用点在坐标系中表现出来。
它以图象的形式描述了质点在各个不同时刻的速度。
例题:请同学们思考讨论图中的t -υ图象(课本第37页图2.2-1)。
在t -υ图象中能看出哪些信息呢?思考讨论图象的特点,尝试描述这种直线运动。
解析:我们可以从下面t -υ图象中得出质点在各个不同时刻的速度,包括大小和方向。
而且我们还可以看出,这个直线运动的速度不随时间变化,在不同时刻,速度的值都相等。
不随时间变化的速度是恒定的,说明质点在做匀速直线运动,加速度为零。
匀变速直线运动的速度与时间关系

匀变速直线运动的速度与时间关系
匀变速直线运动的速度与时间的关系是v=v0+at。
其中a为加速度,v0为初速度,v为末速度,t为该过程所用时间。
什么是匀变速直线运动
匀变速直线运动,速度均匀变化的直线运动,即加速度不变的直线运动。
其速度时间图象是一条倾斜的直线,表示在任意相等的时间内速度的变化量都相同,即速度(v)的变化量与对应时间(t)的变化量之比保持不变(加速度不变),这样的运动是变速运动中最简单的运动形式,叫做匀变速直线运动。
匀变速直线运动公式
1、匀变速直线运动的速度与时间关系的公式:V=V0+at
2、匀变速直线运动的位移与时间关系的公式:x=v0*t+1/2*at^2
3、匀变速直线运动的位移与速度关系的公式:2ax=vt~2;-v0~2
4、平均速度等于0.5(v+y0)
5、中间时刻的瞬时速度等于0.5(v+v0)
6、某段位移中间位置的瞬时速度等于、根号下1/2(v~2+v0~2)
7、匀变速直线运动的物体,在任两个连续相等的时间里的位移之差是个恒量,即△x=xⅡ-xI=aT^2。
课件7:2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系

[解析] (1)卡车先做匀减速直线运动,再做匀加速直线运动, 其运动简图如图所示,设卡车从 A 点开始减速,则 vA=10 m/s, 用 t1 时间到达 B 点,从 B 点又开始加速,用 t2 时间到达 C 点, 则 vB=2 m/s,vC=10 m/s,且 t2=21t1,t1+t2=12 s,可得 t1=8 s,t2=4 s.
[解析] 匀变速直线运动动方向一致,故选项正确、错误. [答案] B
名师点评
分析 v-t 图象时的两点注意 (1)加速度是否变化看有无拐点:在拐点位置,图线的斜率改变, 表示此时刻物体的加速度改变.v-t 图象为曲线,可认为曲线 上处处是拐点,加速度时刻在改变. (2)速度方向是否改变看与时间轴有无交点:在与时间轴的交点 位置,纵坐标的符号改变,表示物体的速度方向改变.
例 (原创题)自新交通法扣分新规定实施以来,司机师傅们都 谨慎驾驶.若一辆卡车原来以 10 m/s的速度在平直公路上匀速 行驶,因为道口出现红灯,司机从较远的地方即开始刹车,使 卡车匀减速前进.当车减速到 2 m/s 时,交通灯变为绿灯,司 机当即放开刹车,换挡加速,只用了减速过程的一半时间卡车 就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原速共用了 12 s.求: (1)减速与加速过程中的加速度; (2)开始刹车后 2 s 末及 10 s 末的瞬时速度.
[解析] 甲以 2 m/s 的速度做匀速直线运动,乙在 0~2 s 内做匀 加速直线运动,a1=2 m/s2,2 s~6 s 做匀减速直线运动,a2=-1 m/s2.1 s 末和 4 s 末二者只是速度相同,并未相遇.6 s 内两物体 的速度都为正值,两速度方向相同,故选 C. [答案] C
命题视角 5 用 v-t 图象描述物体的运动 例 5 一列火车匀减速进站,停靠一段时间后又匀加速 (同方向)出站.在如图所示的四个 v-t 图象中,正确描述了火 车运动情况的是( )
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
v0 at 5m / s 2.5m / s 5s 7.5m / s
2
所以在斜面低端速度大小为7.5m/s 沿斜面向下
方法二:(研究顶端到底端的运动)
v2 v1 at2 0 2.5m / s 3s 7.5m / s
2
3.一物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为O.5
m/s2,则此物体在第4s末的速度为___________m /s;第 2m/s
4s初的速度为___________m 1.5m/s /s。 4.摩托车从静止开始,以al=1.6 m/s2的加速度沿直线
匀加速行驶了tl=4s后,又以a2=1.2 m/s2的加速度沿 直线匀加速行驶t2=3s,然后做匀速直线运动,摩托车做 匀速直线运动的速度大小是____________。
解答2: 由题以初速度v0=20m/s的方向为正方向 则加速度a=﹣4.0m/s2, 由速度公式v=vo+at, 可知3s末的速度 v1=v0+at1=20m/s﹣4.0×3m/s=8m/s 6s末的速度 v2=v0+at2=20m/s﹣4.0×6m/s=-4m/s
汽车以 20m/s 的速度匀速 直线行驶,现以 4.0m/s 2 的加速度 开始刹车,则刹车后 3s 末和 6s 末 的速度各是多少?
C
)
2.物体沿一直线运动,在t时间内通过的路程为S,
它在中间位置 S/2 处的速度为 Vl,在中间时刻
t/2 时的速度为 V2,则Vl和V2的关系为( ABC )
A.当物体作匀加速直线运动时,Vl>V2
B.当物体作匀减速直线运动时,Vl>V2
C.当物体作匀速直线运动时,Vl=V2
D.当物体作匀速直线运动时,Vl<V2
解答: 由题以初速度v0=20m/s的方向为正方向 则加速度a=﹣4.0m/s2, 由速度公式v=vo+at, 可知刹车后3s末的速度 v1=v0+at1=20m/s﹣4.0×3m/s=8m/s 6s末的速度 v2=v0+at2=20m/s﹣4.0×6m/s=-4m/s
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, 由速度公式v=vo+at
总结:描述一个物体的运动情况 可以从以下几个方面进行: (1)初速度情况;
3 4 t/s (2)运动性质;
0
-4
1
2
(3)运动时间
Байду номын сангаас
某质点作匀变速直线运 动,已知t=0s时速度为v0加速 度为 a 。则 t 秒时的速度 v 是多 少?
从图象上看V与t的关系如 右图所示
v v0 0
v
Δv=at
v0
t t
v/ms-1
不能!该式只适用于匀变 速直线运动!
10 0 t/s
2
4
总结 本节课我们通过分析 v-t图象得出了
匀变速直线运动的概念。并从图象和公
式两个方面探究了匀变速直线运动的速 度与时间的关系。
1.物体作匀加速直线运动,加速度为2m/s2,就是说 (
A.它的瞬时速度每秒增大2m/s B.在任意ls内物体的末速度一定是初速度的2倍 C.在任意ls内物体的末速度比初速度增大2m/s D.每秒钟物体的位移增大2m
可知刹车至停止所需时间
t=(v﹣v0)/a=(0﹣20)/(﹣4.0) s=5s 故刹车后3s时的速度 v1=v0+at=20m/s﹣4.0×3m/s=8m/s 刹车后6s时汽车早已停止运动,故v2=0
注意:
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。
某质点运动的 v-t 图象如下图所示, 已知 t=2s 时速度 v 0=10m/s ,加速度 a=2m/s2 。 能否利用公式v=vo+at求出4s时的速度?
答案
(1)2.5m/s2 沿斜面向下
(2)7.5m/s 沿斜面向下
( 3)
答案
(1)设沿斜面向上的初速度v0=5m/s,t1=2s,由公式
所以加速度大小2.5m/s2 沿斜面向下 (2)v2
v v 0 at 可得 v1 v0 0 - 5m/s a -2.5m / s t1 2s
讨论分析下面四个物体的运动有何特征?
V/m· s-1 V/m· s-1
0 物体1
V/m· s-1
t/s
0 物体2
V/m· s-1
t/s
0
t/s 物体3
0 物体4
t/s
v4
v3 v2 v1 v0
v/(m· s-1)
Δv Δt Δv Δt
t1 t2 t3 t4
0
t/s
匀速直线运动 匀变速直线运动 特征 V-t图象
质点在3s末的速度为 v=v0+at=10m/s+3×3m/s=19m/s
物体做直线运动,初速度大小为 20m/s ,现给它一相反方向的加速度,大 小为4.0m/s2,则3s末和6s末的速度各是多 少?
解答1: 由题知初速度v0=20m/s, 加速度a=4.0m/s2, 由速度公式v=vo+at, 可知3s末的速度 v1=v0+at1=20m/s+4.0×3m/s=32m/s 6s末的速度 v2=v0+at2=20m/s+4.0×6m/s=44m/s
V=V0+at
某质点作匀变速直线运动,已知 t=0s时速度为v0加速度为a。则t秒时的速度 v是多少? 如果上题中v0=10m/s,加速度a=3m/s2,则 该质点在3秒末的速度为多少?
解:由题知初速度v0=10m/s,加速度a=3m/s2,时间t=3s,
根据速度公式v=vo+at,代入数据,解得
V0
V不变
V/m· s-1
加速度a不变
V/m· s-1 V/m· s-1
0
-V0
t/s 0
t/s 0
t/s
讨论: 1、加速度大小不变的直线运动一定是匀速直线运动吗? 2、初速度与加速度方向相反的匀变速直线运动的速度是持续减小的吗?
某质点运动的v-t图象如图所示 请 描述出该质点的运动情况
v/m.s-1 4
5.如图是某质点做直线运动的速度图像。由图可知物 体运动的初速度________m/s,加速度为________m/s2。 可以推算经过 ________s,物体的速度是60m/s,此时 质点的位移为_______。
作业
如图所示,在一光滑斜面上,有一小球以V0=5m/s 沿斜面向上直线运动,经2s到达最高点,然后又沿斜面 下滑,经3s到达斜面底端,已知小球在斜面上运动的加 速度恒定,试求: (1)小球运动的加速度。 (2)小球到达斜面底端的速度。 (3)画出小球的速度图象。