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    高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 速度变化规律精品课件ppt

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    这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 速度变化规律精品课件ppt,共40页。PPT课件主要包含了加速度,v0+at,随时间,倾斜直线,速度的大小,于t轴,审题关键,负方向,课堂回眸等内容,欢迎下载使用。

    一、匀变速直线运动的特点:1.匀变速直线运动:物体_______保持不变的直线运动。
    2.特点:(1)轨迹是直线。(2)加速度的_____和_____都不改变。
    3.分类:(1)匀加速直线运动:加速度和速度_____的匀变速直线运动,其运动的速度_____增加。(2)匀减速直线运动:加速度和速度_____的匀变速直线运动,其运动的速度_____减小。
    二、匀变速直线运动的速度—时间关系1.速度公式:(1)一般式:vt=_____。(2)特殊式:v0=0时,vt=___。(3)物理意义:描述了做匀变速直线运动的物体____________的变化规律。
    2.图像描述:如图所示。(1)v-t图像:①特点:匀变速直线运动的v-t图像是一条_________。
    ②图像提供的信息:a.直观反映物体运动速度随_____变化的规律。b.可以求出某时刻物体运动___________或物体达到某速度所需要的_____。c.可以利用图线的斜率求出物体的_______。
    (2)a-t图像:①画法:以时间为横坐标,_______为纵坐标可以得到加速度随时间变化的图像。②特点:做匀变速直线运动的物体,其a-t图像为___________的直线。
    3.关于匀变速直线运动v-t图像的解释正确的有_____。
    ①图像甲为初速度为零的匀加速直线运动,斜率为正。②图像乙为初速度为v0的匀加速直线运动,斜率为负。③图像丙为初速度为v0的匀减速直线运动,斜率为负。
    一、对速度公式vt=v0+at的认识1.公式的矢量性:(1)公式中的v0、vt、a均为矢量,应用公式解题时,首先要规定正方向,一般取v0的方向为正方向,a、vt与v0的方向相同时取正值,与v0的方向相反时取负值。计算时将各量的数值和正负号一并代入计算。(2)a与v0同向时物体做匀加速直线运动,a与v0方向相反时,物体做匀减速直线运动。
    2.公式的特殊形式:(1)当a=0时,vt=v0(匀速直线运动)。(2)当v0=0时,vt=at(由静止开始的匀加速直线运动)。
    3.速度公式vt=v0+at与加速度定义式a= 的比较:速度公式vt=v0+at虽然是加速度定义式a= 的变形,但两式的适用条件是不同的:(1)vt=v0+at仅适用于匀变速直线运动。(2)a= 可适用于任意的运动,包括直线运动和曲线运动。
    【思考·讨论】情境:如图所示,一汽车在平直的公路上做匀变速直线运动,运动开始时刻(t=0)的速度为v0(也称初速度),加速度为a。
    讨论:(1)怎样求t时刻物体的瞬时速度vt。(模型建构)提示:由加速度的定义式a=整理得:vt=v0+at。
    (2)由vt=v0+at可知,物体的初速度越大,加速度越大,末速度越大,这种说法对吗?(科学思维)提示:不对。物体的初速度和加速度越大,如果加速度方向与初速度方向相反,速度在减小,末速度变小。
    【典例示范】在平直公路上,一辆汽车以108km/h的速度行驶,司机发现前方有危险立即刹车①,刹车时加速度大小为6m/s2,求:(1)刹车后3s②末汽车的速度大小。(2)刹车后6s②末汽车的速度大小。
    【解析】v0=108km/h=30m/s,规定v0的方向为正方向,则a=-6m/s2,汽车刹车所用的总时间t0= =5s。(1)t1=3s时的速度v1=v0+at=30m/s-6×3m/s=12m/s。(2)由于t0=5s【规律方法】应用vt=v0+at的一般思路(1)选取一个过程为研究过程,以初速度方向为正方向。判断各量的正负,利用vt=v0+at由已知量求未知量。(2)对汽车刹车类问题,一定要注意刹车时间,不要认为在给定的时间内汽车一定做匀减速运动,可能早已停止。
    【母题追问】1.(多选)在【典例示范】中若汽车在平直的高速公路上行驶。已知在某段时间内这辆汽车的加速度方向与速度方向相同,则在这段时间内,该汽车(  )(物理观念)A.一定做加速直线运动 B.不一定做匀加速直线运动C.可能做匀变速直线运动 D.一定做匀变速直线运动【解析】选A、B、C。汽车的加速度方向与速度方向相同,所以汽车一定做加速直线运动,A正确;因为不能判断加速度大小是否恒定,所以不能确定汽车是否做匀变速直线运动,故D错误,B、C正确。
    2.在【典例示范】中若汽车匀加速行驶,经过路旁两根电线杆共用5s时间,汽车的加速度为2m/s2,它经过第2根电线杆时的速度为15m/s,则汽车经过第1根电线杆的速度为( )(科学思维)A.2m/s    B.D.5m/s【解析】选D。由题意知vt=15m/s,a=2m/s2,t=5s,根据vt=v0+at得,v0=vt-at=15m/s-2×5m/s=5m/s,则D正确,A、B、C错误。
    【补偿训练】 火车沿平直铁轨匀加速前进,通过某一路标时的速度为10.8km/h,1min后变成了54km/h,又需经多长时间,火车的速度才能达到64.8km/h?【解析】三个不同时刻的速度分别为:v1=10.8km/h=3m/s;v2=54km/h=15m/s;v3=64.8km/h=18m/s时间t1=1min=60s。
    所以加速度a= m/s2=0.2m/s2则时间t2= =15s。答案:15s
    二、匀变速直线运动的v-t图像的应用1.利用v-t图像分析加速度:(1)v-t图像的斜率表示加速度大小。①定量分析:如图所示的v-t图像中,图线的倾斜程度(斜率)k= =a,表示物体的加速度。
    ②定性分析:斜率越大,加速度越大,斜率越小,加速度越小;斜率为零,加速度为零,即速度保持不变。
    (2)斜率的正负表示加速度的方向。①斜率为正,表示加速度的方向与正方向相同;②斜率为负,表示加速度的方向与正方向相反。
    2.从速度—时间(v-t)图像可以得到的信息:(1)物体运动的初速度,即图像中的纵轴截距。(2)根据a= 计算出加速度的大小。(3)物体是加速运动,还是减速运动。(4)物体在某一时刻的速度或物体达到某一速度所需要的时间。
    【思考·讨论】情境:如图所示,v-t图像能形象直观地描述物体的运动,是物理学中的重点部分之一。
    讨论:(1)速度—时间图像描述了什么问题?怎样画速度—时间图像?(物理观念)提示:速度—时间图像是描述速度随时间变化关系的图像,它以时间轴为横轴,以速度为纵轴,在坐标系中将不同时刻的速度以坐标的形式描点,然后连线,就画出了速度—时间图像。
    (2)图中两条直线a、b分别是两个物体运动的速度—时间图像。哪个物体运动的加速度比较大?(科学思维)
    提示:a直线的倾斜程度更厉害,也就是更陡些,而b相对较平缓,所以a的速度变化快,即a的加速度大,b的速度变化慢,加速度小。直线的倾斜程度叫斜率,因而图像的斜率在数值上等于加速度。
    【典例示范】(2019·潍坊高一检测)一物体做匀变速直线运动的v-t图像如图所示。
    (1)分析物体的运动情况,求出加速度。(2)求从计时开始,速度大小变为10m/s,所需时间t。
    【解题探究】(1)由图像求得加速度a,再由速度公式vt=_____求时间t。(2)隐含条件:速度大小为10m/s,其方向可沿正方向也可沿_______。
    【解析】(1)由v-t图像知,0~9s内,速度由v0=18m/s变为vt=0,故加速度a= =-2m/s2;v-t图线是一条倾斜的直线,表明物体在运动过程中加速度不变。故物体做初速度为18m/s、加速度为-2m/s2的匀变速直线运动。
    (2)末速度大小为10m/s,其方向可能与v0相同,也可能相反。当v=10m/s时,由v=v0+at得t= =4s;当v′=-10m/s时,t′= =14s。答案:(1)见解析 (2)4s或14s
    【规律方法】由v-t图像可以直观判定的物理量(1)速度变化:远离t轴为加速,靠近t轴为减速。(2)加速度正负:图线斜向上为正,斜向下为负。(3)加速度大小:①图线为直线的,加速度恒定不变。②图线为曲线的,斜率变大的加速度变大,斜率变小的加速度变小。
    【素养训练】1.某物体沿直线运动,其v-t图像如图所示,下列说法正确的是(  )A.第1s内和第2s内物体的速度方向相反B.第1s内和第2s内物体的加速度方向相反C.第3s内物体的速度方向和加速度方向相反D.第2s末物体的加速度为零
    【解析】选B。第1s内、第2s内纵坐标为正,速度均为正向,A错误;根据斜率的正、负,第1s内加速度为正向,第2s内加速度为负向,B正确;第3s内速度为负向,加速度为负向,C错误;第2s末物体的加速度为-2m/s2,D错误。
    2.(多选)(2019·泰安高一检测)如图为甲、乙两物体的速度随时间变化的图像,据图可知(  )
    A.甲一定比乙的加速度大B.甲一定比乙的加速度小C.甲可能比乙的加速度大D.由于两图像不在同一坐标系内,又没有数据和单位,故无法比较甲、乙的加速度大小
    【解析】选C、D。物体做匀变速直线运动,其v-t图线的倾斜程度反映加速度大小,但切忌用直线倾角的正切来求加速度,因为物理图像中,坐标轴的单位长度是可以表示不同的大小的,因而,不同人在用v-t图线来描述同一匀变速直线运动时,所得直线的倾角可能不同,故选项A、B错误,C、D正确。
    【补偿训练】如图所示是某质点的速度—时间图像,则下列说法正确的是( )A.在0~6s内,质点做匀变速直线运动B.在6~10s内,质点处于静止状态C.在4s末,质点运动方向反向D.在t=12s末,质点的加速度为-1m/s2
    【解析】选D。在0~6s内,质点运动的加速度有两个值,不是匀变速直线运动,A错误;在6~10s内,质点速度为4m/s,质点做匀速直线运动,B错误;在4s末,质点的速度为6m/s,运动方向不反向,C错误;在10~14s内,质点的加速度为-1m/s2,D正确。
    【拓展例题】考查内容:v-t图像的综合判断【典题示范】下列v-t图像中,表示物体做加速直线运动且加速度在逐渐减小的是(  )
    【解析】选B。在速度—时间图像中,斜率表示物体的加速度,则A做加速度逐渐增加的加速运动,B做加速度逐渐减小的加速运动,C做匀加速直线运动,D做匀减速直线运动,故B正确。
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