高中2 匀变速直线运动速度与时间的关系备课ppt课件

这是一份高中2 匀变速直线运动速度与时间的关系备课ppt课件，共46页。PPT课件主要包含了必备知识·自主学习，关键能力·合作探究，随堂演练·自主检测，v0＋at，速度v0，变化量at，减速运动，加速运动，水平直线，答案AC等内容，欢迎下载使用。

一、匀变速直线运动的速度与时间的关系1．关系式：vt＝__________．2．物理意义：做匀变速直线运动的物体，在t时刻的速度vt等于物体在开始时的________加上在整个过程中速度的__________．3．各个量的含义
二、速度方程的深入讨论以初速度v0的方向为正方向，即初速度v0为正值．1．如果加速度a是正值且大小恒定，表示a与v0的方向________，物体的速度数值随时间的增加而________，物体做的是________运动．其v ­ t图像向上倾斜，如图所示．
2．如果加速度a是负值且大小恒定，表示a与v0的方向相反，其v ­ t图像_______倾斜，如图所示．物体先做_________，后做________．
3．如果加速度a＝0，物体的________不发生变化，其运动就是匀速直线运动，其v ­ t图像是一条________，如图所示．
探究点一　匀变速直线运动速度与时间关系式的应用1．公式的适用条件公式vt＝v0＋at只适用于匀变速直线运动．2．公式的矢量性(1)公式vt＝v0＋at中的v0、vt、a均为矢量，应用公式解题时，首先应选取正方向．(2)一般以v0的方向为正方向，此时若为匀加速直线运动，则a>0，若为匀减速直线运动，则a<0；对于计算结果vt>0，说明vt与v0方向相同；vt<0，说明vt与v0方向相反．
3．两种特殊情况(1)当v0＝0时，vt＝at.由于匀变速直线运动的加速度恒定不变，表明由静止开始的匀加速直线运动的速度大小与其运动时间成正比．(2)当a＝0时，vt＝v0.加速度为零的运动是匀速直线运动，也表明匀速直线运动是匀变速直线运动的特例．
【典例示范】题型1　单一运动过程问题例1 火车沿平直轨道加速前进，加速度不变．通过某一路标时的速度为10.8 km/h，1 min后变成54 km/h，再经过多长时间火车的速度才能达到64.8 km/h?
题型2　多运动过程问题例2 一质点从静止开始以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动，经5 s后做匀速直线运动，最后2 s的时间内使质点匀减速运动到速度为零，则质点匀速运动时速度多大？匀减速运动时的加速度又是多大？
【思维方法】应用vt＝v0＋at解题的方法技巧(1)画出运动过程的示意图，分析不同阶段的运动情况；(2)确定一个方向为正方向(一般以初速度方向为正方向)；(3)根据规定的正方向确定已知矢量的正负，并用带有正负号的数值表示；(4)根据不同阶段的已知量和未知量的关系，利用公式求未知量；(5)根据计算结果说明所求量的大小及方向．
素养训练1　汽车一般有五个前进挡位，对应不同的速度范围，设在每一挡汽车均做匀变速直线运动，换挡时间不计，某次行车时，一挡起步，起步后马上挂入二挡，加速度为2 m/s2，3 s后挂入三挡，再经过4 s速度达到13 m/s，随即挂入四挡，加速度为1.5 m/s2，速度达到16 m/s时挂上五挡，加速度为1 m/s2.求：(1)汽车在三挡时的加速度大小；(2)汽车在四挡行驶的时间；(3)汽车挂上五挡后再过5 s的速度大小．
探究点二　匀变速直线运动的v ­ t图像【导学探究】仔细观察下列图片，探究下列问题．(1)如图所示，是小车在重物牵引下运动的v ­ t图像，该图像是什么形状？(2)由v ­ t图像的形状分析，任意一段时间Δt内速度的变化量Δv与Δt有什么关系？可以得出什么结论？
提示：(1)是一条倾斜的直线．(2)无论Δt选在什么区间，速度的变化量Δv与对应的时间的变化量Δt之比都相同，即小车运动的加速度不变．
2．由v ­ t图像可以明确的信息
3.关于交点的理解(1)两条图线相交，表明在该时刻两物体具有相同的速度．(2)图线与v轴相交，交点的纵坐标值为物体t＝0时刻的速度．(3)图线与时间轴的交点表示速度方向改变，图线折点表示加速度方向或大小改变．
【典例示范】例1 (多选)一动车做匀变速直线运动的v ­ t图像如图所示，从计时开始，到速度大小变为10 m/s所需时间可能为(　　)A．4 s B．6 sC．14 s D．10 s
教你解决问题第一步：读题―→获信息
第二步：读图―→获信息
【思维方法】分析v ­ t图像问题要做到“三看”“三定”和“一计算”(1)三看①一看轴：看清坐标轴表示的物理量．②二看线：看清图像形状，确定两个物理量的变化规律．③三看点：看清交点、折点、边界点，明确不同“点”的物理意义，确定物理量的变化范围及其条件．(2)三定①一定：图像与物体运动过程的关系．②二定：图像与物理公式的关系．③三定：图像中两图线的联系．(3)一计算把图像信息与相应的物理规律相结合，进行计算，做出判断．
素养训练2　如图所示是一个质点在水平面上运动的v ­ t图像，以下判断正确的是 (　　)A．在0～1 s内，质点做匀加速直线运动B．在0～3 s内，质点的加速度方向发生了变化C．第6 s末，质点的加速度为0D．第6 s内质点速度的变化量为－4 m/s
解析：由题图可知，在0～1 s内，质点做匀减速直线运动，A错误；v ­ t图像中图线的斜率表示加速度，由题图可知，在0～3 s内，质点的加速度方向没有发生变化，B错误；因为在5～6 s内，图线的斜率不变，即加速度不变，故第6 s末质点的加速度不为0，C错误；第6 s内质点速度的变化量为0－4 m/s＝－4 m/s，D正确．
素养训练3　如图所示为A、B两个物体做匀变速直线运动的 v ­ t图像．(1)A、B两个物体各做什么运动？求其加速度；(2)两图线的交点的意义是什么？(3)求1 s末A、B两个物体的速度；(4)求6 s末A、B两个物体的速度．
探究点三　刹车问题(STSE问题)1．刹车问题的分析思路汽车刹车速度减为0后将停止运动，解决这类问题的方法是：首先计算出速度变为0所需要的时间t0，然后比较t与t0的大小关系．(1)当tt0时，末速度为0.2．常见错误：误以为汽车在给定的时间内一直做匀减速直线运动，简单套用速度公式v＝v0＋at，得出的速度出现负值．汽车刹住后，将不再做匀减速直线运动，所以公式不再适用．
【典例示范】例4 在平直公路上，一辆汽车以108 km/h的速度行驶，司机发现前方有危险立即刹车，刹车时加速度大小为6 m/s2，求：(1)刹车后3 s末汽车的速度大小；(2)刹车后6 s末汽车的速度大小．
素养训练4　上海的磁悬浮列车由静止开始加速出站，加速度为0.6 m/s2，2 min后列车速度为多大？列车匀速运动时速度为432 km/h，如果以0.8 m/s2的加速度减速进站，求减速160 s时列车的速度为多大？
解析：因物体做匀变速直线运动，且加速度大小为0.6 m/s2 ，主要涉及对速度公式的理解：①物体可能做匀加速直线运动，也可能做匀减速直线运动．②vt＝v0＋at是矢量式．如果选v0方向为正方向，匀加速直线运动a＝0.6 m/s2，匀减速直线运动a＝－0.6 m/s2.
2．如图所示，一辆匀加速行驶的汽车，经过路旁的两根电线杆共用5 s时间，汽车的加速度为2 m/s2，它经过第二根电线杆时的速度是15 m/s，则汽车经过第一根电线杆的速度为(　　)A．2 m/s B．10 m/sC．2.5 m/s D．5 m/s
解析：由vt＝v0＋at知，v0＝vt－at＝15 m/s－2×5 m/s＝5 m/s，D正确．
3．如图所示，一辆汽车安装了全自动刹车系统，该车车速v＝8 m/s，当汽车与前方障碍物之间的距离小于安全距离时，该系统立即启动，启动后汽车刹车加速度大小为4～6 m/s2，在该系统控制下汽车刹车的最长时间为(　　)A．1.33 s B．2 sC．2.5 s D．4 s
4．独轮摩托车是一种新型交通工具．它通过内置的一对陀螺仪来实现平衡，而它的速度则是由倾斜程度来控制的，想要加速则向前倾，减速和后退则向后倾．如图所示，一个人骑着一款独轮摩托车从静止开始，以1.6 m/s2的加速度沿直线匀加速行驶了4 s，又以大小为1.2 m/s2的加速度沿直线匀减速行驶了3 s，然后做匀速直线运动，独轮摩托车做匀速直线运动的速度大小为多少？
解析：匀加速行驶4 s时的速度为v1＝v0＋at＝(0＋1.6×4) m/s＝6.4 m/s.又匀减速行驶3 s时的速度为v2＝v1＋a′t′＝(6.4－1.2×3) m/s＝2.8 m/s.所以匀速行驶时的速度为v3＝v2＝2.8 m/s.
5．一家从事创新设计的公司打造了一台飞行汽车，既可以在公路上行驶，也可以在天空飞行．已知该飞行汽车在跑道上的加速度大小为2 m/s2，速度达到40 m/s后离开地面．离开跑道后的加速度为5 m/s2，最大速度为200 m/s.飞行汽车从静止到加速至最大速度所用的时间为(　　)A．40 s B．52 sC．88 s D．100 s