人教版 (2019)必修 第一册2 匀变速直线运动的速度与时间的关系教案配套ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第一册2 匀变速直线运动的速度与时间的关系教案配套ppt课件，共53页。PPT课件主要包含了目标体系构建，素养目标，课前预习反馈，加速度不变，知识点1，均匀增加，均匀减小，知识点2，v0＋at，知识点3等内容，欢迎下载使用。

2．匀变速直线运动的速度与时间的关系
【课程标准】1．根据实验得到的速度——时间图像是一条倾斜的直线，建构匀变速直线运动的模型，知道匀变速直线运动的特点。2．能根据速度时间图像得出速度与时间的关系式，知道公式中各量的意义。3．能应用速度与时间的关系式或图像分析和解决生产、生活中有关的实际问题。
　　　匀变速直线运动1．定义：沿着一条直线且______________的运动，叫匀变速直线运动。注意：常见的变速运动并不是严格意义上的匀变速直线运动。例如，火车在加速启动的一段时间内的运动可以近似看成是匀变速直线运动。匀变速直线运动是一种理想化模型。
2．分类(1)匀加速直线运动：物体的速度随时间____________的变速直线运动。(2)匀减速直线运动：物体的速度随时间____________的变速直线运动。
　　　直线运动的v－t图像1．匀速直线运动的速度—时间图像是一条平行于时间坐标轴的直线(如图所示)
2．匀变速直线运动的速度—时间图像如下图所示，匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜的直线，直线a反映了速度随时间是____________的，即是匀加速直线运动的图像；直线b反映了速度随时间是____________的，即是匀减速直线运动的图像。
　　　速度与时间的关系式1．速度公式：v＝___________。2．对公式的理解：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__________加上在整个过程中速度的_________ ______。
『判一判』(1)匀变速直线运动的加速度不变。(　　)(2)速度逐渐增加的直线运动是匀加速直线运动。(　　)(3)匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜直线。(　　)(4)公式v＝v0＋at适用于任何做直线运动的物体。(　　)(5)公式v＝v0＋at既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动。(　　)
『选一选』2022年1月26日，海军山东舰官兵在甲板上展示出“一起向未来”字样，为北京冬奥会助力，向祖国表示崇高敬意。已知“歼－15”型战斗机在跑道上加速时产生的最大加速度为6.0 m/s2，起飞的最小速度是 70 m/s，弹射系统能够使飞机所具有的最大速度为40 m/s，则飞机起飞需要加速的时间是(　　)A．3 sB．4 sC．5 sD．6 s
『想一想』在节假日期间，你可能到公园或游乐场玩蹦床，如下图所示是一同学某次蹦床跳起后的v－t图像，已知t2＝2t1，结合你的体会和经历，分析下列问题。
(1)他所做的运动是匀变速运动吗？(2)他跳起时速度多大？(3)哪段时间是上升的，哪段时间是下降的？(4)从图像中可以看出，是选上升过程的速度为正方向还是选下降过程速度方向为正方向？(5)他在t2末回到蹦床上了吗？解析：此同学做的是初速度为v0的匀变速直线运动，起跳时速度为v0。在0～t1时间内速度为正，上升；t1～t2时间内速度为负，下降。而且上升位移与下降位移大小相等，故t2末回到蹦床上，图像中选择上升过程的速度为正方向。
2022年5月6日，民营航天公司深蓝航天针对火箭垂直回收项目进行了一次技术验证，只见一枚火箭升空后，又稳稳地垂直落回目标地点，圆满完成了此次技术验证。
匀变速直线运动的v－t图像
试分析：(1)假如火箭在点火升空时做匀加速直线运动，则其速度—时间图像具有什么特点？(2)匀变速直线运动的v－t图像有何作用？提示：(1)是一条过原点的倾斜直线；(2)匀变速直线运动的v－t图像能够直观地反映速度随时间均匀变化的规律。
匀变速直线运动v－t图像特点1．两种类型(1)匀加速直线运动的图像逐渐远离t轴，如图甲所示。(2)匀减速直线运动的图像逐渐靠近t轴，如图乙所示。
2．v－t图像的应用通过v－t图像，可以明确以下信息：
应用v－t图像时的三点注意(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，表示此时物体的加速度改变。v－t图像为曲线，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。(3)由于v－t图像中只能表示正、负两个方向，所以它只能描述直线运动，无法描述曲线运动。
　　　　　A、B是做匀变速直线运动的两个物体的v－t图像，如图所示。(1)A、B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的速度；(4)求6 s末A、B的速度。思路引导：由v－t图像可以直接求出各时刻的速度，图线的斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度的方向，图线的交点表示速度相同。
(2)两图线的交点表示此时刻两个物体的速度相同。(3)1 s末A物体的速度大小为3 m/s，和初速度方向相同；B物体的速度大小为6 m/s，和初速度方向相同。(4)6 s末A物体的速度大小为8 m/s，和初速度方向相同；B物体的速度大小为4 m/s，和初速度方向相反。
思维升华：运用图像法分析求解物理问题时，关键是理解图像所表示的物理意义，并能从轴、点、线、面积、斜率等几个方面入手，将图像与物体实际运动情况以及由相关的运动规律所列出的函数表达式联合起来分析。
1．(2022·广东高州高一期末)如图所示，是某物体做直线运动的速度—时间图像，下列说法正确的是(　　)A．0～2 s内，加速度为6 m/s2B．4～5 s与5～6 s的加速度方向相同C．4～5 s物体向负方向运动D．5～6 s物体做减速运动
2022年5月14日，民营大飞机C919首飞成功。
匀变速直线运动速度公式的理解及应用
试分析：(1)如果将C919大型客机在地面上滑行起飞的过程看作是匀加速直线运动，其运动的速度与时间有什么关系？(2)C919大型客机的起飞速度为315 km/h，滑行过程中的加速度为3 m/s2，其在跑道上滑行的时间与哪些物理量有关？提示：(1)速度与时间的关系为：v＝v0＋at。(2)加速度、起飞速度。
1．速度公式    2．公式的适用条件：公式v＝v0＋at只适用于匀变速直线运动。
3．公式的矢量性：(1)公式v＝v0＋at中的v0、v、a均为矢量，应用公式解题时，首先应先选取正方向。(2)一般以v0为正方向，此时匀加速直线运动a＞0，匀减速直线运动a＜0；对计算结果v＞0，说明v与v0方向相同；v＜0，说明v与v0方向相反。
4．两种特殊情况：(1)当v0＝0时，v＝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，v＝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。
　　　　　卡车原来用10 m/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，使卡车匀减速前进，当车减速到2 m/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卡车就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速过程用了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。思路引导：卡车主要经历了两个过程：匀减速直线运动和匀加速直线运动。找出两个过程的联系点求出加速度是关键。
由v＝v0＋at得，在AB段，vB＝vA＋a1t1①在BC段，vC＝vB＋a2t2②联立①②两式，代入数据解得a1＝－1 m/s2，a2＝2 m/s2。(2)开始刹车后，2 s末的速度为v1＝vA＋a1t′＝10 m/s－1×2 m/s＝8 m/s10 s末的速度为v2＝vB＋a2t″＝2 m/s＋2×(10－8) m/s＝6 m/s。答案：(1)－1 m/s2　2 m/s2　(2)8 m/s　6 m/s
思维升华：应用速度公式v＝v0＋at解决问题的步骤(1)选取、确定研究对象。(2)画出运动过程的草图，标上已知量。(3)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v＝v0＋at由已知量求解未知量。(4)讨论求出的矢量的大小及方向。
2．(2022·内蒙古阿拉善盟第一中学高一期末)汽车刹车过程可视为做匀减速直线运动，若已知汽车刹车时第1 s末的速度是8 m/s，第2 s末的速度是6 m/s，则下面结论中错误的是(　　)A．汽车的加速度大小是2 m/s2B．汽车的初速度大小是10 m/sC．汽车第3 s末的速度大小为4 m/sD．汽车第6 s末的速度大小为2 m/s
多运动过程问题的分析与求解　　　　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)汽车在四挡时行驶的时间；(3)汽车挂上五挡后再过5 s的速度大小。
答案：(1)1.75 m/s2　(2)2 s　(3)21 m/s
核心素养　科学思维解决多过程问题要善于由题意画出示意图。利用示意图解题不论是从思维上还是解题过程的叙述上都变得简捷，可以说能起到事半功倍的作用。事实上，能够正确地画出示意图就说明对题目中交代的物理过程有很清楚的认识，这是对同学们要求较高且难度比较大的基本功，要注意领会并在解题中应用。
1．某质点的速度随时间变化的关系是v＝2＋2t，v与t的单位分别为m/s和s，则质点的初速度与加速度分别为(　　)A．2 m/s与4 m/s2B．0与2 m/s2C．2 m/s与2 m/s2D．0 m/s与4 m/s2解析：根据v＝v0＋at＝2＋2t得质点初速度为v0＝2 m/s加速度为a＝ 2 m/s2，故选C。
2．如图所示，一小球从A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为2v，从A到B用时t1，从B到C用时t2，则t1∶t2等于(　　)A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶4解析：从A到B的过程，由运动学公式得v＝at1，从A到C的过程，由运动学公式得2v＝a(t1＋t2)，联立解得t1∶t2＝1∶1。
3．(多选)(2022·陕西西安市鄠邑区第二中学高一阶段练习)下列关于匀变速直线运动的理解中正确的是(　 　)A．匀变速直线运动就是速度大小变化的直线运动B．匀变速直线运动的加速度不变C．匀变速直线运动的速度方向一定不变D．匀变速直线运动的加速度方向一定不变解析：匀变速直线运动的加速度恒定不变，速度均匀变化的直线运动，速度大小变化的不一定是匀变速直线运动，A错误，B正确；匀变速直线运动的特点是加速度恒定不变，即加速度大小和方向均不变，但速度方向可以改变，C错误，D正确。
4．(2022·山东省临朐月考)如图甲所示，在一次爆破演习中，爆破队员点火后立即以最大加速度a向外奔跑8 m达最大速度8 m/s，然后以速度8 m/s向外做匀速运动，其速度—时间图像如图乙所示。若导火索的火焰顺着导火索燃烧的速度是0.8 cm/s，为了使点火队员在导火索火焰烧到爆炸物以前能够跑到离点火处120 m 远的安全地方处，问：
(1)队员奔跑时的最大加速度a多大？(2)导火索至少需要多长才行？答案：(1)4 m/s2　(2)12.8 cm