勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系(教科版)

1、1.6勻變速直線運(yùn)動(dòng) 速度與時(shí)間的關(guān)系隆昌一中高2016屆物理備課組00.08cm0.08cm0.32cm0.32cm0.72cm0.72cm時(shí)間t/s00.10.20.30.40.50.60.7位置坐標(biāo)x/cm瞬時(shí)速度v/(cms-1)小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的頻閃照片小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的頻閃照片1.28cm1.28cm 1.99cm1.99cm2.87cm2.87cm3.91cm3.91cm5.10cm5.10cm0.080.320.721.281.992.873.915.10V1=(0.72-0.08)cm/0.2s=3.2cm/s3.2V2=(1.28-0.32)cm/0.2s=4.8c

2、m/s4.86.357.959.611.1500.20.50.60.70.10.30.410128642t/sv/(cms-1)注意：在作圖過程中，若變量間滿足線性規(guī)律時(shí)，一般讓盡量多的點(diǎn)落在同一條直線上，沒在同一直線上的點(diǎn)盡量靠近該直線，且上下左右關(guān)于該直線對(duì)稱。v/(ms-1)t/sv0v1t1v2t2探究：探究：小車的小車的vt圖象形狀是怎樣的？圖象形狀是怎樣的？形狀是一條傾斜的直線。形狀是一條傾斜的直線。（2）小車的速度是如何變化的？）小車的速度是如何變化的？速度是在不斷地增大的。速度是在不斷地增大的。（3）小車的加速度如何計(jì)算？）小車的加速度如何計(jì)算？tva由于由于v-t圖象是一條直

3、線，無圖象是一條直線，無論論t選在什么區(qū)間，對(duì)應(yīng)的選在什么區(qū)間，對(duì)應(yīng)的速度速度v的變化量的變化量v與時(shí)間與時(shí)間t的的變化量變化量t之比都是一樣的，之比都是一樣的，表示速度的變化量與所用時(shí)表示速度的變化量與所用時(shí)間的比值，即加速度。所以間的比值，即加速度。所以v-t圖象是一傾斜的直線，是圖象是一傾斜的直線，是加速度不變的運(yùn)動(dòng)。加速度不變的運(yùn)動(dòng)。vtvt像小車這樣速度隨時(shí)間均勻變化即加速度恒定不變的直線運(yùn)動(dòng)，在物理學(xué)中，被稱為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。勻變速直線運(yùn)動(dòng)1.定義：沿著一條直線，且加速度不變的運(yùn)動(dòng)。（勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條傾斜的直線）2.分類：勻加速直線運(yùn)動(dòng)：物體的速度隨時(shí)間均勻增加。勻

4、減速直線運(yùn)動(dòng)：物體的速度隨時(shí)間均勻減少。加速度的方向變嗎？v/(ms-1)t/sv0勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系bkxy當(dāng)t=0時(shí)，b=v0。所以小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間的關(guān)系即為：batvatvv0方法一：tv由于小車的vt圖像是一條傾斜的直線，在數(shù)學(xué)上滿足函數(shù)關(guān)系式：勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系方法二：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，即加速度恒定不變。即有：tvva0atvv0 V V 、V V0 0、a a都是矢量，方向不一定相同都是矢量，方向不一定相同, , 在直線運(yùn)動(dòng)中，如果選定了該直線的一個(gè)方向?yàn)檎较颍瑒t凡與規(guī)定正方向相同的矢量在公式中取正值，凡與規(guī)定正方向相反的矢量在公式中取負(fù)值,因

5、此因此, ,應(yīng)先規(guī)定應(yīng)先規(guī)定正方向。（一般以正方向。（一般以V0的方向?yàn)檎较颍瑒t對(duì)于勻加速直的方向?yàn)檎较?，則對(duì)于勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度取正值；對(duì)于勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速線運(yùn)動(dòng)，加速度取正值；對(duì)于勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度取負(fù)值度取負(fù)值。） 適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)。且說明適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)。且說明V V 與與V V0 0、a a、t t之間的瞬時(shí)關(guān)系。之間的瞬時(shí)關(guān)系。統(tǒng)一同一單位制。統(tǒng)一同一單位制。注注 意意atvv0 例題1、汽車以40km/h的速度勻速行駛，現(xiàn)以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度能達(dá)到多少？運(yùn)動(dòng)示意圖解：以初速度v0=40km/h=11m/s的方向?yàn)檎较騽t10s后的速度

6、: v =v0+at=(11+0.610)m/s=17m/s=62km/h解：以初速度v0=20m/s的方向?yàn)檎较騽t加速度a=4.0m/s2，剎車后3s末的速度 v3=v0+at=20m/s4.03m/s=8m/s6s末的速度v6=v0+at=20m/s4.06m/s=-4m/s 例題3 ：汽車以20m/s的速度勻速行駛，現(xiàn)以4.0m/s2的加速度開始剎車，則剎車后3s末和6s末的速度各是多少？為什么要規(guī)定正方向？汽車調(diào)頭了嗎？當(dāng)從車開始剎車到速度減為零時(shí)，所用時(shí)間：t=(v-v0)/a=(0-20)/(-4)=5(s)，故小車第5s后均處于靜止?fàn)顟B(tài)，速度為0. 例題2、某汽車在某路面緊急剎

7、車時(shí)，加速度的大小是6m/s2，如果必須在2s內(nèi)停下來，汽車的行駛速度最高不能超過多少？運(yùn)動(dòng)示意圖運(yùn)動(dòng)示意圖解：以汽車初速度v0方向?yàn)檎较騽t由v =v0+at得v0=v -at=0-(-6) 2m/s=12m/s=43km/h汽車的速度不能超過43km/h注注 意：意：1、該式是矢量式（應(yīng)用時(shí)要先規(guī)定正方向）；2、剎車問題要先判斷剎車時(shí)間。 當(dāng)當(dāng) v v 0 0= 0 = 0 時(shí)時(shí)物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 當(dāng)當(dāng) a = 0 a = 0 時(shí)時(shí)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)v v = a = at tv v = = v v0 0 討討 論：論： 物體在時(shí)刻t、2t、3t、 n t的速度之比為多少？思

8、 考 在在v v0 0=0=0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中：的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中：v1v2v3vn=123n。即速度與時(shí)間成正比 在開始探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，我們已經(jīng)用到了“勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度，就等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度”這一規(guī)律。你想過沒有，為什么有這種等量關(guān)系呢？讓我們來證明一下。設(shè)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的初速度為v0，加速度為a，經(jīng)時(shí)間t后末速度為v，并以 表示這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度。由 ，得： ，變形得 ： 。中時(shí)vatvv020tavv中時(shí)20vvv中時(shí)即勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，某段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小上等于初末速度和的一半。甲、乙兩物體在同一直線上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象如圖所示，由此可知(1)甲和乙的初速度方向_，大小之比為_： 甲的加速度為 m/s2，甲做 運(yùn)動(dòng)；乙的加速度為 m/s2，乙做 運(yùn)動(dòng)。(2)在t_s時(shí)，兩者的瞬時(shí)速度大小相等 如何判斷加速、減速運(yùn)動(dòng)？為正方向3：10.5勻減速直線0.5勻加速直線2判定勻加、勻減的方法v v0 0 0 0，a a 0 0 v v0 0 0 0，a a 0 0 勻加速勻加速（a a、v v同向）同向） 勻減速勻減速（a a、v v反向）反向