2013-2014学年高中物理鲁科版必修一教学课件：2.1匀变速直线运动的规律.ppt

1、自学教材1匀变速直线运动物体保持不变的直线运动。2特点轨迹是直线，加速度的和都不改变。加速度大小方向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。(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。同向均匀增加反向均匀减小 纸带v-t图象vtovto探究：图象的形状特点速度如何变化的加速度如何计算探究：图象的形状特点速度如何变化的加速度如何计算定义：沿着一条，且加速度的运动叫做匀变速直线运动由于v-t图象是一条直线，无论t选在什么区间，对应的速度v的变化量v与时间t的变化量t之比都是一样的，t1t2t3t4tvv1v2v3v4v00表示速度的变化量与所用

2、时间的比值，即加速度。所以v-t图象是一倾斜的直线，是加速度不变的运动。直线不变vvttvtovtov0v0匀加速直线运动匀减速直线运动匀变速直线运动分类：t0t t 0 0初速度为0m/s的匀加速直线运动匀速直线运动vv0tvtv取t=0时为初状态,速度为初速度v 0，取t时刻为末状态,速度为末速度v从初态到末态,时间的变化量为t，则t=，速度的变化量为v,则 v=,又因为加速度a=v/t,所以 v=at0匀变速直线运动的速度与时间关系的公式：v=v0+at可以这样理解：由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量，所以就是整个运动过程中速度的变化量；再加上运动开始时物体的速度，就得到t时

3、刻物体的速度。t-0v-v0v=v0+atatv0vv-v0=atv-v0=at重点诠释2对匀变速直线运动加速度符号的理解(1)匀加速直线运动：加速度与速度的方向相同，若取初速度v0的方向为正方向，则a0，加速度为正；若取初速度v0的方向为负方向，则a0，加速度为负。初速度为零的匀变速直线运动一定是匀加速直线运动。(2)匀减速直线运动：加速度与速度的方向相反，若取初速度v0的方向为正方向，则a0，加速度为正。1下列关于匀变速直线运动的说法中，正确的是()A匀变速直线运动是运动快慢相同的运动B匀变速直线运动是速度变化量相同的运动C匀变速直线运动的速度一直在增加D匀变速直线运动就是速度变化快慢相同

4、的运动解析：匀变速直线运动是速度变化快慢相同的运动，即在相同时间内速度变化量相等的运动，若时间不相同，则速度的变化量不同，因此A、B错误，D正确。匀变速直线运动分为匀加速直线运动和匀减速直线运动，只有加速度方向与速度方向相同时，才做加速运动，故C错误。答案：D自学教材1速度公式vt。2推导过程根据加速度定义式a，可得vtv0at。v0at3图像描述(1)vt图像：匀变速直线运动的v t图像是一条，直线的就是匀变速直线运动的加速度，直线与时间轴围成的梯形的面积在数值上等于匀变速直线运动的，如图所示。倾斜直线斜率位移(2)at图像：如果以时间为横坐标，为纵坐标可以得到加速度随时间变化的图像，通常称

5、为at图像，如图所示。做匀变速直线运动的物体，其at图像为的直线。加速度平行于t轴重点诠释1对速度公式的理解(1)公式vtv0at中各符号的含义：v0、vt分别表示物体的初、末速度，a为物体的加速度，且a为恒量。(2)公式的矢量性：公式vt v0at是矢量式，一般规定v0方向为正方向，其他矢量如果和v0方向相同则取正，和v0方向相反则取负。(3)当v00时，vtat，表示物体从静止开始做匀加速直线运动，速度与时间成正比。2对v t图像的理解(1)图像特征：匀变速直线运动的vt图像是一条 倾斜的直线。图甲是匀加速直线运动(v 0，a0)的v t图像；图乙是匀减速直线运动(v 0，a0，说明位移的

6、方向与初速度方向相同；s0，说明位移的方向与初速度方向相反。(3)物理意义：位移公式说明匀变速直线运动的位移与时间是二次函数关系，式中的v0是初速度，时间t应是物体实际运动的时间。(4)图像表示：如图所示为物体做匀变速直线运动的vt图像，在时间t内的位移可以由“面积”的数值表示出来。位移s的大小等于梯形的面积，(3)特例当v00时，公式为v22as。物体做初速度为零的匀加速直线运动，如自由落体运动。当vt0时，公式为v22as。物体做匀减速直线运动直到静止，如汽车刹车。3一个匀加速直线运动的物体，在头4 s内经过的位移为24 m，在第二个4 s内经过的位移为60 m，求这个物体的加速度和初速度

7、各是多少。答案：2.25 m/s21.5 m/s例1一列长L100 m的火车正以v030 m/s的速度匀速行驶，当它到达车头离前方山洞口s2 500 m处时开始减速，并一直保持大小为a0.1 m/s2的加速度做匀减速运动，已知山洞长d95 m，求火车通过山洞的时间。思路点拨 解答本题的关键是能根据题意确定火车通过山洞这段时间内的运动性质，找出已知量，并选对公式进行求解。答案10 s1一列从车站开出的火车，在平直轨道上做匀加速直线运动，已知这列火车的长度为l，当火车头经过某路标时的速度为v1，而车尾经过此路标时的速度为v2，问：(1)列车的加速度a是多大？(2)列车中点经过此路标时的速度v是多大

8、？(3)整列火车通过此路标所用的时间t是多大？例2 某物体做直线运动的vt图像如图所示，通过图像回答下列问题：(1)物体在OA、AB、BC阶段各做什么运动，加速度是多大？(2)物体在2 s末和7 s末的瞬时速度是多大？(3)物体的最大位移是多少？全过程的位移为多少？第7 s内的位移是多少？思路点拨在用vt图像来求解物体的位移和路程的问题中，要注意以下两点：(1)速度图像的斜率即为匀变速直线运动的加速度。(2)速度图像和t轴所围成的面积数值等于物体位移的大小；速度图像和t轴所围成的面积的数值的绝对值的和等于物体的路程。答案见解析通过速度图像能想象出物体实际的运动情景与过程，这是处理图像问题的基础

9、。注意理清速度、位移等物理量的正负号(方向)，是处理图像问题的关键。(1)上题中，整个运动过程物体的运动方向是否改变？物体的速度最大时位移是否为最大？为什么？(2)07 s内物体运动的路程是多少？解析：(1)物体的运动方向发生改变，BC段为反方向运动。物体的速度最大时位移不是最大，在A点处速度最大，在B点处位移最大。(2)由vt图像知，07 s内面积之和为路程，所以路程ls1|s3|13 m。答案：(1)见解析(2)13 m例3 一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以v08 m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶。经2.5 s警车发动起来，以加速度a2 m/s2做匀加速直

10、线运动。试问：(1)在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多大？(2)警车要多长时间才能追上违章的货车？思路点拨解追及相遇问题关键有两点：(1)速度相等是相距最远的条件。(2)追上时，两车位移相等。答案(1)36 m(2)10 s分析追及、相遇问题的关键一个条件、两个关系(1)一个条件：两物体速度相等时满足的临界条件，如两物体的距离是最大还是最小及是否恰好追上等。(2)两个关系：时间关系和位移关系。时间关系是指两物体是同时运动还是一先一后；位移关系是指两物体同地运动还是一前一后运动等。通过画运动示意图找到两物体间的位移关系是解题的突破口。2为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。已知某高速公路的最高限速v120 km/h，假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t0.50 s，刹车时汽车的加速度大小是4 m/s2，该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少？答案：156 m