高中物理人教必修一《 匀变速直线运动的速度与时间的关系》获奖说课课件

02课堂探究评价
03课后课时作业
答案
解析 匀加速直线运动的速度随时间均匀增大，二者呈线性关系，不一 定成正比，A 错误；加速度的正、负仅表示加速度的方向与规定的正方向相 同还是相反，与是否为匀减速直线运动无关，B 错误；匀变速直线运动的速 度随时间均匀变化，C 正确；加速度恒定，初速度与加速度方向相反的匀变 速直线运动，速度就是先减小后增大的，D 错误。
03课后课时作业
提示
活动 2：如果小车开始时刻的速度是 v0，t 时刻的速度是 v，则小车在 0～ t 这段时间内速度的变化量是多少？小车的加速度是多少？
提示：速度的变化量 Δv＝v－v0，小车的加速度 a＝ΔΔvt ＝v－t v0。
01课前自主学习
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提示
活动 3：由活动 2 可以得出小车速度与时间的关系吗？
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2．匀变速直线运动的分类
(1)匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加的变速直线运动。如图 1 所示的直线 a 表示的是匀加速直线运动。
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(2)匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀减小的变速直线运动。如图 1 所示的直线 b 表示的是匀减速直线运动。
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提示：(1) v＝v0＋at 适用于匀变速直线运动。 (2)匀加速和匀减速直线运动都是匀变速直线运动，v＝v0＋at 都适用。 (3)当物体做匀加速运动时，初速度越大，运动时间越长，则物体的末速 度越大。当物体做匀减速运动时，末速度不一定越大。
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提示：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。
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提示
活动 3：由图乙和图丙能得到活动 2 的结论吗？
提示：可以，图乙和图丙中的 v-t 图线也是一条倾斜的直线，物体运动 的加速度也不变。
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[变式训练2－1] (多选)给滑块一初速度 v0 使它沿光滑斜面向上做匀减 速运动，加速度大小为2g(g 为常量)，当滑块速度大小减为v20时，所用时间可 能是( )
A.2vg0 B.vg0 C.3gv0 D.32vg0
答案 BC
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解析
课堂任务 速度与时间关系的理解和应用 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
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活动 1：除 v-t 图像外，还可以如何描述小车速度与时间的关系？ 提示：用公式描述。
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提示：可以，由 a＝ΔΔvt ＝v－t v0解得 v＝v0＋at，此式即为小车做匀变速 直线运动的速度与时间的关系式。
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提示
活动 4：讨论、交流、展示，得出结论。 1．公式 v＝v0＋at 的物理意义 从 t＝0 时刻起做匀变速直线运动的物体，在 t 时刻的速度 v 等于物体在 开始时刻的速度 v0 加上在整个过程中速度的变化量 at，如图所示。
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提示
活动 4：讨论、交流、展示，得出结论。 1．匀变速直线运动的属性 (1)任意相等的时间内，速度的变化量相同。 (2)不相等的时间，速度的变化量不相等，但ΔΔvt ＝a 相等，即加速度 a 保 持不变。 (3)v-t 图像是一条倾斜的直线。
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(2)速度公式 v＝v0＋at 虽然是加速度定义式 a＝v－Δtv0的变形，但两式的 适用条件是不同的：
①v＝v0＋at 仅适用于匀变速直线运动； ②a＝v－Δtv0可适用于任意的运动。
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例 2 以 18 m/s 的速度行驶的汽车，紧急刹车后做匀减速直线运动，其 加速度大小为 6 m/s2。求：
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[变式训练1] 下列关于匀变速直线运动的说法正确的是( ) A．匀加速直线运动的速度一定与时间成正比 B．匀减速直线运动就是加速度为负值的运动 C．匀变速直线运动的速度随时间均匀变化 D．速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动
答案 C
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提示
想一想 一个做直线运动的物体的 v-t 图像如图所示，在 t1 时刻物体的加速度为 零吗？
提示：v-t 图像中斜率代表加速度，在 t1 时刻速度为零，物体的加速度为 直线的斜率，不为零。
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提示
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提升训练
[完美答案] AC
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答案
我们分析二维坐标图像时，首先应注意两坐标轴表示的物理量分别是什 么。其次要注意图像的斜率代表的是什么，比如位移—时间图像的斜率代表 的是速度，而速度—时间图像的斜率代表的是加速度。而且我们还要清楚图 线交点及平行于某个坐标轴的物理意义。
2．常见的两种匀变速直线运动
(1)匀加速直线运动：速度随时间均匀□02 增加 ； (2)匀减速直线运动：速度随时间均匀 □03 减小。
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3．直线运动的 v-t 图像
(1)匀速直线运动的 v-t 图像是一条平行于□04 时间轴 的直线，如图甲所
示。
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4．矢量性 (1)公式中的 v0、v、a 均为矢量，应用公式解题时，一般取 v0 的方向为 正方向，a、v 与 v0 的方向相同时取正值，与 v0 的方向相反时取负值。对计 算结果中的正、负，应根据正方向的规定加以说明，如若 v>0，表明末速度 与初速度 v0 同向；若 a<0，表明加速度与 v0 反向。 (2)a 与 v0 同向时物体做匀加速直线运动，a 与 v0 反向时，物体做匀减速 直线运动。
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答案
解析 规定初速度的方向为正方向，若滑块的初速度与末速度的方向相 同，则 t＝vg0；若滑块的初速度与末速度的方向相反，则 t＝3gv0，B、C 正确。
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解析
[变式训练2－2] 一卡车以 v0＝10 m/s 的速度在平直公路上匀速行驶， 因为路口出现红灯，司机从较远的位置 A 立即开始刹车，使卡车匀减速前进。 当卡车运动到位置 B，速度减小到 vB＝2 m/s 时，交通灯恰好转为绿灯，司 机当即放开刹车开始做匀加速运动，并且只用了减速过程一半的时间，运动 到位置 C 时，卡车就加速到原来的速度，已知从开始刹车到恢复到原来的速 度所用的时间 t＝12 s，求：
对点训练
课堂任务 对匀变速直线运动的理解 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
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活动 1：如图甲是小车运动的 v-t 图像，该图像有什么特点？ 提示：是一条倾斜的直线。
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提示
活动 2：由图甲 v-t 图像的特点，可知速度的变化量 Δv 与对应的时间的 变化量 Δt 有什么关系吗？可以得出什么结论？
提示：x 表示物体运动的位移，v 表示物体运动的速度，a 表示物体运动 的加速度，t 表示物体运动的时间。
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提示
(2)匀变速直线运动的特点是什么？ 提示：沿一条直线运动，速度均匀变化，加速度不变。
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提示
[规范解答] A 图是 v-t 图像，速度均匀变化，物体做匀变速直线运动； B 图是 x-t 图像，位移均匀增大，速度不变，物体做匀速直线运动；C 图是 a-t 图像，加速度不变，物体做匀变速直线运动；D 图是 v-x 图像，速度随位 移均匀增大，不表示物体做匀变速直线运动。
(1)汽车在刹车 2 s 末的速度； (2)汽车在刹车 6 s 末的速度。
刹车问题要注意什么？
提示：所给时间与刹车时间的关系。
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提示
[规范解答] 汽车做匀减速直线运动，规定开始刹车时的速度方向为正 方向，则 v0＝18 m/s，a＝－6 m/s2，
从减速到静止的时间 t＝v－av0，解得：t＝3 s。 即 2 s 末物体仍在做匀减速运动，则 v2＝v0＋at2，v2＝6 m/s。 因为 3 s 末汽车已经停止下来了，所以 6 s 末的速度为 0。 [完美答案] (1)6 m/s (2)0
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(3)v-t 图像为穿过时间轴的直线，表示的运动整个来看既不能称为匀加 速直线运动也不能称为匀减速直线运动，只能称为匀变速直线运动。如图 2 所示，在 0～t1 时间段内是匀减速直线运动，但在 t1～t2 时间段内是反向匀加 速直线运动，故 0～t2 时间内既不能称为匀加速直线运动，也不能称为匀减速 直线运动。但是 0～t2 时间内任意截取一段时间ΔΔvt 都是一个定值，故可以称 为匀变速直线运动。
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5．特殊情况 (1)当 v0＝0 时，v＝at(由静止开始的匀加速直线运动)。 (2)当 a＝0 时，v＝v0(匀速直线运动)。
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(1)对于做匀减速直线运动的物体，应注意物体速度减为零 之后能否加速返回，若不能返回，应注意题中所给时间与物体所能运动的最 长时间的关系。
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2．公式中各符号的含义 (1)v0 为开始时刻物体的瞬时速度，称为初速度；v 为经时间 t 后物体的 瞬时速度，称为末速度。 (2)a 为物体的加速度。为恒量，表明速度均匀变化，即相等时间内速度 的变化量相等。 3．公式的适用条件 做匀变速直线运动的物体。
2．匀变速直线运动的 速度与时间的关系
1．知道什么是匀变速直线运动。 2．知道匀变速直线运动的 v-t 图像特点，理解图像的物理意义。 3．理解匀变速直线运动的速度与时间的关系，会用其解决实际问题。
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一、匀变速直线运动
1．定义：沿着一条直线，且 □01 加速度 不变的运动。
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(2)匀变速直线运动的 v-t 图像是一条 □05 倾斜 的直线，如图乙所示，a 表示 □06 匀加速 直线运动，b 表示 □07 匀减速 直线运动。
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二、速度与时间的关系
1．匀变速直线运动的速度与时间的关系式：v＝ □01 v0＋at 。
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答案
求解汽车刹车问题时应注意的问题 汽车刹车、飞机着陆、火车进站等实际减速运动，由于它们在速度减小 为零后不再返回，此后它们就一直停留在某位置不动，故计算它们的速度时 切不可盲目将所给时间代入速度公式。若所给时间小于刹车用时，可将所给 时间代入速度公式求解；若所给时间大于或等于刹车用时，则它们在所给时 间的速度为零。
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注意：加速度与速度的方向决定物体是加速还是减速，如下图所示。
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例 1 (多选)一物体做直线运动，下图表示该物体做匀变速直线运动的是 ()
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03课后像中 x、v、a、t 坐标轴分别表示的物理量是
2．对关系式的理解：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 □02 速度 v0 ，再加上在整个过程中速度的□03 变化量 at 。
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判一判 (1)速度和时间的关系式 v＝v0＋at 适用于任何直线运动。( × ) (2)速度和时间的关系式 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。(√ ) (3)物体的初速度越大，运动时间越长，则物体的末速度一定越大。( × )