2018高中物理 專題2.4 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系同步課件 新人教版必修1.ppt

第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 學(xué)習(xí)重點(diǎn) 1 位移速度公式及平均速度 中間時(shí)刻速度和中間位移速度 2 初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及推論 學(xué)習(xí)難點(diǎn) 1 中間時(shí)刻速度和中間位移速度的大小比較及其運(yùn)用 2 初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng) 相等位移的時(shí)間之比 勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 復(fù)習(xí)回顧 2 位移公式 3 平均速度 發(fā)射槍彈時(shí) 把子彈在槍筒中的運(yùn)動(dòng)看做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 設(shè)子彈的加速度a 5 105m s2 槍筒長(zhǎng)x 0 64m 求子彈射出槍口時(shí)的速度 問(wèn)題展示 試想 能否不求t而直接得出位移x和速度v的關(guān)系呢 1 公式推導(dǎo) 一 速度與位移關(guān)系 2 對(duì)公式的理解 1 反映了速度與位移的變化規(guī)律 公式適用勻變速直線運(yùn)動(dòng) 2 因?yàn)関0 v a x均為矢量 使用公式時(shí)應(yīng)先規(guī)定正方向 一般以v0的方向?yàn)檎较?3 各物理量的意義 v0 v分別為物體初末速度 x是這段時(shí)間的位移 勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律總結(jié) 3 速度與位移關(guān)系 4 平均速度 2 位移與時(shí)間關(guān)系 1 速度與時(shí)間公式 v v0 at 例1 1 物體的初速度為2m s 加速度為2m s2 當(dāng)它的速度增加到6m s時(shí) 所通過(guò)的位移是 m 2 物體的初速度為2m s 用4s的時(shí)間速度增加到6m s 那么該物體在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移為 m 8 16 典例探究 解 速度位移公式 比值法 例2 物體由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 當(dāng)其位移為x時(shí)的速度為v 求位移為x 3時(shí)的速度v 為多大 例3 某飛機(jī)著陸速度是216km h 隨后勻減速滑行 加速度的大小為2m s2 機(jī)場(chǎng)的跑道至少要多長(zhǎng)才能使飛機(jī)安全停下來(lái) 課本P42 將此運(yùn)動(dòng)逆向想一想是什么運(yùn)動(dòng)呢 可用此運(yùn)動(dòng)的分析方法求解此題嗎 解 取飛機(jī)的初速度方向?yàn)檎较?則v0 60m s 末速度v 0 a 2m s2 由位移與速度關(guān)系 得 注意做題的格式 用字母符號(hào)來(lái)表示物理量 逆向思維法末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)可看成初速度為零 加速度大小相等的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 例4 一輛汽車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 初速度為15m s 加速度大小為3m s2 求 1 汽車(chē)3s末速度的大小 2 汽車(chē)的速度減為零所經(jīng)歷的時(shí)間 3 汽車(chē)2s內(nèi)的位移 4 汽車(chē)第2s內(nèi)的位移 5 汽車(chē)8s的位移 注意做題的格式 用字母符號(hào)表示物理量 1 常規(guī)解法 2 逆向思維法 3 平均速度法 4 圖象法 6m s5s24m10 5m37 5m 運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中只涉及五個(gè)物理量 已知其中任意三個(gè)量 便可求得另外兩個(gè)物理量 知三解二 小結(jié) 1 分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程 畫(huà)出運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖 2 設(shè)定正方向 確定各物理量的正負(fù)號(hào) 設(shè)初速度方向?yàn)檎较?已知v0 3 列方程求解 先寫(xiě)出原始公式 再寫(xiě)出導(dǎo)出公式 由公式 得 注意單位 速度和加速度的方向 即公式中的正負(fù)號(hào) 1 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間關(guān)系 2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系 二 幾個(gè)比例 練習(xí) 若一物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 求 1 1T末 2T末 3T末 瞬時(shí)速度之比 由速度公式 2 前1T 前2T 前3T 位移之比 由位移公式 3 第1T內(nèi) 第2T內(nèi) 第3T內(nèi) 位移之比 4 前x 前2x 前3x 時(shí)間之比 5 通過(guò)連續(xù)相等位移所用時(shí)間之比 推論1 某段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度 三 勻變速幾個(gè)推論 推論2 某段位移中間位置的瞬時(shí)速度 分析 可將物體的運(yùn)動(dòng)看作兩個(gè)階段的勻加速運(yùn)動(dòng) 已知兩個(gè)物理量及位移相等 不涉及到時(shí)間 故可用位移速度關(guān)系式聯(lián)立求解 思考與討論 兩者大小關(guān)系 對(duì)勻減速適用嗎 推論3 連續(xù)相等時(shí)間 T 內(nèi)的位移之差等于一個(gè)恒定值 x aT2 證明 利用位移時(shí)間公式推導(dǎo)應(yīng)用 判斷勻變速直線運(yùn)動(dòng)的條件 拓展 那如果取連續(xù)相等的5個(gè)時(shí)間間隔 用第5個(gè)間隔內(nèi)的位移減去第1個(gè)間隔內(nèi)的位移 結(jié)果是多少呢 證明 設(shè)加速度為a 經(jīng)過(guò)任意一點(diǎn)A的速度為v0 從A點(diǎn)開(kāi)始經(jīng)兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T的位移分別是x1和x2 由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí) 兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移之差 即 只要物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 它在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移之差等于一個(gè)常數(shù) 因?yàn)門(mén)是個(gè)恒量 小車(chē)加速度也是恒量 因此 x也是個(gè)恒量 例5 一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 在連續(xù)相等的兩個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)通過(guò)的位移分別為24m和64m 每個(gè)時(shí)間間隔是2s 求加速度a ABC三點(diǎn)的速度呢 1 判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法 如圖所示 0 1 2 為時(shí)間間隔相等的各計(jì)數(shù)點(diǎn) x1 x2 x3 為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離 若 x x2 x1 C 常數(shù) 即若兩連續(xù)相等的時(shí)間間隔里的位移之差為恒量 則與紙帶相連的物體的運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng) 1 用v t圖象法 即先根據(jù)求出打第n個(gè)點(diǎn)時(shí)紙帶的即時(shí)速度 后做出v t圖 圖線的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度 2 求物體運(yùn)動(dòng)加速度 2 用 逐差法 求加速度 根據(jù)x4 x1 x5 x2 x6 x3 3aT2 T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔 為什么不用x2 x1 x4 x3 x6 x5 aT2計(jì)算 例6 某同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí) 得到如圖所示的紙帶 他舍棄密集點(diǎn)后 從O點(diǎn)開(kāi)始如圖所示選取計(jì)數(shù)點(diǎn) 則每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為 秒 測(cè)得OA 3 20cm DE 9 72cm 則物體運(yùn)動(dòng)的加速度為 m s2 0 06 4 53 第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 解題技巧1 逆向思維法 末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)可看成初速度為零 加速度大小相等的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 例1 汽車(chē)剎車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 加速度大小為1m s2 求汽車(chē)停止前最后1s內(nèi)的位移 例2 某物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過(guò)4s達(dá)到2m s 然后以這個(gè)速度運(yùn)動(dòng)12s最后做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過(guò)4s停下來(lái) 求物體運(yùn)動(dòng)的距離 x 12 20 2 32m 解題技巧2 面積法 關(guān)于剎車(chē)類交通工具的勻減速直線運(yùn)動(dòng)的處理問(wèn)題1 特點(diǎn) 對(duì)于汽車(chē)剎車(chē) 飛機(jī)降落在跑道上滑行等這類交通工具的勻減速直線運(yùn)動(dòng) 當(dāng)減速到零后 加速度也為零 物體不可能倒過(guò)來(lái)做反向運(yùn)動(dòng) 所以要計(jì)算運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間 2 處理方法 首先計(jì)算速度減到零所用的時(shí)間 然后再與題目所給時(shí)間比較 看所給的時(shí)間內(nèi)是否早已經(jīng)停止 如果是 則不能用題目所給的時(shí)間計(jì)算 這就是所謂 時(shí)間過(guò)量 問(wèn)題 如果沒(méi)有停止 則可以應(yīng)用題目所給時(shí)間直接求解 例3 做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)4s后停止 若在第一秒內(nèi)的位移是14m 則最后1s的位移與4s內(nèi)的位移各是多少 解法2 用平均速度求解 勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度 第1s內(nèi)位移的平均速度為 得 最后1s的位移 4s內(nèi)的位移 例4 有一個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn) 它在兩段連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移分別為24m和64m 連續(xù)相等的時(shí)間為4s 求質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度大小 解法1 基本公式法 解法2 用推論公式 得 再由 解得 解法3 用平均速度公式 連續(xù)的兩段時(shí)間t內(nèi)的平均速度分別為 又因?yàn)锽點(diǎn)是AC兩段的中間時(shí)刻 則有 點(diǎn)撥 運(yùn)動(dòng)學(xué)公式較多 故同一個(gè)題目往往有不同求解方法 為確定解題結(jié)果是否正確 用不同方法求解是一有效措施 一般應(yīng)該先用字母代表物理量進(jìn)行運(yùn)算 得出用已知量表達(dá)未知量的關(guān)系式 然后再把數(shù)值代入 這樣做能夠清楚地看出未知量與已知量的關(guān)系 計(jì)算也比較簡(jiǎn)便