【同步導(dǎo)學(xué)】高中物理課件 2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律課件 滬科版必修1.ppt

2 3勻變速直線運(yùn)動(dòng) 1 初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 瞬時(shí)速度與時(shí)間的關(guān)系是 位移與時(shí)間的關(guān)系是 瞬時(shí)速度與加速度 位移的關(guān)系是 vt at v0 at 一 勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系 難點(diǎn)突破速度公式的推出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系是勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)和重點(diǎn) 除了按課本上介紹的速度疊加的方法得出外 還可以用以下方法 要點(diǎn)梳理對(duì)vt v0 at的理解 1 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系vt v0 at 反映了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律 v0是初速度 是開(kāi)始變速時(shí)的瞬時(shí)速度 v是末速度 是經(jīng)過(guò)時(shí)間t后的瞬時(shí)速度 2 公式為一矢量式 反映了初速度 末速度和t時(shí)間內(nèi)速度變化量之間的矢量關(guān)系 在直線運(yùn)動(dòng)中 規(guī)定正方向 常以v0的方向?yàn)檎较?后 式中的各量vt v0 at都要以這個(gè)方向?yàn)檎较?轉(zhuǎn)化為帶有 號(hào)的代數(shù)量 則勻加速直線運(yùn)動(dòng)可表示為vt v0 at 勻減速直線運(yùn)動(dòng)可表示為v v0 at a為加速度的大小 3 當(dāng)v0 0時(shí) vt at 表示初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度 加速度與時(shí)間的關(guān)系 如果物體從某一個(gè)速度勻減速到停止 可以逆向來(lái)處理 當(dāng)成v0 0 a大小不變的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 由vt at可知 當(dāng)初速度為零時(shí) 物體的瞬時(shí)速度跟時(shí)間成正比 二 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式 重點(diǎn)解讀我們知道 勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移s vt 在v t圖象中 它對(duì)應(yīng)v t圖象下面的面積 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度不斷變化 其位移不能簡(jiǎn)單地用vt表示 那么我們能否通過(guò)v t圖象找出其關(guān)系 在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中 雖然速度時(shí)刻變化 但只要時(shí)間足夠小 速度的變化就非常小 在這段時(shí)間內(nèi)近似應(yīng)用我們熟悉的勻速直線運(yùn)動(dòng)的公式計(jì)算位移 其誤差也非常小 如下圖所示 如果把每一小段 t內(nèi)的運(yùn)動(dòng)看做勻速直線運(yùn)動(dòng) 則矩形面積之和等于各段勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移 顯然小于勻變速直線運(yùn)動(dòng)在該時(shí)間內(nèi)的位移 但時(shí)間越小 各段勻速直線運(yùn)動(dòng)位移和與勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移之間的差值就越小 當(dāng) t 0時(shí) 各矩形面積之和趨近于v t圖象下面的面積 可以想像 如果把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分得非常非常細(xì) 很多很多小矩形的面積之和就能準(zhǔn)確代表物體的位移了 位移的大小等于圖丙中梯形的面積 這一推理及前面講瞬時(shí)速度時(shí) 都用到無(wú)限分割逐漸逼近的方法 這是微積分原理的基本思想之一 我們要注意領(lǐng)會(huì) 三 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系 要點(diǎn)梳理勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系式解決物體的運(yùn)動(dòng)時(shí) 尤其在不涉及運(yùn)動(dòng)時(shí)間t時(shí) 常用到 必須掌握 大家可以自己試著推導(dǎo)一下 理清公式的來(lái)龍去脈 這樣對(duì)公式的適用條件和范圍會(huì)有更深刻的理解 在使用此公式時(shí)要注意如下幾點(diǎn) 1 深刻理解公式中各物理量包含的物理意義 對(duì)s v0 vt要注意它們的矢量性 公式中反映的不僅是各物理量的大小關(guān)系 同時(shí)表示了各物理量的方向關(guān)系 2 當(dāng)初速度v0 0時(shí) 公式又可寫(xiě)成v 2as 對(duì)于勻減速到停止的物體的運(yùn)動(dòng)可以逆向分析 用此分式來(lái)討論問(wèn)題 公式皆為矢量式 除時(shí)間t外 所有量皆為矢量 在解題時(shí) 要選擇一個(gè)正方向 一般常以初速度v0的方向?yàn)檎较?其余矢量依據(jù)它與v0的方向關(guān)系代入正 負(fù)號(hào) 當(dāng)待求量的方向無(wú)法判斷時(shí) 可以先假設(shè)它的方向 根據(jù)求解出的正 負(fù)確定實(shí)際的方向 以上三個(gè)公式只有兩個(gè)是獨(dú)立的 因此在列方程組求解時(shí) 不能三個(gè)方程同時(shí)聯(lián)立 一般可以用其中任意兩個(gè)聯(lián)立求解 解析 題中給出了火車在三個(gè)不同時(shí)刻的瞬時(shí)速度 分別設(shè)v1 v2 v3 火車運(yùn)動(dòng)的示意圖如下圖甲所示 由v1 v2和時(shí)間t1可以算出火車的加速度a 再用速度公式就可以算出t2 還可以畫(huà)出v t圖象 如下圖乙所示 甲乙 答案 見(jiàn)解析 評(píng)析 三種解法各有不同的特點(diǎn) 包含圖象法 公式法 各有利弊 在以后解題中可靈活運(yùn)用多種解題方法 以開(kāi)拓思路 提高能力 答案 4 0s 設(shè)受試者起跑的加速度為4m s2 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為4m s 快到達(dá)折返線處時(shí)需減速到零 減速的加速度為8m s2 返回時(shí)達(dá)到最大速度后不需減速 保持最大速度沖線 如圖 該受試者 10米折返跑 的成績(jī)?yōu)槎嗌倜?答案 6 25s 答案 1s 指點(diǎn)迷津 汽車剎車問(wèn)題要注意剎車最后停止而不返回 例本題求3s末剎車速度時(shí) 汽車早已停止 而用v v0 at得v 2m s顯然不符合要求 注意分析 解析 汽車剎車后做勻減速滑行 其初速度v0 36km h 10m s v 0 加速度a 4m s2 設(shè)剎車滑行ts后停止 滑行距離為s 答案 012 5m 豎直上拋運(yùn)動(dòng)的上升階段和下降階段的對(duì)稱性問(wèn)題 1 速度對(duì)稱 上升和下降過(guò)程經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)速度大小相等 方向相反 2 時(shí)間對(duì)稱 上升和下降過(guò)程經(jīng)過(guò)同一段高度的上升時(shí)間和下降時(shí)間相等 答案 c 1 物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 第3s內(nèi)通過(guò)的位移是3m 則 a 第3s內(nèi)的平均速度是3m sb 物體的加速度是1 2m s2c 前3s內(nèi)的位移是6md 第3s末的速度是3 6m s 答案 abd 2 物體由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 第5s內(nèi)發(fā)生的位移跟第3s內(nèi)發(fā)生的位移之比是 a 5 3b 25 9c 9 5d 11 7 答案 c 3 物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 下列說(shuō)法中正確的是 a 物體的瞬時(shí)速度與時(shí)間成正比b 物體的速度增加量與時(shí)間成正比c 物體的位移與時(shí)間平方成正比d 物體的位移是時(shí)間的二次函數(shù) 答案 bd 4 一輛汽車原來(lái)勻速行駛 然后以1m s2的加速度勻減速行駛 從減速行駛開(kāi)始 經(jīng)12s行駛了180m 問(wèn) 1 汽車開(kāi)始減速行駛時(shí)的速度多大