高中物理 2.4 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系課件 新人教版必修1.ppt

第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 4勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 高中物理 必修一 人教版 目標(biāo)定位 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 會(huì)推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系式v2 v 2ax 并能利用公式解決相關(guān)題目 掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要推論 平均速度和 x at2 并能利用它們解決相關(guān)問(wèn)題 1 2 目標(biāo)定位 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 課堂講義 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移關(guān)系 目標(biāo)定位 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 課堂講義 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 想一想 如果你是某機(jī)場(chǎng)的設(shè)計(jì)師 知道飛機(jī)起飛時(shí)的加速度是a 起飛速度是v 你將把飛機(jī)的起飛跑道設(shè)計(jì)成至少多長(zhǎng)呢 答案 飛機(jī)起飛時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 根據(jù)位移 速度公式 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 3 v2 2ax 1 v2 v022 v v0 atx v0t at2 課堂講義 一 位移 速度公式的理解及應(yīng)用 目標(biāo)定位 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 課堂講義 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 1 公式推導(dǎo) 物體以加速度a做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí) 設(shè)其初速度為v0 末速度為v 得位移與速度的關(guān)系式為 注意 如果勻變速運(yùn)動(dòng)的已知量和未知量都不涉及時(shí)間 則利用公式v2 v 2ax求解問(wèn)題時(shí) 往往比用兩個(gè)基本公式解題方便 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 則由速度公式 v v0 at 課堂講義 一 位移 速度公式的理解及應(yīng)用 目標(biāo)定位 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 課堂講義 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 2 對(duì)公式的理解 2 位移與速度的關(guān)系式 v2 v 2ax為矢量式 其中的x v0 a都是矢量 應(yīng)用時(shí)必須選取統(tǒng)一的正方向 一般選初速度v0的方向?yàn)檎较?若物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng) a取正值 若物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng) a取負(fù)值 若位移的與正方向相同取正值 若位移與正方向相反 取負(fù)值 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 1 適用條件 勻變速直線運(yùn)動(dòng) 3 兩種特殊形式 當(dāng)v0 0時(shí) v2 2ax 初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 當(dāng)v 0時(shí) v02 2ax 末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng) 課堂講義 例12013年歲末中國(guó)首艘航母遼寧艦在南海傳出 順利完成作戰(zhàn)科目試驗(yàn) 的消息 殲 15戰(zhàn)機(jī)成功起降 遼寧艦 確立了中國(guó)第一代艦載機(jī)位置 航空母艦上有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng) 已知?dú)?15戰(zhàn)機(jī)在跑道上加速時(shí)產(chǎn)生的加速度為4 5m s2 戰(zhàn)斗機(jī)滑行100m時(shí)起飛 起飛速度為50m s 則航空母艦靜止時(shí)彈射系統(tǒng)必須使殲 15戰(zhàn)機(jī)具有的初速度為 a 10m sb 20m sc 30m sd 40m s 目標(biāo)定位 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 課堂講義 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 a 4 5m s2 解析 x 100m v 50m s 根據(jù)公式 d 課堂講義 目標(biāo)定位 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 課堂講義 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 針對(duì)訓(xùn)練在交通事故分析中 剎車線的長(zhǎng)度是很重要的依據(jù) 剎車線是汽車剎車后 停止轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上滑動(dòng)時(shí)留下的痕跡 在某次交通事故中 汽車剎車線的長(zhǎng)度是14m 假設(shè)汽車剎車時(shí)的速度大小為14m s 則汽車剎車時(shí)的加速度大小為 a 7m s2b 17m s2c 14m s2d 3 5m s2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 解析 x 14m v 0m s v0 14m s 根據(jù)公式 a 課堂講義 二 平均速度公式的應(yīng)用 目標(biāo)定位 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 課堂講義 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)中 某段過(guò)程的平均速度等于初 末速度的平均值 即 此式只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng) 1 平均速度的一般表達(dá)式此式適用于任何形式的運(yùn)動(dòng) 證明 如圖所示為勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v t圖象 則t時(shí)間內(nèi)的位移為 平均速度為v v0 vt 課堂講義 二 平均速度公式的應(yīng)用 目標(biāo)定位 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 課堂講義 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)中 某段過(guò)程中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程的平均速度 即 證明 如上圖所示0 t 2 有 對(duì)t 2 t有 此式只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng) 課堂講義 目標(biāo)定位 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 課堂講義 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 例2一質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 初速度v0 2m s 4s內(nèi)位移為20m 求 1 質(zhì)點(diǎn)4s末的速度 2 質(zhì)點(diǎn)2s末的速度 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 解析 1 4s內(nèi)的平均速度 v0 2m s v4 8m s 2 2s末的速度 v2 2 8 2 5m s 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 位移 速度公式的理解及應(yīng)用 目標(biāo)定位 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 課堂講義 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 1 如圖所示 一輛正以8m s速度沿直線行駛的汽車 突然以1m s2的加速度加速行駛 則汽車行駛了18m時(shí)的速度為 a 8m sb 12m sc 10m sd 14m s 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 v0 8m s a 1m s2 x 18m 根據(jù)公式 c 課堂講義 三 重要推論 x at2的應(yīng)用 1 推導(dǎo) 以初速度v0做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體 目標(biāo)定位 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 課堂講義 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 在時(shí)間2t內(nèi)的位移 在第2個(gè)時(shí)間t內(nèi)的位移 連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 時(shí)間t內(nèi)的位移 進(jìn)一步推導(dǎo)可得 x2 x1 x3 x2 x4 x3 xn xn 1 at2 2 應(yīng)用 一是用以判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 二是用以求加速度 注意 此推論常在探究物體速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中根據(jù)紙帶求物體的加速度 課堂講義 目標(biāo)定位 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 課堂講義 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 例3如圖所示 物體自o點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng) a b c d為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的四點(diǎn) 測(cè)得ab 2m bc 3m 且物體通過(guò)ab bc cd所用的時(shí)間均為0 2s 則下列說(shuō)法正確的是 a 物體的加速度為20m s2b cd 4mc oa之間的距離為1 125md oa之間的距離為1 5m 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 解析 有 x at2可得 x cd bc bc ab 1m cd 3m 1m 4m xoa xob ab 1 125m bc 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 目標(biāo)定位 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 課堂講義 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 2 一汽車在平直的公路上以v0 20m s做勻速直線運(yùn)動(dòng) 剎車后 汽車以大小為a 4m s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 那么剎車后經(jīng)8s汽車通過(guò)的位移為 a 50mb 32mc 288md 以上答案都不對(duì) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 位移 速度公式的理解及應(yīng)用 解析 選v0的方向?yàn)檎较?a 4m s2 減速到停止的時(shí)間 8s 剎車8s后汽車的位移等于5s內(nèi)經(jīng)過(guò)的位移 a 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 目標(biāo)定位 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 課堂講義 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系 3 物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 已知第1s末的速度為6m s 第2s末的速度為8m s 則下列結(jié)論中正確的是 a 物體的加速度為2m s2b 物體的初速度為3m sc 第2s內(nèi)物體的平均速度為7m sd 第1s內(nèi)物體的平均速度為5 5m s 平均速度公式的應(yīng)用 解析 ac 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 目標(biāo)定位 預(yù)習(xí)