人教版高中物理必修一第二章第4節(jié)勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系課件(共39張)

1、2.4 勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系1、能推導(dǎo)并學(xué)會應(yīng)用速度與位移的關(guān)系式。2、靈活地選用勻變速直線運動的速度公式、位移公式以及速度位移公式解決實際問題。學(xué)習(xí)目標(biāo)問題導(dǎo)入：推動彈頭加速運動。若把子彈在槍筒中的運動看做初速度為0的勻加速直線運動，設(shè)子彈的加速度a=5105m/s2，槍筒長x=0.64m,求:子彈射出槍口時的速度。解：以子彈運動方向為正方向,由題知:V0=0則由位移公式： 得又由速度公式：vv0+at子彈運動時間為：代入數(shù)據(jù)，則子彈出槍口的速度為：【自我思悟】1、公式v2-v02=2ax適用范圍？2、公式v2-v02=2ax中有幾個矢量？如何確定各個矢量的正負(fù)?3、特例：要點：

2、對速度-位移公式的理解 當(dāng) v 0= 0 時，則 當(dāng) v = 0 時，則 初速度為0的勻加速直線運動：v 2 = 2 a x末速度為0的勻減速直線運動： v02 = 2 a xv 2- v0 2 = 2a x解：以初速度方向為正方向由得：不涉及到時間t，用這個公式方便【例1】某飛機著陸時的速度是216 km/h,隨后勻減速滑行，加速度的大小是2 m/s2,機場的跑道至少要多長才能使飛機安全地停下來？解：以初速度方向為正方向，飛機的初速度v0=216km/h=60m/s；末速度v=0；由于加速度方向與初速度反向相反，所以取負(fù)號，a=-2m/s2由解出：即跑道的長度至少應(yīng)為900m注意單位換算：1

3、km/h=1/3.6m/s小結(jié)：解決勻變速直線運動問題的一般思路是什么？ 1、審清題意，建立正確的物理情景；（畫示意圖）2、判斷物體的運動情況，并明白哪些量是已知量，哪些量是未知量； 3、選取正方向，一般以 V0 的方向為正方向；4、選擇適當(dāng)?shù)姆椒ê凸郊捌渥冃吻蠼猓?5、一般先進(jìn)行字母運算，再代入數(shù)值； 6、檢查所得結(jié)果是否符合題意或?qū)嶋H情況； 變式訓(xùn)練：某種類型的飛機起飛滑行時，從靜止開始做勻加速運動，加速度大小為4.0m/s2，飛機達(dá)到起飛速度80m/s時，突然接到命令停止起飛，飛行員立即使飛機緊急制動，飛機做勻減速運動，加速度的大小為5.0m/s2，請你為該類型的飛機設(shè)計一條跑道，使在

4、這種特殊的情況下飛機停止起飛而不滑出跑道，你設(shè)計的跑道長度至少要多長？隱含條件【規(guī)范解答】規(guī)定飛機運動方向為正方向,由題意知,飛機勻加速滑行時v01=0,a1=4m/s2,v1=80m/s。根據(jù)公式v2-v02=2ax得其位移x1= m=800 m。勻減速滑行時v02=80m/s,a2=-5m/s2,v2=0。根據(jù)公式v2-v02=2ax得其位移x2= m=640 m。跑道長度至少為x=x1+x2=1440m。答案：1440m尋找更多的方法！技巧：1、一定養(yǎng)成畫物體運動示意圖或v-t圖像的習(xí)慣，可使運動過程直觀，物理過程清晰，便于分析研究。2、運動學(xué)問題的求解一般有多種解法。小結(jié)：目前為止，已

5、經(jīng)學(xué)習(xí)了運動學(xué)四個基本公式 （1）速度公式： 。（2）位移公式： ， 。（3）速度-位移公式： 。作業(yè)：1、課后思考：實際應(yīng)用時，應(yīng)如何選擇運動學(xué)公式？2、課后P42 第1題寫在B本。2、3寫在課本。3、全優(yōu)P28 完成要點1，P30 第1、5題。預(yù)習(xí)P29 要點3。（知三可求二）解：以初速度方向為正方向，初速度V0=36km/h=10m/s，坡路的長度列車到達(dá)坡底的速度速度方向為正方向課本40頁第二題：解：以初速度方向為正方向，根據(jù)位移公式汽車的加速度則加速度大小為4m/s2，加速度方向為負(fù)方向。原始公式公式運算代入數(shù)據(jù)結(jié)果課本40頁第三題：要點1：勻變速直線運動規(guī)律及公式選用1、運動學(xué)四個

6、基本公式：（1）速度公式： 。（2）位移公式： ， 。（3）速度-位移公式： 。2、選取原則（1）若題目中無位移x，也不讓求位移，則選： 。（2）若題目中無加速度a，也不讓求加速度，則選： 。 （3）若題目中無末速度v，也不讓求末速度，則選： 。 （4）若題目中無時間t，也不讓求時間，則選： 。 （知三可求二）【例題】一輛汽車沿水平公路上以v0=40m/s的速度勻速行駛，遇到障礙物，從剎車到車停的制動距離為40m。制動過程中汽車的加速度保持不變。求汽車制動過程中加速度的大小。剎車后3s內(nèi)的位移(3) 若駕駛員的反應(yīng)時間為0.3s，在這0.3s內(nèi)汽車是勻速運動的，0.3s后汽車才開始剎車制動。當(dāng)

7、汽車以v0=108km/h勻速行駛時，求從駕駛員發(fā)現(xiàn)障礙物到汽車停止，汽車運動的距離L 。3s末速度，1s末速度？【規(guī)范解答】規(guī)定汽車運動方向為正方向汽車制動過程中做勻減速運動 由： v2-v02=2ax 解得：a=-20m/s2則汽車制動過程中加速度大小為20m/s2 ，方向為負(fù)方向（2）由v=v0+at 得： 解得：t=2s 則剎車后3s內(nèi)位移為40m(3)汽車在駕駛員的反應(yīng)時間做勻速運動，設(shè)位移為x1，v0=108km/h=30m/s 由運動學(xué)公式有：x1= v0t 解得：x1=9m 汽車制動過程中做勻減速運動，加速度大小仍為 a=20m/s2 ，制動距離x2由運動學(xué)公式有：v02=2a

8、x2 解得：x2=22.5m所以駕駛員發(fā)現(xiàn)障礙物到汽車停止，汽車運動的距離L= x1+ x2=31.5m 練習(xí)1：從車站開出的汽車，做勻加速直線運動，走了t1=12 s時，發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來，于是立即作勻減速運動直至停車. 汽車從開出到停止總共歷時t=20s，行進(jìn)了50 m，試求汽車的最大速度。技巧：1、一定養(yǎng)成畫物體運動示意圖或v-t圖像的習(xí)慣，可使運動過程直觀，物理過程清晰，便于分析研究。2、運動學(xué)問題的求解一般有多種解法。練習(xí)2：如圖，以9m/s勻速行駛的汽車即將通過十字路口，綠燈還有2 s將熄滅，此時汽車距離停車線18m.（1）如果該車立即做勻加速運動，加速度為2m/s2，則在綠燈熄滅

9、前汽車能否通過停車線？若此路段允許行駛的最大速度為12m/s，則綠燈熄滅時該車是否超速違章？（2）如果該車立即剎車做勻減速運動，汽車的加速度至少多大汽車才不會越過停車線？描繪圖象有一小球沿水平的長木板運動，運動位移隨時間變化，如下表所示:運動時間t/s0123456小球位移X/m00.20.40.60.81.01.2以x為縱坐標(biāo),t為橫坐標(biāo),畫出物體的位移-時間圖象要點2：分析位移-時間圖像（x-t圖像）P40相對原點的位移等于該位置坐標(biāo)o1.0t/sx/m運動時間t/s0123456小球位移X/m00.20.40.60.81.01.21、以縱軸表示位移x，橫軸表示時間t，描述質(zhì)點的位移與時間

10、關(guān)系的圖象叫做位移時間圖象，簡稱位移圖象tOXXtX1X2t1t2 在x-t圖像上任取兩個點求速度2、計算速度x-t圖像的斜率的大小表示速度大小斜率的正負(fù)表示速度的方向要點2：分析位移-時間圖像（x-t圖像）x-t圖像是一條傾斜的直線，則物體做勻速直線運動。x/mt/s010020030040051015202、計算速度x/mt/s01002003004005101520利用x-t圖像的傾斜程度直接比較速度的大小思考：、兩物體哪個的速度大？2、計算速度練習(xí)理解圖象xOt表示物體做勻速直線運動表示物體靜止表示物體反方向做勻速直線運動課本41頁第5題練習(xí)1：如圖是某物體做直線運動的v-t圖像,由圖

11、像可得到的正確結(jié)果是A、t=1s時物體的加速度大小為1.0m/s2 B、t=5s時物體的加速度大小為0.75m/s2C、第3s內(nèi)物體的位移為 1.5 mD、物體在加速過程中的位移比減速過程中的位移大 B練習(xí)2：（多選）一遙控玩具小車在平直路上運動的x-t圖象如圖所示，則：A前10s內(nèi)汽車的加速度為3m/s2B20s末汽車的速度為1m/sC前15s內(nèi)汽車的位移為30mD前25s內(nèi)汽車做單方向直線運動BC考試卷12（多選）一輛汽車運動的v-t圖象如圖，則汽車（ ）A物體一直朝同一方向運動B02s內(nèi)和2s3s內(nèi)的加速度相等C02s內(nèi)的加速度比2s3s內(nèi)的加速度D在第2秒末的速度最大ACD小例：一輛汽

12、車在十字路口等待綠燈，當(dāng)綠燈亮?xí)r汽車以a=3m/s2的加速度開始行駛，恰在這時一輛自行車以v0=6m/s的速度勻速駛來，從后邊超過汽車，試問：(1)汽車從路口開動后，在追上自行車之前經(jīng)過多長時間兩車相距最遠(yuǎn)？最遠(yuǎn)距離是多大？(2)當(dāng)汽車與自行車再次相遇時汽車的速度是多大？要點3：追及問題練習(xí)：A、B兩列火車，在同一直軌道上同向勻速行駛，A車在前，其速度VA=10m/s，B車速度VB=30m/s。因大霧能見度很低，B車距離A車50m時才發(fā)現(xiàn)前方有A車，這時B車立即剎車，已知B車在此行駛速度情況下剎車需經(jīng)過180m才能夠停止，（1）求B車剎車時的加速度大小。（2）若A車按原速前進(jìn)，兩車是否會相撞？

13、（3）若A車按原速前進(jìn)，B車至少應(yīng)在距離A車多遠(yuǎn)的地方開始剎車，才能避免兩車相撞？注意：追碰問題的臨界條件：速度相同時。解：以汽車初速度方向為正方向。（1）根據(jù) 可得B車剎車時的加速度為（2）設(shè)B車剎車后經(jīng)過t時間速度減為vB =vA =10m/s，則有vB =vB+a t得：A、B兩車在這段時間的位移分別為:xA=VAt=10m/s*8s=80m由于xA+50m=130m160m，所以兩車會相撞（3）兩車不相撞的臨界條件是B車剎車后速度等于A車速度時，恰好追上A車。設(shè)B車與A車的距離為x0時開始剎車，兩車恰好不相撞，則有相遇追及問題解題思路： 討論追擊、相遇的問題，其實質(zhì)就是分析討論兩物體在相同時間內(nèi)能否到達(dá)相同的空間位置的問題。1、兩個關(guān)系：時間關(guān)系和位移關(guān)系2、一個條件：兩者速度相等 兩者速度相等，往往是物體