高中物理 2.4 勻變速直線運動的速度與位移的關系課件 新人教版必修1.ppt

第二章勻變速直線運動的研究 4勻變速直線運動的速度與位移的關系 高中物理 必修一 人教版 目標定位 勻變速直線運動的速度與位移的關系 會推導勻變速直線運動的位移與速度的關系式v2 v 2ax 并能利用公式解決相關題目 掌握勻變速直線運動的兩個重要推論 平均速度和 x at2 并能利用它們解決相關問題 1 2 目標定位 預習導學 課堂講義 對點練習 預習導學 勻變速直線運動的速度與位移關系 目標定位 預習導學 課堂講義 對點練習 想一想 如果你是某機場的設計師 知道飛機起飛時的加速度是a 起飛速度是v 你將把飛機的起飛跑道設計成至少多長呢 答案 飛機起飛時做勻加速直線運動 根據(jù)位移 速度公式 勻變速直線運動的速度與位移的關系 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用 目標定位 預習導學 課堂講義 對點練習 1 公式推導 物體以加速度a做勻變速直線運動時 設其初速度為v0 末速度為v 得位移與速度的關系式為 注意 如果勻變速運動的已知量和未知量都不涉及時間 則利用公式v2 v 2ax求解問題時 往往比用兩個基本公式解題方便 勻變速直線運動的速度與位移的關系 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用 目標定位 預習導學 課堂講義 對點練習 2 對公式的理解 2 位移與速度的關系式 v2 v 2ax為矢量式 其中的x v0 a都是矢量 應用時必須選取統(tǒng)一的正方向 一般選初速度v0的方向為正方向 若物體做勻加速直線運動 a取正值 若物體做勻減速直線運動 a取負值 若位移的與正方向相同取正值 若位移與正方向相反 取負值 勻變速直線運動的速度與位移的關系 1 適用條件 勻變速直線運動 3 兩種特殊形式 當v0 0時 v2 2ax 初速度為零的勻加速直線運動 當v 0時 v02 2ax 末速度為零的勻減速直線運動 課堂講義 例12013年歲末中國首艘航母遼寧艦在南海傳出 順利完成作戰(zhàn)科目試驗 的消息 殲 15戰(zhàn)機成功起降 遼寧艦 確立了中國第一代艦載機位置 航空母艦上有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng) 已知殲 15戰(zhàn)機在跑道上加速時產(chǎn)生的加速度為4 5m s2 戰(zhàn)斗機滑行100m時起飛 起飛速度為50m s 則航空母艦靜止時彈射系統(tǒng)必須使殲 15戰(zhàn)機具有的初速度為 a 10m sb 20m sc 30m sd 40m s 目標定位 預習導學 課堂講義 對點練習 勻變速直線運動的速度與位移的關系 a 4 5m s2 解析 x 100m v 50m s 根據(jù)公式 d 課堂講義 目標定位 預習導學 課堂講義 對點練習 針對訓練在交通事故分析中 剎車線的長度是很重要的依據(jù) 剎車線是汽車剎車后 停止轉(zhuǎn)動的輪胎在地面上滑動時留下的痕跡 在某次交通事故中 汽車剎車線的長度是14m 假設汽車剎車時的速度大小為14m s 則汽車剎車時的加速度大小為 a 7m s2b 17m s2c 14m s2d 3 5m s2 勻變速直線運動的速度與位移的關系 解析 x 14m v 0m s v0 14m s 根據(jù)公式 a 課堂講義 二 平均速度公式的應用 目標定位 預習導學 課堂講義 對點練習 勻變速直線運動的速度與位移的關系 2 勻變速直線運動中 某段過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動 1 平均速度的一般表達式此式適用于任何形式的運動 證明 如圖所示為勻變速直線運動的v t圖象 則t時間內(nèi)的位移為 平均速度為v v0 vt 課堂講義 二 平均速度公式的應用 目標定位 預習導學 課堂講義 對點練習 勻變速直線運動的速度與位移的關系 3 勻變速直線運動中 某段過程中間時刻的瞬時速度等于該過程的平均速度 即 證明 如上圖所示0 t 2 有 對t 2 t有 此式只適用于勻變速直線運動 課堂講義 目標定位 預習導學 課堂講義 對點練習 例2一質(zhì)點做勻變速直線運動 初速度v0 2m s 4s內(nèi)位移為20m 求 1 質(zhì)點4s末的速度 2 質(zhì)點2s末的速度 勻變速直線運動的速度與位移的關系 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 對點練習 位移 速度公式的理解及應用 目標定位 預習導學 課堂講義 對點練習 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時的速度為 a 8m sb 12m sc 10m sd 14m s 勻變速直線運動的速度與位移的關系 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的應用 1 推導 以初速度v0做勻加速直線運動的物體 目標定位 預習導學 課堂講義 對點練習 在時間2t內(nèi)的位移 在第2個時間t內(nèi)的位移 連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為 勻變速直線運動的速度與位移的關系 時間t內(nèi)的位移 進一步推導可得 x2 x1 x3 x2 x4 x3 xn xn 1 at2 2 應用 一是用以判斷物體是否做勻變速直線運動 二是用以求加速度 注意 此推論常在探究物體速度隨時間變化規(guī)律的實驗中根據(jù)紙帶求物體的加速度 課堂講義 目標定位 預習導學 課堂講義 對點練習 例3如圖所示 物體自o點由靜止開始做勻加速直線運動 a b c d為其運動軌跡上的四點 測得ab 2m bc 3m 且物體通過ab bc cd所用的時間均為0 2s 則下列說法正確的是 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 勻變速直線運動的速度與位移的關系 解析 有 x at2可得 x cd bc bc ab 1m cd 3m 1m 4m xoa xob ab 1 125m bc 對點練習 目標定位 預習導學 課堂講義 對點練習 2 一汽車在平直的公路上以v0 20m s做勻速直線運動 剎車后 汽車以大小為a 4m s2的加速度做勻減速直線運動 那么剎車后經(jīng)8s汽車通過的位移為 a 50mb 32mc 288md 以上答案都不對 勻變速直線運動的速度與位移的關系 位移 速度公式的理解及應用 解析 選v0的方向為正方向 a 4m s2 減速到停止的時間 8s 剎車8s后汽車的位移等于5s內(nèi)經(jīng)過的位移 a 對點練習 目標定位 預習導學 課堂講義 對點練習 勻變速直線運動的速度與位移的關系 3 物體做勻加速直線運動 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 平均速度公式的應用 解析 ac 對點練習 目標定位 預習