高中物理課時勻變速直線運動的規(guī)律及應用課件新人教版

1、課時課時2 勻變速直線運動的規(guī)律及應勻變速直線運動的規(guī)律及應用用 疑難詳析疑難詳析 1由于由于a在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化量，在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化量，所以所以at就是運動過程中速度的變化量，再加上初速度就是運動過程中速度的變化量，再加上初速度v0，就，就得到得到t時刻物體運動的速度時刻物體運動的速度v，即，即vv0at；2由于勻變速直線運動的加速度由于勻變速直線運動的加速度a恒定，所以在相恒定，所以在相同的時間同的時間t內(nèi)速度的變化量內(nèi)速度的變化量at相同；相同；3在計算勻變速直線運動的位移在計算勻變速直線運動的位移x時，如果有時間時，如果有時間t參與計算，選用公式參與計算，

2、選用公式xv0t at2比較方便；如果沒有時比較方便；如果沒有時間間t，不牽涉到時間的問題，用，不牽涉到時間的問題，用v2v2ax計算比較方便；計算比較方便；如果沒有加速度如果沒有加速度a，不牽涉到加速度的問題，用計算比，不牽涉到加速度的問題，用計算比較方便；較方便； 4以上四個公式中共有五個物理量：以上四個公式中共有五個物理量：x、v、v0、a、t，這五個物理量中只要其中三個物理量確定之后，另外兩，這五個物理量中只要其中三個物理量確定之后，另外兩個就唯一確定了每個公式中只有其中的四個物理量，當個就唯一確定了每個公式中只有其中的四個物理量，當已知某三個而要求另一個時，往往選定一個公式就可以已知

3、某三個而要求另一個時，往往選定一個公式就可以了這四個公式僅適用于勻變速直線運動，包括有往返的了這四個公式僅適用于勻變速直線運動，包括有往返的情況，對于勻變速曲線運動和變加速運動均不成立情況，對于勻變速曲線運動和變加速運動均不成立2初速度為零的勻加速直線運動初速度為零的勻加速直線運動 設設T為等分時間間隔，為等分時間間隔，1T內(nèi)、內(nèi)、2T內(nèi)、內(nèi)、3T內(nèi)、內(nèi)、nT內(nèi)的位移之比為內(nèi)的位移之比為12 22 32 n21T末、末、2T末、末、3T末、末、nT末的速度之比為末的速度之比為1 2 3 n第一個第一個T內(nèi)、第二個內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個內(nèi)、第三個T內(nèi)、內(nèi)、第、第n個個T內(nèi)位移之比為內(nèi)位移之比為1

4、 3 5 (2n1)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為1 (1) () ()對末速度為零的勻減速直線運動，將物體的運動看對末速度為零的勻減速直線運動，將物體的運動看成是從靜止開始的反方向的勻加速運動，從而相應地運用成是從靜止開始的反方向的勻加速運動，從而相應地運用這些規(guī)律這些規(guī)律3判斷一個直線運動是否是勻變速直線運動的方判斷一個直線運動是否是勻變速直線運動的方法法有兩種方法其一，借助勻變速直線運動的定義來有兩種方法其一，借助勻變速直線運動的定義來判斷，看在相等的時間內(nèi)速度的變化量是否都相等，如果判斷，看在相等的時間內(nèi)速度的變化量是否都相等，如果

5、都相等則是勻變速直線運動，否則不是；其二，利用勻變都相等則是勻變速直線運動，否則不是；其二，利用勻變速直線運動的推論速直線運動的推論xaT2(恒量恒量)來判斷，即看物體在連續(xù)來判斷，即看物體在連續(xù)相等的時間間隔相等的時間間隔T內(nèi)，其位移之差是否為同一個常數(shù)，如果內(nèi)，其位移之差是否為同一個常數(shù)，如果是則為勻變速直線運動，否則就不是勻變速直線運動是則為勻變速直線運動，否則就不是勻變速直線運動 深化拓展深化拓展 1嚴格的自由落體運動只在沒有空氣阻力的空間嚴格的自由落體運動只在沒有空氣阻力的空間才存在，如果空氣阻力相對重力比較小才存在，如果空氣阻力相對重力比較小(實際生活中的重物實際生活中的重物下落下

6、落)可近似看作自由落體物體做自由落體運動的快慢與可近似看作自由落體物體做自由落體運動的快慢與物體的質(zhì)量無關(guān)，不同質(zhì)量的物體下落快慢是相同的物體的質(zhì)量無關(guān)，不同質(zhì)量的物體下落快慢是相同的注意：只有從靜止開始的自由下落過程才是自由落注意：只有從靜止開始的自由下落過程才是自由落體運動，從中間選取的一段運動過程不是自由落體運動體運動，從中間選取的一段運動過程不是自由落體運動2用打點計時器探究自由落體運動規(guī)律時紙帶的用打點計時器探究自由落體運動規(guī)律時紙帶的處理方法處理方法(1)取點原則：如圖取點原則：如圖1所示，從打下的紙帶中選取點所示，從打下的紙帶中選取點跡清晰的紙帶，舍掉開始比較密集的點跡，從便于測

7、量的跡清晰的紙帶，舍掉開始比較密集的點跡，從便于測量的位置取一個開始點位置取一個開始點A，然后每，然后每5個計時點個計時點(或者說每隔或者說每隔4個計個計時點時點)取一個計數(shù)點取一個計數(shù)點B、C、D、E、F、，這樣每兩個計，這樣每兩個計數(shù)間的時間間隔為數(shù)間的時間間隔為T0.1 s，計算比較方便，計算比較方便(2)長度的測量：利用毫米刻度尺測出各點到長度的測量：利用毫米刻度尺測出各點到A點的點的距離算出相鄰計數(shù)點間的距離距離算出相鄰計數(shù)點間的距離x1、x2、x3、x4、x5、x6、.由于毫米尺的最小刻度是由于毫米尺的最小刻度是mm，讀數(shù)時必須估讀到，讀數(shù)時必須估讀到0.1 mm.(3)利用紙帶計

8、算速度和加速度的方法利用紙帶計算速度和加速度的方法某段時間內(nèi)中間時刻的即時速度等于該段時間內(nèi)某段時間內(nèi)中間時刻的即時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度的平均速度vn， 由此可求任一計數(shù)點對應的瞬時由此可求任一計數(shù)點對應的瞬時速度；速度；在勻變速直線運動中，任意連續(xù)相等的時間間隔在勻變速直線運動中，任意連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)，其位移之差是個恒量，公式表示為內(nèi)，其位移之差是個恒量，公式表示為xaT2，由此可，由此可求加速度；求加速度；“逐差法逐差法”可減小求加速度時帶來的誤差，公式為可減小求加速度時帶來的誤差，公式為a，式中，式中x1、x2、x3、x4、x5、x6是連續(xù)相鄰兩個計數(shù)點之間的距離，是連續(xù)相

9、鄰兩個計數(shù)點之間的距離，T是相鄰兩個計數(shù)點之是相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔；為了減小誤差，還可以利用間的時間間隔；為了減小誤差，還可以利用vt圖象求圖象求a，求出求出B、C、D、E、F、各點的即時速度，畫出各點的即時速度，畫出vt圖線，圖線，圖線的斜率就是所要求的加速度圖線的斜率就是所要求的加速度a.例例1汽車自汽車自O點由靜止開始在平直公路上做勻加點由靜止開始在平直公路上做勻加速直線運動，途中速直線運動，途中6 s時間內(nèi)依次經(jīng)過時間內(nèi)依次經(jīng)過P、Q兩根電線桿已兩根電線桿已知知P、Q相距相距60 m，車經(jīng)過，車經(jīng)過Q點時的速率為點時的速率為15 m/s.求：求：(1)汽車經(jīng)過汽車經(jīng)過P點時的速

10、率是多少？點時的速率是多少？(2)汽車的加速度為多少？汽車的加速度為多少？(3)O、P兩點間距離為多少？兩點間距離為多少？答案答案(1)5 m/s(2)1.67 m/s2(3)7.5 m題后反思：解決運動問題的一般方法：題后反思：解決運動問題的一般方法：(1)根據(jù)題意，確定研究對象；根據(jù)題意，確定研究對象；(2)明確物體做什么運動，并且畫出運動示意圖；明確物體做什么運動，并且畫出運動示意圖；(3)分析研究對象的運動過程及特點，合理選擇公式，分析研究對象的運動過程及特點，合理選擇公式，注意多個運動過程的聯(lián)系；注意多個運動過程的聯(lián)系；(4)確定正方向，列方程求解；確定正方向，列方程求解；(5)對結(jié)

11、果進行討論、驗算對結(jié)果進行討論、驗算.2002年年12月月31日，我國與德國合作建設的磁懸浮列日，我國與德國合作建設的磁懸浮列車開始運營這是世界上第一條投入商業(yè)性運營的磁懸浮車開始運營這是世界上第一條投入商業(yè)性運營的磁懸浮列車線路該線路全長列車線路該線路全長x20 km，某次列車從始發(fā)站出發(fā)，某次列車從始發(fā)站出發(fā)，先做勻加速運動；當列車達到最大速度先做勻加速運動；當列車達到最大速度v120 m/s后，改后，改做勻速運動；經(jīng)一段時間后，再做勻減速運動，最后恰好做勻速運動；經(jīng)一段時間后，再做勻減速運動，最后恰好停在終點處已知加速過程所用的時間與減速過程所用時停在終點處已知加速過程所用的時間與減速過

12、程所用時間相等，列車運動的總時間間相等，列車運動的總時間t440 s，求列車做勻加速時加，求列車做勻加速時加速度的大小速度的大小(答案保留二位有效數(shù)字答案保留二位有效數(shù)字)答案：答案：0.44 m/s2題型二勻變速直線運動規(guī)律的應用題型二勻變速直線運動規(guī)律的應用例例2一個做勻加速直線運動的質(zhì)點，在連續(xù)相等一個做勻加速直線運動的質(zhì)點，在連續(xù)相等的兩個時間間隔內(nèi)，通過的位移分別是的兩個時間間隔內(nèi)，通過的位移分別是24 m和和64 m，每個，每個時間間隔為時間間隔為4 s，求質(zhì)點的初速度和加速度，求質(zhì)點的初速度和加速度解析解析法法1：基本公式法：基本公式法畫出過程示意圖，如圖畫出過程示意圖，如圖2所

13、示，因題目中只涉及位所示，因題目中只涉及位移與時間，故選擇公式：移與時間，故選擇公式： 答案答案1 m/s2.5 m/s題后反思：運動學問題的求解一般均有多種解法，題后反思：運動學問題的求解一般均有多種解法，進行一題多解訓練可以熟練地掌握運動學規(guī)律，提高靈活進行一題多解訓練可以熟練地掌握運動學規(guī)律，提高靈活運用知識的能力，從多種解法的對比中進一步明確解題的運用知識的能力，從多種解法的對比中進一步明確解題的基本思路和方法，從而提高解題能力基本思路和方法，從而提高解題能力.一質(zhì)點由靜止開始作勻加速直線運動，已知它在第一質(zhì)點由靜止開始作勻加速直線運動，已知它在第2 s內(nèi)的位移是內(nèi)的位移是3 m，則它

14、在第，則它在第5 s內(nèi)的位移是多少？內(nèi)的位移是多少？解析：解析：因為已知第因為已知第2 s內(nèi)的位移求第內(nèi)的位移求第5 s內(nèi)位移，可以內(nèi)位移，可以根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動的特點，在連續(xù)相等時根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動的特點，在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之比間內(nèi)的位移之比x x x1 3 5，運用比，運用比例法求解因質(zhì)點做初速度為零的勻加速直線運動，有例法求解因質(zhì)點做初速度為零的勻加速直線運動，有x x x1 3 5x/x1/3，x3x33 m9 m.答案：答案：9 m一列火車做勻變速直線運動，一人在軌道旁邊觀察一列火車做勻變速直線運動，一人在軌道旁邊觀察火車運動，發(fā)現(xiàn)在相鄰的兩個火車運動，發(fā)

15、現(xiàn)在相鄰的兩個10 s內(nèi)，火車從他跟前分別駛內(nèi)，火車從他跟前分別駛過過8節(jié)車廂和節(jié)車廂和6節(jié)車廂，每節(jié)車廂長節(jié)車廂，每節(jié)車廂長8 m(連接處長度不計連接處長度不計)，求：求：(1)火車的加速度的大??；火車的加速度的大小；(2)人開始觀察時火車速度的大小人開始觀察時火車速度的大小答案：答案：(1)0.16 m/s2(2)7.2 m/s例例3水滴從屋檐自由落下，經(jīng)過高為水滴從屋檐自由落下，經(jīng)過高為1.8 m的窗的窗戶歷時戶歷時0.2 s，若不計空氣阻力，若不計空氣阻力，g取取10 m/s2，則屋檐離窗頂，則屋檐離窗頂有多高有多高答案答案3.2 m題后反思：題后反思：1自由落體運動是初速度為零的勻加

16、自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，勻變速直線運動的有關(guān)規(guī)律和推論均適用速直線運動，勻變速直線運動的有關(guān)規(guī)律和推論均適用.2必須是從靜止開始算起的自由下落過程才是自必須是從靜止開始算起的自由下落過程才是自由落體運動，從中間取的一段運動過程不是自由落體運動，由落體運動，從中間取的一段運動過程不是自由落體運動，充分利用初速度為零的特點充分利用初速度為零的特點.一條直桿一條直桿AB長長15 m，上端掛起，然后讓它自由下，上端掛起，然后讓它自由下落，如圖落，如圖4所示，求全桿經(jīng)過離桿下端所示，求全桿經(jīng)過離桿下端B端端5 m處的處的O點所需點所需的時間的時間(取取g10 m/s2)答案：答案：見解

17、析見解析1.(2008.上海高考上海高考)某物體以某物體以30 m/s的初速度豎直上的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，拋，不計空氣阻力，g取取10 m/s2,5 s內(nèi)物體的內(nèi)物體的 ()A路程為路程為65 mB位移大小為位移大小為25 m，方向向上，方向向上C速度改變量的大小為速度改變量的大小為10 m/sD平均速度大小為平均速度大小為13 m/s，方向向上，方向向上答案：答案：AB解析：解析：在在“物體自由下落的速度物體自由下落的速度vt隨著下落高度隨著下落高度h(位移大小位移大小)是均勻變化是均勻變化”的前提下是不可能有的前提下是不可能有 的，的，所以式錯誤所以式錯誤答案：答案：B啟動加速度

18、a14 m/s2制動加速度a28 m/s2直道最大速度v140 m/s彎道最大速度v220 m/s直道長度x218 m3辨析題：要求摩托車由靜止開始在盡量短的時辨析題：要求摩托車由靜止開始在盡量短的時間內(nèi)走完一段直道，然后駛?cè)胍欢伟雸A形的彎道，但在彎間內(nèi)走完一段直道，然后駛?cè)胍欢伟雸A形的彎道，但在彎道上行駛時車速不能太快，以免因離心作用而偏出車道，道上行駛時車速不能太快，以免因離心作用而偏出車道，求摩托車在直道上行駛所用的最短時間有關(guān)數(shù)據(jù)見表求摩托車在直道上行駛所用的最短時間有關(guān)數(shù)據(jù)見表格格 4.(2008.全國卷全國卷)已知已知O、A、B、C為同一直線上為同一直線上的四點，的四點，AB間的距離為間的距離為l1，BC間的距離為間的距離為l2.一物體自一物體自O點點由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運動，依次經(jīng)過由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運動，依次經(jīng)過A、B、C三點已知物體通過三點已知物體通過AB段與段與BC段所用的時間相等求段所用的時間相等求O與與A的距離的距離 5原地起跳時，先屈腿下蹲，然后突然蹬地從原地起跳時，先屈腿下蹲，然后突然蹬地從開始蹬地到離地是加速過程開始蹬地到離地是加速過程(視為勻加速視為勻加速)，加速過程中重心，加速過程中重心上升的距離稱為上升的