《【人教版】高中物理必修一：2.4《匀变速直线运动的速度与位移的关系》ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【人教版】高中物理必修一：2.4《匀变速直线运动的速度与位移的关系》ppt课件（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、成才之路 物理 路漫漫其修远兮 吾将上下而求索 人教版 必修 1 匀变速直线运动的研究 第二章 4 匀变速直线运动的速度与位移的关系 第二章 课堂情景切入 2 知识自主梳理 3 重点难点突破 4 考点题型设计 5 易错案例剖析 6 课 时 作 业 7 学习目标定位 1 学习目标定位 知道匀变速直线运动的位移与速度关系的推导方法 掌握匀变速直线运动的位移与速度的关系式，会用此公式求解匀变速直线运动的有关问题 课堂情景切入 车祸猛于虎也 ， 汽车是一个具有天使和魔鬼双重身份的工具 ， 它给人们带来方便快捷的同时 ， 也给人类带来很多灾难 。“ 十次事故九次快 ” ， 这是人们在无数次的交通事故中总
2、结出来的安全警语 。 据统计 ， 每年我国有十万多人直接死于车祸 。在公路上经常可以看到一些限速牌 ， 规定了汽车通过该路段的最高时速 。 据公安部门规定 ， 北京市区交通繁忙路段机动车辆的速度限制在 25km/ 并要求驾驶员必须保持至少 5一旦发生交通事故 ， 我们会看到交警测量有关距离 (如图 )， 其中非常重要的是刹车距离 。 你知道测量刹车距离的目的吗 ？ 这样做的物理原理是什么 ？ 知识自主梳理 匀变速直线运动的速度与位移的关系 1 关系式： _ _ 。 2 关系式的推导过程： 由匀变速直线运动的速度公式： v _ 和 匀变速直线运动的位移公式： x _ _相结合消去 _ 而得。 3
3、 说明： v 0 、 v 、 a 都是矢量，方向不一定相同，应先规定 _ 。通常选取 v 0 的方向为正方向，对于匀加速运动，加速度 a _ ，对于匀减速运动， a _ 。 2ax 间 t 正方向 取正 取负 v 0 t 12 匀变速直线运动的三个基本关系式 1 速度时间关系式： v _ 2 位移 时间关系式： x _ _ 3 位移速度关系式： v 2 v 20 _ at v 0 t 12 2点难点突破 一、匀变速直线运动的位移与速度的关系 1 表达式： 2 2 矢量的取值方法： 2 矢量式，应用它解题时，一般先规定初速度 (1) 物体做加速运动时， a 取正 值，做减速运动时， a 取负值。
4、 (2) 位移 x 0 ，说明物体通过的位移方向与初速度方向相同；x 0 ，说明位移的方向与初速度的方向相反。 3 适用范围： 匀变速直线运动。 4 特例 (1) 当 v 0 0 时， 2 物体做初速度为零的匀加速直线运动，如自由下落问题。 (2) 当 v 0 时， 2 物体做匀减速直线运动直到静止，如刹车问题。 在某城市的一条道路上 ， 规定车辆行驶速度不得超过 30km/h。 在一次交通事故中 ，肇事车是一辆客车 ， 量得这辆车紧急刹车 (车轮被抱死 )时留下的刹车痕迹长为 下图 )， 已知该客车刹车时的加速度大小为7m/请判断该车是否超速 。 答案： 该车超速 解析： 已知刹车距离 x
5、刹车时加速度 a 7m/ 车的末速度 v 0 由匀变速直线运动位移与速度的关系 2 0 2 ( 7) v 0 s 37.1 h 30 k m /h 所以该客车超速。 二、匀变速直线运动的几个规律 1 中间位置的速度与初、末速度的关系： 在匀变速直线运动中，某段位移 x 的初、末速度分别是 v 0 和 v ，加速度为 a ，中间位置的速度为 v v x2 2 初速度为零的匀变速直线运动的常用推论： (1) 等分运动时间 ( 以 T 为时间单位 ) 。 1 T 末、 2 T 末、 3 T 末 瞬时速度之比 1 : 2 : 3 1 T 内、 2 T 内、 3 T 内 位移之比 1 : 4 : 9 第
6、一个 T 内、第二个 T 内、第三个 T 内 的位移之比： x : x : x 1 : 3 : 5 (2) 等分位移 ( 以 x 为单位 ) 。 通过 x 、 2 x 、 3 x 所用时间之比： t 1 : t 2 : t 3 1 : 2 : 3 通过第一个 x 、第二个 x ，第三个 x 所用时间之比： t : t : t 1 : ( 2 1) : ( 3 2 ) x 末、 2 x 末、 3 x 末 的瞬时速度之比： v 1 : v 2 : v 3 1 : 2 : 3 特别提醒： (1)以上比例成立的前提是物体做初速度为零的匀加速直线运动 。 (2)对于末速度为零的匀减速直线运动 ， 可把它
7、看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动 ， 应用比例关系 ， 可使问题简化 。 2015年 3月 14日 22日女子冰壶世锦赛在日本的札幌举行 ， 中国队第一场对阵挪威队 。 如图所示 ， 一冰壶以速度 且刚要离开第四个矩形区域边缘的 求冰壶依次经过 B、 C、 个矩形区域所用的时间之比 。 答案： v B : v C : v D 3 : 2 : 1 t 1 : t 2 : t 3 ( 3 2 ) : ( 2 1) : 1 解 析： 冰壶运动的逆过程可看成初速度为零的匀加速直线运动。冰壶从右向左依次通过 3 个矩形区域所用的时间之比为1 : ( 2 1) : ( 3 2 ) ，依次到达 D 、
8、C 、 B 的速度之比为 1 : 2 : 3 所以冰壶实际从左向右依次到达 B 、 C 、 D 的速度之比：v B : v C : v D 3 : 2 : 1 ， 从左向右依次通过后三个相等矩形区域的时间之比： t 1 : t 2 : t 3 ( 3 2 ) : ( 2 1) : 1 三 、 追及与相遇问题 1 追及问题 追和被追的两个物体速度相等 (同向运动 )是能追上 、 追不上或两者距离有极值的临界条件 。 (1)第一类：开始相隔一定距离的两物体 ， 速度大者追速度小者 (如匀减速运动的甲物体追匀速运动的乙物体 ， 或匀速运动的甲物体追同时匀加速运动的乙物体 )。 若两者速度相等时 ，
9、甲仍在乙的后方 ， 则永远追不上 ，但此时两者的距离最小 。 若两者速度相等 ， 刚好追上 ， 此为临界状态 。 若甲 、 乙处在同一位置时 ， 甲的速度仍大于乙的速度 ，则乙还能追上甲 。 (2)第二类：从同一位置出发的两物体 ， 速度小者加速 (如初速度为零的匀加速直线运动 )追速度大者 (如匀速运动 )。 当两者速度相等时二者间有最大距离 。 当两者位移相等时 ， 追者追上被追者 。 在避碰问题中 ， 关键是把握临界状态 ， 避碰问题的临界状态还是反映在速度相等这一关键点上 ， 即两个运动物体具有相同的位置坐标时 ， 两者的相对速度为零 。 2 相遇问题 在同一直线上相向运动的物体，各自
10、发生的位移的绝对值之和等于开始时两物体间的距离时即相遇。 3 解题思路 分析两物体运动过程画运动示意图找两物体位移关系列位移方程考点题型设计 (辽宁省实验中学分校 2014 2015学年高一上学期期中 )今年国庆大假期间 ， 国家取消了 7座及其以下的小车的收费公路的过路费 ， 给自驾带来了很大的实惠 ， 但车辆的增多也给交通道路的畅通增加了很大的压力 ， 因此国家规定了免费车辆在通过收费站时在专用车道上可以不停车拿卡或交卡而直接减速通过 。 假设收费站的前 、 后都是平直大道 ， 大假期间过站的车速要求不超过 6m/s， 事先小汽车未减速的车速均为30m/s， 制动后小汽车的加速度的大小为
11、4m/试问： 对公式 v 2 v 20 2 应用 (1)大假期间 ， 驾驶员应在距收费站至少多远处开始制动 ？ (2)假设车过站后驾驶员立即使车以 6m/ 则从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中 ， 汽车运动的时间至少是多少 ？ (3)在 (1)(2)问题中 ， 车因减速和加速过站而耽误的时间至少为多少 ？ 解析： 设小汽车初速度方向为正方向 (1) 小汽车进入站台前作匀减速直线运动，设距离收费站 x 1处开始制动，则： 2 a 1 x 1 x 1 108m (2) 小汽车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段，前后两段位移分别为 间为 6s 加速阶段： 4s 则加速和减速的总时间 t 10s
12、 (3) 在加速阶段： 2 72m 则总位移 x 180m 若不减速所需要时间： t 6s 车因减速和加速过站而耽误的时间 t t t 4s 答案： (1)1 08 m ( 2)1 0 s (3)4s 航母正以 10m/ 某航载机从航母后甲板沿航母航行方向以 50m/ 在阻拦索作用下减速直到停止 ， 此过程的平均加速度大小为 5m/求航母甲板长度至少多少 ？ 答案： 24 0 m 解析： 对舰载机：据 v 2 v 20 2 即 10 2 5 0 2 2 ( 5) x 得 x 240m 平直公路上有甲 、 乙两辆汽车 ， 甲以 乙在甲的前方 200m/ 问： (1)甲何时追上乙 ？ 甲追上乙时的速度为多大 ？ 此时甲离出发点多远 ？ (2)在追赶过程中 ， 甲 、 乙之间何时有最大距离 ？ 这个距离为多少 ？ 追及和相遇问题 解析： 画出示意图，如图所示，甲追上乙时， x 甲 x 乙 ，且 t 甲 t 乙 ( 追及条件 ) ，根据匀变速直线运动、匀速直线运动的位移公式列出方程，即能解得正确的结果。 (1 ) 设甲经过时间 t 追上乙，则有 x 甲 12a 甲 x 乙 v 乙 t，根据追及条件，有12a 甲 v 乙 t，代入数值，解得 t 4 0s 和t 20s( 舍去 ) 这时甲的速度 v 甲 a 甲 t 4
