必修1-第二章-匀变速直线运动的研究.ppt

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1、第一课时匀变速直线运动的规律1.定义:在任意相等的时间内速度的变化量相等的直线运动.2.特点:轨迹是直线,加速度a恒定.当a与v0方向相同时,物体做匀加速直线运动;反之,物体做匀减速直线运动.匀变速直线运动匀变速直线运动的规律1.基本规律.(1)速度时间关系:v=v0+at(2)位移时间关系:x=v0t+at22.重要推论.(1)速度位移关系:v2-v02=2ax(2)平均速度:v=(v+v0)/2=vt/2(3)做匀变速直线运动的物体在连续相等的时间间隔的位移之差:Δx=xn+1-xn=aT2用匀变速直线运动

2、规律解题的一般思路a.对研究对象进行运动情况分析,画出运动过程示意图,明确已知、未知条件.b.选择合适的运动学规律,选取正方向,将相关物理量带正、负号代入公式求解.匀变速直线运动的规律【例1】(2014年湖南学业水平考试)甲、乙两个物体做匀加速直线运动,已知相同的时间内,甲的位移较大,由此可以确定()A.甲的初速度一定较大B.甲的末速度一定较大C.甲的平均速度一定较大D.甲的加速度一定较大C【跟踪训练1-1】在平直公路上,以速度v0=12m/s匀速前进的汽车,遇紧急情况刹车后,轮胎停止转动在地面上滑行,经过时间

3、t=1.5s汽车停止.求:(1)刹车时汽车加速度a的大小;(2)开始刹车后,汽车在2s内发生的位移x.【解析】以初速度方向为正,(1)根据v=v0+at代入数据得0=12+a×1.5,a=-8m/s2.(2)汽车刹车后只要1.5s就停止运动.故2s内的位移就是1.5s内的位移,也是汽车从开始刹车到停止运动的整个位移.x=vt=(v+v0)t/2=60×1.5m=9m.【例2】一物体做匀加速直线运动,初速度为v0=5m/s,加速度为a=0.5m/s2,求:(1)物体在3s内的位移;(2)物体在第3s内的位移.【解

4、析】计算物体运动的位移,应该认清是哪一段时间内的位移,第一小题所求位移的时间间隔是3s,第二小题所求位移的时间间隔是1s,即2s末到3s末的位移;因为物体做匀加速直线运动,可以运用匀加速直线运动的公式来计算.(1)用位移公式求解3s内物体的位移:x3=v0t3+at32/2=5×3m+0.5×32/2m=17.25m【解析】(2)(方法一)由(1)知x3=17.25m,又2s内物体的位移:x2=v0t2+at22/2=5×2m+0.5×22/2m=11m因此,第3s内的位移:x=x3-x2=17.25m-11m

5、=6.25m(方法二)用平均速度求解:2s末的速度:v2=v0+at2=5m/s+0.5×2m/s=6m/s3s末的速度:v3=v0+at3=5m/s+0.5×3m/s=6.5m/s因此,第3s内的平均速度:v=(v2+v3)/2=6.25m/s第3s内的位移:x=vt=6.25×1m=6.25m【跟踪训练2-1】汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2s速度变为6m/s,求:(1)刹车后2s内前进的距离及刹车过程中的加速度;(2)刹车后前进9m所用的时间.【解析】(1)根据公式v=v0+at,代

6、入数据:6=10+a×2,求得:a=-2m/s2,则加速度大小为2m/s2,方向与初速度方向相反.根据公式:x=v0t+at2/2,得:x=16m(2)x1=v0t1+at12/2代入数据9=10t1+×(-2)t12/2,得:t1=1s或t1=9s(舍)第二课时运动的图象1.横坐标表示时间,纵坐标表示速度.图线表示速度随时间的变化关系.2.斜率表示加速度的大小和方向.切线的斜率表示某时刻物体加速度的大小和方向.3.图线与坐标轴围成的面积表示位移的大小和方向(横轴上方为正,下方为负).4.横、纵截距的含义.速度

7、-时间图象的信息点1.横坐标表示时间,纵坐标表示位移.图线表示物体的位移随时间的变化关系,不表示轨迹.2.斜率表示速度的大小和方向.切线的斜率表示某时刻物体速度的大小和方向.3.横截距表示物体出发的时刻,纵截距表示零时刻物体的出发位置.位移-时间图象的信息点1.实验器材①附有定滑轮的长木板;②小车;③带小钩的细线;④小钩码若干;⑤打点计时器;⑥纸带;⑦毫米刻度尺;⑧学生低压交流电源;⑨导线.实验:探究小车速度随时间变化的规律实验:探究小车速度随时间变化的规律2.实验步骤:(1)把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌

8、上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在 远离(填“远离”或“靠近”)滑轮的一端,连接好电路.(2)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下面挂上合适的钩码,把小车停在靠近打点计时器处,先接通 电源 ,然后再 释放纸带 ,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点,打完一条纸带立即关闭电源,再取下纸带.(3)换上新纸带,重复实验3次.实验:探究小车速度随时间变化的规律3.数据

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1、第一课时匀变速直线运动的规律1.定义:在任意相等的时间内速度的变化量相等的直线运动.2.特点:轨迹是直线,加速度a恒定.当a与v0方向相同时,物体做匀加速直线运动;反之,物体做匀减速直线运动.匀变速直线运动匀变速直线运动的规律1.基本规律.(1)速度时间关系:v=v0+at(2)位移时间关系:x=v0t+at22.重要推论.(1)速度位移关系:v2-v02=2ax(2)平均速度:v=(v+v0)/2=vt/2(3)做匀变速直线运动的物体在连续相等的时间间隔的位移之差:Δx=xn+1-xn=aT2用匀变速直线运动

2、规律解题的一般思路a.对研究对象进行运动情况分析,画出运动过程示意图,明确已知、未知条件.b.选择合适的运动学规律,选取正方向,将相关物理量带正、负号代入公式求解.匀变速直线运动的规律【例1】(2014年湖南学业水平考试)甲、乙两个物体做匀加速直线运动,已知相同的时间内,甲的位移较大,由此可以确定()A.甲的初速度一定较大B.甲的末速度一定较大C.甲的平均速度一定较大D.甲的加速度一定较大C【跟踪训练1-1】在平直公路上,以速度v0=12m/s匀速前进的汽车,遇紧急情况刹车后,轮胎停止转动在地面上滑行,经过时间

3、t=1.5s汽车停止.求:(1)刹车时汽车加速度a的大小;(2)开始刹车后,汽车在2s内发生的位移x.【解析】以初速度方向为正,(1)根据v=v0+at代入数据得0=12+a×1.5,a=-8m/s2.(2)汽车刹车后只要1.5s就停止运动.故2s内的位移就是1.5s内的位移,也是汽车从开始刹车到停止运动的整个位移.x=vt=(v+v0)t/2=60×1.5m=9m.【例2】一物体做匀加速直线运动,初速度为v0=5m/s,加速度为a=0.5m/s2,求:(1)物体在3s内的位移;(2)物体在第3s内的位移.【解

4、析】计算物体运动的位移,应该认清是哪一段时间内的位移,第一小题所求位移的时间间隔是3s,第二小题所求位移的时间间隔是1s,即2s末到3s末的位移;因为物体做匀加速直线运动,可以运用匀加速直线运动的公式来计算.(1)用位移公式求解3s内物体的位移:x3=v0t3+at32/2=5×3m+0.5×32/2m=17.25m【解析】(2)(方法一)由(1)知x3=17.25m,又2s内物体的位移:x2=v0t2+at22/2=5×2m+0.5×22/2m=11m因此,第3s内的位移:x=x3-x2=17.25m-11m

5、=6.25m(方法二)用平均速度求解:2s末的速度:v2=v0+at2=5m/s+0.5×2m/s=6m/s3s末的速度:v3=v0+at3=5m/s+0.5×3m/s=6.5m/s因此,第3s内的平均速度:v=(v2+v3)/2=6.25m/s第3s内的位移:x=vt=6.25×1m=6.25m【跟踪训练2-1】汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2s速度变为6m/s,求:(1)刹车后2s内前进的距离及刹车过程中的加速度;(2)刹车后前进9m所用的时间.【解析】(1)根据公式v=v0+at,代

6、入数据:6=10+a×2,求得:a=-2m/s2,则加速度大小为2m/s2,方向与初速度方向相反.根据公式:x=v0t+at2/2,得:x=16m(2)x1=v0t1+at12/2代入数据9=10t1+×(-2)t12/2,得:t1=1s或t1=9s(舍)第二课时运动的图象1.横坐标表示时间,纵坐标表示速度.图线表示速度随时间的变化关系.2.斜率表示加速度的大小和方向.切线的斜率表示某时刻物体加速度的大小和方向.3.图线与坐标轴围成的面积表示位移的大小和方向(横轴上方为正,下方为负).4.横、纵截距的含义.速度

7、-时间图象的信息点1.横坐标表示时间,纵坐标表示位移.图线表示物体的位移随时间的变化关系,不表示轨迹.2.斜率表示速度的大小和方向.切线的斜率表示某时刻物体速度的大小和方向.3.横截距表示物体出发的时刻,纵截距表示零时刻物体的出发位置.位移-时间图象的信息点1.实验器材①附有定滑轮的长木板;②小车;③带小钩的细线;④小钩码若干;⑤打点计时器;⑥纸带;⑦毫米刻度尺;⑧学生低压交流电源;⑨导线.实验:探究小车速度随时间变化的规律实验:探究小车速度随时间变化的规律2.实验步骤:(1)把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌

8、上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在 远离(填“远离”或“靠近”)滑轮的一端,连接好电路.(2)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下面挂上合适的钩码,把小车停在靠近打点计时器处,先接通 电源 ,然后再 释放纸带 ,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点,打完一条纸带立即关闭电源,再取下纸带.(3)换上新纸带,重复实验3次.实验:探究小车速度随时间变化的规律3.数据

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