高中物理 1.8 匀变速直线运动规律的应用（第3课时）课件 教科版必修1.ppt

第一章运动的描述 1 8匀变速直线运动规律的应用第三课时 高中物理 必修一 教科版 目标定位 匀变速直线运动规律的综合应用 会分析简单的追及和相遇问题 理解直线运动的x t图象和v t图象 1 2 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 预习导学 2 匀变速直线运动的公式 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 3 运动图象 1 位移随时间斜率 1 v0 at 3 vt2 v02 2ax 2 速度随时间斜率图象的斜率表示加速度 图象与时间轴所围的面积表示位移 匀变速直线运动规律的综合应用 课堂讲义 一 追及和相遇问题 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 1 讨论追及和相遇问题要抓住一个条件 两个关系 追及和相遇问题是匀变速直线运动规律的典型应用 两物体在同一直线上运动 它们之间的距离发生变化时 可能出现最大距离 最小距离或者是距离为零的情况 这类问题称为追及和相遇问题 讨论追及和相遇问题的实质是 两物体能否在同一时刻到达同一位置 1 一个条件 速度相等 是讨论两物体是否追上 或相撞 距离最大 距离最小的临界点 这是解题的切入点 2 两个关系 时间关系和位移关系 其中通过画示意图找出两物体位移之间的数量关系 是解题的突破口 若同时出发 则两物体时间相等 则需要列速度相等方程和位移关系方程 匀变速直线运动规律的综合应用 课堂讲义 一 追及和相遇问题 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 抓住 两物体能否同时到达空间某位置 这一关键 认真审题 挖掘题中的隐含条件 在头脑中建立起一幅物体运动关系的图景 并画出运动情况示意图 找出位移关系 2 解答追及与相遇问题的常用方法 1 物理分析法 2 图像法 将两者的速度 时间图象在同一坐标系中画出 然后利用图像求解 3 数学极值法 设从开始至相遇时间为t 根据条件列方程 得到关于t的一元二次方程 用判别式进行讨论 若 0 即有两个解 说明可以相遇两次 若 0 说明刚好追上或相遇 若 0 说明追不上或不能相碰 匀变速直线运动规律的综合应用 课堂讲义 例1一辆汽车以3m s2的加速度开始启动的瞬间 另一辆以6m s的速度做匀速直线运动的自行车恰好从汽车的旁边通过 1 汽车一定能追上自行车吗 若能追上 汽车经多长时间追上 追上时汽车的瞬时速度多大 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 匀变速直线运动规律的综合应用 一定能追上 1 加速追匀速 一定能追上 解析 对汽车 对自行车 x汽 x自时追上 v汽 at 3 4m s 12m s 课堂讲义 例1一辆汽车以3m s2的加速度开始启动的瞬间 另一辆以6m s的速度做匀速直线运动的自行车恰好从汽车的旁边通过 2 当v汽v自时 两者距离如何变化 汽车追上自行车前多长时间与自行车相距最远 最远距离是多大 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 匀变速直线运动规律的综合应用 2 v汽 v自时 两者间距离增大 v汽 v自时 两者间距离减小 v汽 v自 xmax v汽 at1 v自 得t1 2s 此时x自 v自t1 6 2m 12m 最大距离 x x自 x汽 6m 课堂讲义 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 匀变速直线运动规律的综合应用 v汽 v自 xmax 借题发挥 讨论追及 相遇的问题 其实质就是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置的问题 1 一个条件 即两者速度相等 它往往是物体间能否追上 追不上或 两者 距离最大 最小的临界条件 也是分析判断此类问题的切入点 2 两个关系 即时间关系和位移关系 这两个关系可通过画草图得到 例1一辆汽车以3m s2的加速度开始启动的瞬间 另一辆以6m s的速度做匀速直线运动的自行车恰好从汽车的旁边通过 2 当v汽v自时 两者距离如何变化 汽车追上自行车前多长时间与自行车相距最远 最远距离是多大 课堂讲义 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 针对训练2013年冬季河北地区出现严重的雾霾天气 能见度很低 给交通带来很大的障碍 已知a b两列火车 在同一轨道上同向行驶 a车在前 其速度v1 10m s b车在后 速度v2 30m s b车在距a车x0 75m时才发现前方有a车 这时b车立即刹车 但b车要经过s 180m才能停下来 1 b车刹车时a仍按原速率行驶 两车是否会相撞 匀变速直线运动规律的综合应用 解析 1 由v22 2abx ab 2 5m s2 当两车速度相等 vb v1距离最近 对b车 vb v2 abt 对a车 xa v1t 解得 t 8sxb 160m xa 80m xb xa x0 150m 两车会相撞 2 若相撞 求b车从开始刹车到两车相撞用多少时间 若不相撞 求两车的最小距离 2 设两车经历时间t相撞 则xb xa x0 得 t1 6s t2 10s 经验证两车经过6s相撞 课堂讲义 二 运动图像问题 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 在运动学中 图像主要是指s t图像和v t图像 1 x t图像 图像上某点切线的斜率表示该时刻物体的速度 图像上一个点对应物体某一时刻的位移 2 v t图像 图像上某点切线的斜率表示该时刻物体的加速度 图像上一个点对应物体某一时刻的速度 某段时间 图线与时间轴围成图形的面积值表示该段时间内物体通过的位移的大小 3 形状一样的图线 在不同图像中所表示的物理意义不同 因此在应用时要特别注意看清楚图像的纵 横轴所描述的是什么物理量 匀变速直线运动规律的综合应用 课堂讲义 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 例2如图所示 表示一质点在6s内的x t图象 试据此分析质点的运动情况并画出它的v t图象 匀变速直线运动规律的综合应用 斜率表示速度 解析 0 2s的速度 2 4s的速度 4 6s的速度 课堂讲义 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 针对训练1若将上图中的纵坐标由 x 改为 v 即如图象所示 1 试分析各段的运动情况 2 画出它的a t图 匀变速直线运动规律的综合应用 斜率表示加速度 解析 0 2s加速度 2 4s加速度 4 6s加速度 课堂讲义 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 针对训练2在如图所示的位移 x 时间 t 图象和速度 v 时间 t 图象中 给出的四条图线甲 乙 丙 丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况 则下列说法正确的是 a t1时刻 乙车追上甲车b 0 t1时间内 甲 乙两车的平均速度相等c 丙 丁两车在t2时刻相遇d 0 t2时间内 丙 丁两车的平均速度相等 匀变速直线运动规律的综合应用 相遇 x相同 速度相等 面积表位移x丙 x丁 ab 对点练习 追及和相遇问题 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 1 当交叉路口的绿灯亮时 一辆客车以a 2m s2的加速度由静止起动 在同一时刻 一辆货车以10m s的恒定速度从客车旁边同向驶过 不计车长 则 1 客车追上货车时离路口多远 2 在客车追上货车前 两车的最大距离是多少 匀变速直线运动规律的综合应用 v 0 位移相等 1 客车 解析 货车 代入数据 得t1 10s x 10 10 100m 速度相等 2 即v客 at2 v货 代入数据 得t2 5s x 25m 对点练习 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 2 在高速公路上 有时会发生 追尾 事故 后面的汽车撞上前面的汽车 请分析一下 我国高速公路的最高车速限制为108km h 设某人驾车正以最高时速沿平直高速公路行驶 该车刹车时产生的加速度大小为5m s2 司机的反应时间 从意识到应该停车到操作刹车的时间 为0 5s 计算行驶时的安全车距至少为多少 匀变速直线运动规律的综合应用 追及和相遇问题 解析 v0 108km h 30m s 选v0的方向为正方向 x1 v0t1 30 0 5m 15m 汽车停下来的实际位移为x x1 x2 15 90 m 105m 对点练习 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 3 某物体沿水平方向做直线运动 其v t图象如图所示 规定向右为正方向 下列判断正确的是 a 在0 1s内 物体做曲线运动b 在1 2s内 物体向左运动 且速度大小在减小c 在1 3s内 物体的加速度方向向左 大小为4m s2d 在3s末 物体处于出发点右方 运动图像问题 匀变速直线运动规律的综合应用 速度图象只能表示直线运动 向右减速 a k 4m s2 向右的位移大于向左的位移 cd 对点练习 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 4 我国 蛟龙号 深潜器经过多次试验 终于在2012年6月24日以7020m深度创下世界最新纪录 国外最深不超过6500m 这预示着它可以征服全球99 8 的海底世界 在某次实验中 深潜器内的显示屏上显示出的深度曲线如图所示 速度图象如图 b 所示 则下列说法中正确的是 运动图象问题 a 图中