24《匀变速直线运动的速度与位移的关系》课件（新人教版必修1）（实用）

1、第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究2 2. .4 4 匀变速直线运动的速度与位移匀变速直线运动的速度与位移的关系的关系a不变速度位移时间v=v0+at？2021xattv【新课导引新课导引】 匀变速直线运动规律：匀变速直线运动规律： 1 1、射击时，火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀，推、射击时，火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀，推动弹头加速运动。如果把子弹在枪筒中的运动看做动弹头加速运动。如果把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动，已知子弹的加速度是匀加速直线运动，已知子弹的加速度是a，枪筒长，枪筒长x, ,求子弹射出枪口时的速度。（画过程示意图）求子弹射出枪口时的速度。（画过程示意图）

2、221atx atv 思路分析思路分析t课前练习课前练习2021attvx atvv 0avvt0 200021 avvaavvvxaxvv2202 一、推导匀变速直线运动的速度与位移的关系式一、推导匀变速直线运动的速度与位移的关系式二、对公式二、对公式v2-v02=2ax的理解的理解1.适用条件：适用于适用条件：适用于匀变速直线匀变速直线运动。运动。2.意义：公式意义：公式v2-v02=2ax反映了初速度反映了初速度v0、末、末速度速度v、加速度、加速度a、位移、位移x之间的关系之间的关系,当其中三当其中三个物理量已知时个物理量已知时,可求另一个未知量。可求另一个未知量。 深化理解深化理解

3、公式v2-v02=2ax中有几个矢量?如何确定各个矢量的正负?*物体做匀加速直线运动,应用公式v2-v02=2ax求解问题时,一般取初速度的方向为正方向。* * 物体做加速度与初速度方向相反的匀变速直线运动,应用公式v2-v02=2ax求解问题时,不一定取初速度的方向为正方向,也可以取加速度的方向为正方向。3.公式的矢量性：公式的矢量性：4.两种特殊形式：(1)当v0=0时,v2=2ax。(初速度为零的匀加速直线运动)(2)当v=0时,-v02=2ax。(末速度为零的匀减速直线运动) 1 1、射击时，火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀，推、射击时，火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀，推动弹头加速运动。如果把子

4、弹在枪筒中的运动看做动弹头加速运动。如果把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动，已知子弹的加速度是匀加速直线运动，已知子弹的加速度是a，枪筒长，枪筒长x, ,求子弹射出枪口时的速度。求子弹射出枪口时的速度。 （画过程示意图）（画过程示意图）课前练习课前练习axvv2202 2021attvx atvv 0axvv2202 三、三、匀变速直线运动匀变速直线运动的三个基本公式的三个基本公式 速度公式速度公式 ：位移公式位移公式 ：速度位移公式速度位移公式 ：提问提问:三个基本公式包含多少个物理量三个基本公式包含多少个物理量?0, , ,v v a t x“知三求二知三求二”解解（画过程示意图）（画

5、过程示意图）例题例题1：某飞机着陆时的速度是某飞机着陆时的速度是216km/h，随后匀减速滑行，加速度的大小是，随后匀减速滑行，加速度的大小是2m/s2，机场，机场的跑道至少要多长才能使飞机安全地停下来？的跑道至少要多长才能使飞机安全地停下来？注意加速度的方向注意加速度的方向与初速度方向相反与初速度方向相反末速度为末速度为0一般选初速度方向一般选初速度方向为参考正方向为参考正方向得得由由axvv2202 msmsmavvx900/22/6002222202 x xo o典例精析典例精析 例题例题2：在平直公路上，一汽车的速度为在平直公路上，一汽车的速度为15m/s，从某时刻开始刹车，在阻力作用

6、下，汽车以加速，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以加速度大小为度大小为2 2m/s2的运动，问刹车后的运动，问刹车后10s末车离开始刹末车离开始刹车点多远车点多远? ? （画过程示意图）（画过程示意图）2021211510(2)10250 xv tatmmm 刹车后多长刹车后多长时间停下？时间停下？000 1527.5ttvvatvvtsats20212115 7.5( 2) 7.5256.25xv tatmmm 对吗对吗?错解错解典例精析典例精析【微思考微思考】(1)物体做初速度为物体做初速度为v0,加速度为加速度为a的匀的匀加加速直线运速直线运动动,取初速度的方向为正方向取初速度的方向

7、为正方向,应用公式应用公式v2-v02=2ax求解运动位移求解运动位移x时的速度时的速度v, v有一正一负两解有一正一负两解,两两解都有意义吗解都有意义吗?为什么为什么? 提示：物体做单一方向的加速直线运动,速度不可能是负值,故正值有意义,负值无意义应舍掉。(2)取初速度的方向为正方向取初速度的方向为正方向,物体做初速度为物体做初速度为v0(0),加速度为加速度为a(0)时的速度时的速度v,v有一正一有一正一负两解负两解,两解都有意义吗两解都有意义吗?为什么为什么? 提示：物体先减速运动,速度减到零后再反向加速运动,速度的两个解都有意义,正值与负值分别表示减速运动过程中和加速运动过程中经过位移

8、x处的速度。 （如小球在光滑斜面上上滑，然后会下滑的。这时正负值都有意义。）分析：分析：末速度为零的匀减速直线运动可以看做是初速度末速度为零的匀减速直线运动可以看做是初速度为零的匀加速直线运动的逆过程为零的匀加速直线运动的逆过程-逆向思维法逆向思维法这样按初速为零的匀加速直线运动来处理将更为这样按初速为零的匀加速直线运动来处理将更为简捷。简捷。 1、火车刹车后火车刹车后5s停下来，设火车匀减速运动的最停下来，设火车匀减速运动的最后后1s内的位移是内的位移是2m，求刹车过程中的位移，求刹车过程中的位移? ? （画过程（画过程示意图）示意图）逆向思维法逆向思维法匀减速直线运动可以看做匀减速直线运动

9、可以看做反向的匀加速直线运反向的匀加速直线运（逆向思维）（逆向思维）2 2、一个滑雪的人，从、一个滑雪的人，从8585米长的山坡上匀变速滑米长的山坡上匀变速滑下，初速度是下，初速度是1.8m/s1.8m/s，末速度是，末速度是5.0m/s5.0m/s，他通过，他通过这段山坡需要多长时间？这段山坡需要多长时间？ （画过程示意图）（画过程示意图）ssmsmmvvxttvvxtt25/8.1/0.58522)(2100解法解法1:atvv 0axvv2202 解法解法2:练习题练习题3、从斜面上某位置，每隔从斜面上某位置，每隔0.1 s释放一个小球，在连续释放释放一个小球，在连续释放几个后，对在斜面

10、上的小球拍下照片，如图所示，测得几个后，对在斜面上的小球拍下照片，如图所示，测得sAB =15 cm，sBC =20 cm，试求，试求（1）小球的加速度）小球的加速度.（2）拍摄时）拍摄时B球的速度球的速度vB=?（3）拍摄时）拍摄时sCD=?（4）A球上面滚动的小球还有几个？球上面滚动的小球还有几个？练习题练习题(1)5 m/s2 (2)1.75 m/s (3)0.25 m (4)2个个解：（1）由 ，得小球的加速度为 （2）B点速度等于AC段的平均速度 （3）匀变速直线运动相邻相等时间内的位移差恒定，即xCDxBC= xBCxAB得xCD=2xBCxAB=0.25m （4）由vB=vA+a

11、t 得vA=vBat=1.25m/s所以A球运动的时间为tA= =0.25s 故A球上方正滚动的小球还有两个202vvvvt 三、（复习）三、（复习）匀变速直线运动匀变速直线运动的三个重要推论和二个结论的三个重要推论和二个结论 推论推论 1、平均速度：做匀变速直线运动的物体，平均速度：做匀变速直线运动的物体，某一段时间某一段时间t内的平均速度等于这段时间内中间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，还等于这段时间初末速度的平时刻的瞬时速度，还等于这段时间初末速度的平均值均值.Vtt0V0Vt/2平均速度公式：平均速度公式：Vt/2202/vvvvt平用平均速度算用平均速度算x：tvvx2

12、0推论推论 2、逐差相等：逐差相等：做匀变速直线运动的物体做匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间间隔在任意两个连续相等的时间间隔T内，位移之差内，位移之差是一个恒量是一个恒量，即，即: :221321.nnxxxxxxxaT TTTTx1x2X2-X1 =x=aTx=aT2 2x3X3-X2 =x=aTx=aT2 2Vt常用推论常用推论相邻相等相邻相等的时间间隔的时间间隔T T内通过位移之差内通过位移之差xx都相等都相等 x=aTx=aT2 2一做匀变速直线的物体，由一做匀变速直线的物体，由A A处开往处开往C C处，处， A A处初速度为处初速度为v v0 0，到达，到达C C处的

13、速度是处的速度是v v，求，求物体经过物体经过ACAC中点中点B B的速度的速度v vB B。推论3：中间位移的速度：22022vvvx Vtt0V0Vt/2Vt/22/2/stvvVs/2*匀加速直线运动匀加速直线运动结论结论1：匀变速直线运动一个过程的中间时刻速度：匀变速直线运动一个过程的中间时刻速度与中间位移速度总有：与中间位移速度总有：TTTTVt0X1 =0.5aT=0.5aT2 2X2 =1.5aT=1.5aT2 2X3 =2.5aT=2.5aT2 2X1 :X2:X3:=1:3:5:结论结论2：初速度为：初速度为0的匀变速直线运动的重要结论的匀变速直线运动的重要结论:第第1T内、

14、第内、第2T内、第内、第3T内内的位移之比是的位移之比是 1:3:5：一、等分运动时间一、等分运动时间1T1T末、末、2T2T末、末、3T3T末末nTnT末的瞬时速度之比：末的瞬时速度之比：1T1T内、内、2T2T内、内、3T3T内内nTnT内的位移之比：内的位移之比：第一个第一个T T内、第二个内、第二个T T内内第第n n个个T T内的位移之比：内的位移之比：初速度为零的初速度为零的匀加速直线运动的特殊规律匀加速直线运动的特殊规律n:3:2:1:321 nvvvv2222321n:3:2:1: nxxxx) 12( :531 nxxx：二、等分运动位移二、等分运动位移通过通过1X1X、2X2X、3X3X所用