高中物理课时匀变速直线运动的规律及应用课件新人教版

1、课时课时2 匀变速直线运动的规律及应匀变速直线运动的规律及应用用 疑难详析疑难详析 1由于由于a在数值上等于单位时间内速度的变化量，在数值上等于单位时间内速度的变化量，所以所以at就是运动过程中速度的变化量，再加上初速度就是运动过程中速度的变化量，再加上初速度v0，就，就得到得到t时刻物体运动的速度时刻物体运动的速度v，即，即vv0at；2由于匀变速直线运动的加速度由于匀变速直线运动的加速度a恒定，所以在相恒定，所以在相同的时间同的时间t内速度的变化量内速度的变化量at相同；相同；3在计算匀变速直线运动的位移在计算匀变速直线运动的位移x时，如果有时间时，如果有时间t参与计算，选用公式参与计算，

2、选用公式xv0t at2比较方便；如果没有时比较方便；如果没有时间间t，不牵涉到时间的问题，用，不牵涉到时间的问题，用v2v2ax计算比较方便；计算比较方便；如果没有加速度如果没有加速度a，不牵涉到加速度的问题，用计算比，不牵涉到加速度的问题，用计算比较方便；较方便； 4以上四个公式中共有五个物理量：以上四个公式中共有五个物理量：x、v、v0、a、t，这五个物理量中只要其中三个物理量确定之后，另外两，这五个物理量中只要其中三个物理量确定之后，另外两个就唯一确定了每个公式中只有其中的四个物理量，当个就唯一确定了每个公式中只有其中的四个物理量，当已知某三个而要求另一个时，往往选定一个公式就可以已知

3、某三个而要求另一个时，往往选定一个公式就可以了这四个公式仅适用于匀变速直线运动，包括有往返的了这四个公式仅适用于匀变速直线运动，包括有往返的情况，对于匀变速曲线运动和变加速运动均不成立情况，对于匀变速曲线运动和变加速运动均不成立2初速度为零的匀加速直线运动初速度为零的匀加速直线运动 设设T为等分时间间隔，为等分时间间隔，1T内、内、2T内、内、3T内、内、nT内的位移之比为内的位移之比为12 22 32 n21T末、末、2T末、末、3T末、末、nT末的速度之比为末的速度之比为1 2 3 n第一个第一个T内、第二个内、第二个T内、第三个内、第三个T内、内、第、第n个个T内位移之比为内位移之比为1

4、 3 5 (2n1)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为1 (1) () ()对末速度为零的匀减速直线运动，将物体的运动看对末速度为零的匀减速直线运动，将物体的运动看成是从静止开始的反方向的匀加速运动，从而相应地运用成是从静止开始的反方向的匀加速运动，从而相应地运用这些规律这些规律3判断一个直线运动是否是匀变速直线运动的方判断一个直线运动是否是匀变速直线运动的方法法有两种方法其一，借助匀变速直线运动的定义来有两种方法其一，借助匀变速直线运动的定义来判断，看在相等的时间内速度的变化量是否都相等，如果判断，看在相等的时间内速度的变化量是否都相等，如果

5、都相等则是匀变速直线运动，否则不是；其二，利用匀变都相等则是匀变速直线运动，否则不是；其二，利用匀变速直线运动的推论速直线运动的推论xaT2(恒量恒量)来判断，即看物体在连续来判断，即看物体在连续相等的时间间隔相等的时间间隔T内，其位移之差是否为同一个常数，如果内，其位移之差是否为同一个常数，如果是则为匀变速直线运动，否则就不是匀变速直线运动是则为匀变速直线运动，否则就不是匀变速直线运动 深化拓展深化拓展 1严格的自由落体运动只在没有空气阻力的空间严格的自由落体运动只在没有空气阻力的空间才存在，如果空气阻力相对重力比较小才存在，如果空气阻力相对重力比较小(实际生活中的重物实际生活中的重物下落下

6、落)可近似看作自由落体物体做自由落体运动的快慢与可近似看作自由落体物体做自由落体运动的快慢与物体的质量无关，不同质量的物体下落快慢是相同的物体的质量无关，不同质量的物体下落快慢是相同的注意：只有从静止开始的自由下落过程才是自由落注意：只有从静止开始的自由下落过程才是自由落体运动，从中间选取的一段运动过程不是自由落体运动体运动，从中间选取的一段运动过程不是自由落体运动2用打点计时器探究自由落体运动规律时纸带的用打点计时器探究自由落体运动规律时纸带的处理方法处理方法(1)取点原则：如图取点原则：如图1所示，从打下的纸带中选取点所示，从打下的纸带中选取点迹清晰的纸带，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测

7、量的迹清晰的纸带，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的位置取一个开始点位置取一个开始点A，然后每，然后每5个计时点个计时点(或者说每隔或者说每隔4个计个计时点时点)取一个计数点取一个计数点B、C、D、E、F、，这样每两个计，这样每两个计数间的时间间隔为数间的时间间隔为T0.1 s，计算比较方便，计算比较方便(2)长度的测量：利用毫米刻度尺测出各点到长度的测量：利用毫米刻度尺测出各点到A点的点的距离算出相邻计数点间的距离距离算出相邻计数点间的距离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，读数时必须估读到，读数时必须估读到0.1 mm.(3)利用纸带计

8、算速度和加速度的方法利用纸带计算速度和加速度的方法某段时间内中间时刻的即时速度等于该段时间内某段时间内中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度的平均速度vn， 由此可求任一计数点对应的瞬时由此可求任一计数点对应的瞬时速度；速度；在匀变速直线运动中，任意连续相等的时间间隔在匀变速直线运动中，任意连续相等的时间间隔T内，其位移之差是个恒量，公式表示为内，其位移之差是个恒量，公式表示为xaT2，由此可，由此可求加速度；求加速度；“逐差法逐差法”可减小求加速度时带来的误差，公式为可减小求加速度时带来的误差，公式为a，式中，式中x1、x2、x3、x4、x5、x6是连续相邻两个计数点之间的距离，是连续相

9、邻两个计数点之间的距离，T是相邻两个计数点之是相邻两个计数点之间的时间间隔；为了减小误差，还可以利用间的时间间隔；为了减小误差，还可以利用vt图象求图象求a，求出求出B、C、D、E、F、各点的即时速度，画出各点的即时速度，画出vt图线，图线，图线的斜率就是所要求的加速度图线的斜率就是所要求的加速度a.例例1汽车自汽车自O点由静止开始在平直公路上做匀加点由静止开始在平直公路上做匀加速直线运动，途中速直线运动，途中6 s时间内依次经过时间内依次经过P、Q两根电线杆已两根电线杆已知知P、Q相距相距60 m，车经过，车经过Q点时的速率为点时的速率为15 m/s.求：求：(1)汽车经过汽车经过P点时的速

10、率是多少？点时的速率是多少？(2)汽车的加速度为多少？汽车的加速度为多少？(3)O、P两点间距离为多少？两点间距离为多少？答案答案(1)5 m/s(2)1.67 m/s2(3)7.5 m题后反思：解决运动问题的一般方法：题后反思：解决运动问题的一般方法：(1)根据题意，确定研究对象；根据题意，确定研究对象；(2)明确物体做什么运动，并且画出运动示意图；明确物体做什么运动，并且画出运动示意图；(3)分析研究对象的运动过程及特点，合理选择公式，分析研究对象的运动过程及特点，合理选择公式，注意多个运动过程的联系；注意多个运动过程的联系；(4)确定正方向，列方程求解；确定正方向，列方程求解；(5)对结

11、果进行讨论、验算对结果进行讨论、验算.2002年年12月月31日，我国与德国合作建设的磁悬浮列日，我国与德国合作建设的磁悬浮列车开始运营这是世界上第一条投入商业性运营的磁悬浮车开始运营这是世界上第一条投入商业性运营的磁悬浮列车线路该线路全长列车线路该线路全长x20 km，某次列车从始发站出发，某次列车从始发站出发，先做匀加速运动；当列车达到最大速度先做匀加速运动；当列车达到最大速度v120 m/s后，改后，改做匀速运动；经一段时间后，再做匀减速运动，最后恰好做匀速运动；经一段时间后，再做匀减速运动，最后恰好停在终点处已知加速过程所用的时间与减速过程所用时停在终点处已知加速过程所用的时间与减速过

12、程所用时间相等，列车运动的总时间间相等，列车运动的总时间t440 s，求列车做匀加速时加，求列车做匀加速时加速度的大小速度的大小(答案保留二位有效数字答案保留二位有效数字)答案：答案：0.44 m/s2题型二匀变速直线运动规律的应用题型二匀变速直线运动规律的应用例例2一个做匀加速直线运动的质点，在连续相等一个做匀加速直线运动的质点，在连续相等的两个时间间隔内，通过的位移分别是的两个时间间隔内，通过的位移分别是24 m和和64 m，每个，每个时间间隔为时间间隔为4 s，求质点的初速度和加速度，求质点的初速度和加速度解析解析法法1：基本公式法：基本公式法画出过程示意图，如图画出过程示意图，如图2所

13、示，因题目中只涉及位所示，因题目中只涉及位移与时间，故选择公式：移与时间，故选择公式： 答案答案1 m/s2.5 m/s题后反思：运动学问题的求解一般均有多种解法，题后反思：运动学问题的求解一般均有多种解法，进行一题多解训练可以熟练地掌握运动学规律，提高灵活进行一题多解训练可以熟练地掌握运动学规律，提高灵活运用知识的能力，从多种解法的对比中进一步明确解题的运用知识的能力，从多种解法的对比中进一步明确解题的基本思路和方法，从而提高解题能力基本思路和方法，从而提高解题能力.一质点由静止开始作匀加速直线运动，已知它在第一质点由静止开始作匀加速直线运动，已知它在第2 s内的位移是内的位移是3 m，则它

14、在第，则它在第5 s内的位移是多少？内的位移是多少？解析：解析：因为已知第因为已知第2 s内的位移求第内的位移求第5 s内位移，可以内位移，可以根据初速度为零的匀加速直线运动的特点，在连续相等时根据初速度为零的匀加速直线运动的特点，在连续相等时间内的位移之比间内的位移之比x x x1 3 5，运用比，运用比例法求解因质点做初速度为零的匀加速直线运动，有例法求解因质点做初速度为零的匀加速直线运动，有x x x1 3 5x/x1/3，x3x33 m9 m.答案：答案：9 m一列火车做匀变速直线运动，一人在轨道旁边观察一列火车做匀变速直线运动，一人在轨道旁边观察火车运动，发现在相邻的两个火车运动，发

15、现在相邻的两个10 s内，火车从他跟前分别驶内，火车从他跟前分别驶过过8节车厢和节车厢和6节车厢，每节车厢长节车厢，每节车厢长8 m(连接处长度不计连接处长度不计)，求：求：(1)火车的加速度的大小；火车的加速度的大小；(2)人开始观察时火车速度的大小人开始观察时火车速度的大小答案：答案：(1)0.16 m/s2(2)7.2 m/s例例3水滴从屋檐自由落下，经过高为水滴从屋檐自由落下，经过高为1.8 m的窗的窗户历时户历时0.2 s，若不计空气阻力，若不计空气阻力，g取取10 m/s2，则屋檐离窗顶，则屋檐离窗顶有多高有多高答案答案3.2 m题后反思：题后反思：1自由落体运动是初速度为零的匀加

16、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，匀变速直线运动的有关规律和推论均适用速直线运动，匀变速直线运动的有关规律和推论均适用.2必须是从静止开始算起的自由下落过程才是自必须是从静止开始算起的自由下落过程才是自由落体运动，从中间取的一段运动过程不是自由落体运动，由落体运动，从中间取的一段运动过程不是自由落体运动，充分利用初速度为零的特点充分利用初速度为零的特点.一条直杆一条直杆AB长长15 m，上端挂起，然后让它自由下，上端挂起，然后让它自由下落，如图落，如图4所示，求全杆经过离杆下端所示，求全杆经过离杆下端B端端5 m处的处的O点所需点所需的时间的时间(取取g10 m/s2)答案：答案：见解

17、析见解析1.(2008.上海高考上海高考)某物体以某物体以30 m/s的初速度竖直上的初速度竖直上抛，不计空气阻力，抛，不计空气阻力，g取取10 m/s2,5 s内物体的内物体的 ()A路程为路程为65 mB位移大小为位移大小为25 m，方向向上，方向向上C速度改变量的大小为速度改变量的大小为10 m/sD平均速度大小为平均速度大小为13 m/s，方向向上，方向向上答案：答案：AB解析：解析：在在“物体自由下落的速度物体自由下落的速度vt随着下落高度随着下落高度h(位移大小位移大小)是均匀变化是均匀变化”的前提下是不可能有的前提下是不可能有 的，的，所以式错误所以式错误答案：答案：B启动加速度

18、a14 m/s2制动加速度a28 m/s2直道最大速度v140 m/s弯道最大速度v220 m/s直道长度x218 m3辨析题：要求摩托车由静止开始在尽量短的时辨析题：要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯间内走完一段直道，然后驶入一段半圆形的弯道，但在弯道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道，道上行驶时车速不能太快，以免因离心作用而偏出车道，求摩托车在直道上行驶所用的最短时间有关数据见表求摩托车在直道上行驶所用的最短时间有关数据见表格格 4.(2008.全国卷全国卷)已知已知O、A、B、C为同一直线上为同一直线上的四点，的四点，AB间的距离为间的距离为l1，BC间的距离为间的距离为l2.一物体自一物体自O点点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点已知物体通过三点已知物体通过AB段与段与BC段所用的时间相等求段所用的时间相等求O与与A的距离的距离 5原地起跳时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地从原地起跳时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地从开始蹬地到离地是加速过程开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速视为匀加速)，加速过程中重心，加速过程中重心上升的距离称为上升的