高中物理必修《匀变速直线运动的规律及应用》教学课件3

运动的描述匀变速直线运动第一章第二讲匀变速直线运动的规律及应用02核心考点·探究突破03模拟演练·稳基提能栏目导航01基础再现·双击落实04课后回顾·高效练习01基础再现·双击落实1.匀变速直线运动一匀变速直线运动的规律

(3)对照教材：对于匀速直线运动，物体的位移对应着v­t图线与t轴围成的面积．对于匀变速直线运动，它的位移也对应着v­t图线与t轴围成的面积①请同学们根据以上研究，根据v­t图象推导出匀加速直线运动的位移与时间的关系式．②由速度公式和位移公式可得出速度与位移的关系____________2．初速度为零的匀变速直线运动的四个重要推论(1)1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为：v1∶v2∶v3∶…∶vn＝____________________．(2)1T内、2T内、3T内……位移的比为：x1∶x2∶x3∶…∶xn＝________________________．(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为：x1∶x2∶x3∶…∶xn＝____________________________．(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为：t1∶t2∶t3∶…∶tn＝___________________________________________．1∶2∶3∶…∶n

12∶22∶32∶…∶n2

1∶3∶5∶…∶(2n－1)

1.概念规律二自由落体运动和竖直上抛运动

自由落体运动运动条件(1)物体只受_________作用(2)由_________开始下落运动性质初速度为零的____________直线运动运动规律(1)速度公式：____________(2)位移公式：____________(3)速度—位移公式：____________

重力静止匀加速v＝gt

v2＝2gh

v0－gt

－2gh

2.对照教材：伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程．(1)图甲、乙、丙、丁，哪些是实验现象？哪是经过合理外推得出的结论？其中图甲、乙、丙的实验目的是什么？提示：图甲、乙、丙是实验现象，运用该实验可“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显；图丁是经过合理外推得出的结论．(2)伽利略对自由落体的研究采用了什么样的科学思想方法？其探究过程经历了哪些思维过程？提示：实验和逻辑推理相结合；问题—猜想—数学推理—实验验证—合理外推—得出结论．3．以30m/s的速度将一小球竖直向上抛出，不计空气阻力，g取10m/s2．(1)把小球不同时刻的速度及离地面的高度填入下列表中.时间(s)123456速度(m/s)高度(m)提示：时间(s)123456速度(m/s)20100－10－20－30高度(m)25404540250(2)通过以上计算，试总结竖直上抛运动具有哪些特点？提示：竖直上抛运动具有对称性：即上升和下降过程经过同一位置时速度大小相等、方向相反；上升和下降过程经过同一段高度所用时间相同．1．判断正误(1)做匀变速直线运动的物体的速度均匀变化．(

)(2)一物体做匀变速直线运动，某时刻速度为6m/s，1s后速度为反向10m/s，加速度的大小一定为4m/s2.(

)(3)某物体从静止开始做匀加速直线运动，速度由0到v运动距离是由v到2v运动距离的2倍．(

)(4)对任意直线运动，其中间时刻的瞬时速度一定等于其平均速度．(

)(5)不计空气阻力，物体从某高度由静止下落，任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差恒定．(

)答案：(1)√

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√2.(粤教版必修1P35第5题改编)雨滴自屋檐由静止滴下，每隔0.2s滴下一滴，第1滴落下时第6滴恰欲滴下，此时测得第1、2、3、4滴之间的距离依次为1.62m、1.26m、0.9m．假定落下的雨滴的运动情况完全相同，则此时第2滴雨滴下落的速度和屋檐高度各为(假设雨滴下落过程中不考虑空气阻力)(

)A．3.6m/s,4.5m

B．7.2m/s,4.5mC．3.6m/s,4m D．8m/s,4mB

3．(人教版必修1P45第3题)某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为5m/s2，所需的起飞速度为50m/s，跑道长100m．通过计算判断，飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞？为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度，航空母舰装有弹射装置．对于该型号的舰载飞机，弹射系统必须使它至少具有多大的初速度？为了尽量缩短舰载飞机起飞时的滑行距离，航空母舰还需逆风行驶．这里对问题做了简化．4．(人教版必修1P45第5题)频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段．在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置．如图是小球自由下落时的频闪照片示意图，频闪仪每隔0.04s闪光一次．如果通过这幅照片测量自由落体加速度，可以采用哪几种方法？试一试．照片中的数字是小球落下的距离，单位是厘米．1.运动学公式中正、负号的规定(1)除时间t外，x、v0、v、a均为矢量，所以需要确定正方向，一般以v0的方向为正方向．与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值，当v0＝0时，一般以加速度a的方向为正方向．(2)五个物理量t、v0、v、a、x必须针对同一过程．02核心考点·探究突破考点一匀变速直线运动规律的应用

如图所示，是冰壶以速度v垂直进入四个宽为l的矩形区域沿虚线做匀减速直线运动，且刚要离开第四个矩形区域的E点时速度恰好为零，冰壶通过前三个矩形的时间为t，试通过所学知识分析并计算冰壶通过第四个矩形所用的时间是多少？(可选用多种方法)答案：t法三图象法冰壶做匀减速直线运动的速度—时间图象如图所示，冰壶由A到E的位移与由D到E的位移之比为4∶1，由于相似三角形的面积之比等于对应边长的平方之比，则tOE∶tOD＝2∶1，故tDE＝tOD＝t，即冰壶通过第四个矩形所用的时间为t′＝t．

解决匀变速直线运动问题常用的“六法”

某物体做匀加速直线运动，初速度为5.5m/s，第10s内的位移比第3s内的位移多7m，求：(1)物体的加速度．(2)物体在第3s内的位移．答案：(1)1m/s2

(2)8mD

2．(2018·武汉联考)某款小轿车对紧急制动性能的设计要求是：以20m/s的速度行驶时，急刹车距离不得超过25m．在一次紧急制动性能测试中，该款小轿车以某一速度匀速行驶时实行紧急制动，测得制动时间为1.5s，轿车在制动的最初1s内的位移为8.2m，试根据测试结果进行计算来判断这辆轿车的紧急制动性能是否符合设计要求．答案：这辆轿车的紧急制动性能符合设计要求考点二两类特殊的匀减速直线运动

刹车类运动和双向可逆类运动刹车类问题指匀减速到速度为零后即停止运动，加速度a突然消失，求解时要注意确定其实际运动时间双向可逆类如沿光滑斜面上滑的小球，到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑，全过程加速度大小、方向均不变，故求解时可对全过程列式，但必须注意x、v、a等矢量的正负号及物理意义3．(2018·山西四校联考)以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为a＝4m/s2的加速度，刹车后第3s内，汽车走过的路程为(

)A．12.5m

B．2mC．10m D．0.5mD

ABC

1.自由落体运动的处理方法自由落体运动是v0＝0，a＝g的匀变速直线运动，所以匀变速直线运动的所有公式和推论全部适用．2．竖直上抛运动的两种处理方法(1)分段法：分为上升过程和下落过程．(2)全程法：将全过程视为初速度为v0，加速度为a＝－g的匀变速直线运动．考点三自由落体运动和竖直上抛运动

②速度的对称性物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等．③能量的对称性物体从A→B和从B→A重力势能变化量的大小相等，均等于mghAB．(2)多解性当物体经过抛出点上方某个位置(最高点除外)时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，造成双解，在解决问题时要注意这个特点．5．(多选)一物体从离地面45m高处做自由落体运动(g取10m/s2)，则下列说法正确的是(

)A．物体运动3s后落地B．物体落地时的速度大小为30m/sC．物体在落地前最后1s内的位移为25mD．物体在整个下落过程中的平均速度为20m/sABC

6．一物体以足够大的初速度做竖直上抛运动，在上升过程的最后1s初的瞬时速度的大小和最后1s内的位移大小分别是(

)A．10m/s,10mB．10m/s,5mC．5m/s,5mD．由于不知道初速度的大小，故无法计算B

多过程组合问题的“三个”处理技巧1．用图象分析运动学问题能很好地反映出物体的运动规律，且直观、形象，这是图象法的优势，一些物理量的关系能通过图象很明显地反映出来．2．将末速度为零的匀减速直线运动通过逆向思维转化为初速度为零的匀加速直线运动．3．多运动过程的转折点的速度是联系两个运动过程的纽带，因此，转折点速度的求解往往是解题的关键．考点四匀变速直线运动的多过程问题

公路人工收费站会影响道路的畅通，ETC应运而生，ETC是电子不停车收费系统的简称．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示．假设道路上有并行的甲、乙两辆汽车，都以v1＝15m/s朝收费站沿直线匀速行驶，现甲车过ETC通道，需要在某位置开始做匀减速直线运动，到达虚线EF处速度正好减为v2＝5m/s，在虚线EF与收费站中心线之间以5m/s的速度匀速行驶，通过收费站中心线后才加速行驶恢复原来速度，虚线EF处与收费站中心线的距离d＝10m．乙车过人工收费通道，需要在中心线前某位置开始做匀减速运动，至中心线处恰好速度为零，经过20s，缴费成功后再启动汽车匀加速行驶恢复原来速度．已知甲、乙两车匀加速过程的加速度大小均为a1＝1m/s2，匀减速过程的加速度大小均为a2＝2m/s2．(1)甲车过ETC通道时，从开始减速到恢复原来速度过程中的位移大小是多少？(2)假设人工收费通道前有一列车队在匀速行驶，车距都为Δx2，当前一辆车从中心线启动行驶78.125m时，后一辆车刚好停在中心线上，则Δx2为多大？(3)假设有两列车队分别从ETC通道和人工收费通道通过，通过ETC通道的车队匀速行驶时相邻两车间均相距Δx1＝120m，通过人工收费通道的车队匀速行驶时相邻两车间距均为Δx2，则每小时从ETC通道多通过多少辆车？答案：(1)160m

(2)487.5m

(3)340辆如果一个物体的运动包含几