2022年高中物理 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用教案 新人教版必修2

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1、2022年高中物理 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用教案 新人教版必修2 【基礎(chǔ)知識(shí)精講】: 1.速度公式 vt＝v0+at ①公式推導(dǎo) 強(qiáng)調(diào)對(duì)任意vt有 ＝a一定時(shí)，才有 vt＝v0+at ②公式變形 a＝，t＝，v0＝vt-at可作各種運(yùn)算 ③公式的討論:速度公式反映了勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化規(guī)律，式中v0是開(kāi)始計(jì)時(shí)的瞬時(shí)速度，vt是經(jīng)時(shí)間t后的瞬時(shí)速度. 速度公式中v0、vt、a都是矢量.在直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，規(guī)定正方向后(習(xí)慣上，常以初速v0的方向?yàn)檎较?，都可用帶正、負(fù)號(hào)的代數(shù)量表示.在這里正、負(fù)號(hào)與相應(yīng)物理量的方向相對(duì)應(yīng).因此，對(duì)計(jì)算結(jié)果中的正、負(fù)，需根據(jù)正方向的

2、規(guī)定，說(shuō)明其物理意義.若經(jīng)計(jì)算后vt＞0，說(shuō)明末速度與初速度同向，若a＜0，表示加速度與v0反向. 規(guī)定初速v0的方向?yàn)檎较蚝螅瑒驕p速運(yùn)動(dòng)的速度公式可變?yōu)椋簐t＝v0-at，其中a取絕對(duì)值.當(dāng)vt＝0時(shí)，可得運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t＝v0/a. 2.位移——時(shí)間關(guān)系 1)位移公式 s＝v0t+at2 2)公式變形 v0＝,t＝(取正值),a＝可求得各物理量. 3)只適用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，是矢量，注意正方向選取和式中各量的正負(fù)號(hào). 3.導(dǎo)出關(guān)系 1)速度與位移關(guān)系:由兩基本公式聯(lián)立可得 vt2＝v02+2as 2)平均速度:由兩個(gè)基本公式和平均速度定式 ＝,可得＝ 3)相鄰等時(shí)內(nèi)的

3、位移差 質(zhì)點(diǎn)以初速v0加速度a作勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)取相等的時(shí)間間隔為T(mén)，位移依次為s1、s2、…、sn， 得 sn-sn-1＝aT2. 以上三個(gè)導(dǎo)出式在解決一些特殊問(wèn)題時(shí)具有簡(jiǎn)捷方便的優(yōu)點(diǎn)，我們一要注意靈活選用，也要認(rèn)識(shí)到既然是導(dǎo)出式必與原式一樣是矢量式且只有勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)才遵循這些關(guān)系。 ?【重點(diǎn)難點(diǎn)解析】 推導(dǎo)和理解勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是本節(jié)的重點(diǎn)，平均速度的理解是難點(diǎn)，位移是運(yùn)動(dòng)(速度)的時(shí)間積累效果，如果速度隨時(shí)間均勻變化則可取作為速度的平均值，從而推出位移公式. 例1 汽車(chē)從靜止開(kāi)始以加速度a1做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又以大小為a2的加速度做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)直至停下，

4、一共前進(jìn)L.求汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間. 例2 一物體由A經(jīng)B到C做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，前2s從A到B和后2s從B到C的位移分別為8m、12m。求物體運(yùn)動(dòng)的加速度、A點(diǎn)速度和C點(diǎn)速度。 例3 一質(zhì)點(diǎn)以速度v0＝10m/s在平直的路面上運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻起，獲得一個(gè)與初速度方向相反大小為2.5m/s2的加速度，求從開(kāi)始產(chǎn)生加速度的時(shí)刻起，第1s末和第6s末的速度分別為多少? ?【高考?？碱}型】 考查追及問(wèn)題，如2002年全國(guó)考題 例1 兩輛完全相同的汽車(chē)，沿水平直路一前一后勻速行駛，速度均為v0，若前車(chē)突然以恒定的加速度剎車(chē)，在它剛停住時(shí)，后車(chē)以前車(chē)剎車(chē)時(shí)的加速度開(kāi)始剎車(chē).已知前車(chē)在剎車(chē)過(guò)程中

5、所行的距離為s，若要保證兩輛車(chē)在上述情況中不相撞，則兩車(chē)在勻速行駛時(shí)保持的距離至少應(yīng)為( ) A.s B.2s 3.3s D.4s 解析：前、后兩車(chē)的剎車(chē)位移相等，同為s＝t.從前車(chē)剎車(chē)后至后車(chē)停止運(yùn)動(dòng)過(guò)程中后車(chē)多發(fā)生的位移即為前車(chē)剎車(chē)過(guò)程中后車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)的位移 s′＝v0t＝2s.——t為剎車(chē)時(shí)間.答案：B 考查平均速度的活用 例2 一物體作勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度的大小為4m/s，1s后速度的大小變?yōu)?0m/s.在這1s內(nèi)該物體的( ) A.位移的大小可能大于10m B.位移的大小可能小于4m C.加速度的大小可能大于10m/

6、s2 D.加速度的大小可能小于4m/s2 解析：物體1s前后兩速度有同向和反向兩種情況：同向時(shí)，位移大小s1＝×1＝7m，加速度大小a1＝×1＝6m/s2;反向時(shí)，位移大小s2＝×1＝3m,加速度大小a2＝＝14m/s2. 答案：BC 【同步達(dá)綱練習(xí)】:在應(yīng)用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度公式vt＝v0+at進(jìn)行計(jì)算時(shí)，一般以初速度的方向?yàn)? 方向，當(dāng)物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)a為 值，當(dāng)物體做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)a為 值. 2.一個(gè)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，第2s末的速度為8m/s，第4s末的速度為4m/s，則物體做的是 運(yùn)動(dòng)，物體的加速度為

7、，加速度的方向與初速度的方向 .(填相同或相反) 3.物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，10s后速度達(dá)到36km/h，則物體的加速度為 ，若要使它的速度達(dá)到15m/s，則需用的時(shí)間為 . 4.汽車(chē)以2m/s2的加速度由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則第5s末汽車(chē)的速度為 ,5s內(nèi)汽車(chē)的位移為 ，第5s內(nèi)汽車(chē)的位移為 . 5.一個(gè)人從85m長(zhǎng)的山坡上滑雪而下，v0＝2m/s,vt＝14m/s，則此人在這段山坡上的a＝ m/s2，所用時(shí)間t＝ s,他的＝

8、 . 6.小汽車(chē)進(jìn)行剎車(chē)試驗(yàn)，速度從8m/s勻減速到零用了1s，按照規(guī)定小汽車(chē)剎車(chē)后滑行距離不得超過(guò)5.9m,則此車(chē)剎車(chē)后滑行的距離為 m，因此它 要求. 7.如圖所示，是①②兩個(gè)物體做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度圖像，由圖可知①做 運(yùn)動(dòng)，②做 運(yùn)動(dòng)，它們的加速度大小關(guān)第是a1 a2，二者的加速度方向 ，速度方向 . 8.做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，初速度是0.5m/s，加速度是0.1m/s2，那么第4s末的瞬時(shí)速度v4＝ ，頭4s內(nèi)

9、的平均速度＝ . 9.物體沿斜面做v0＝0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在第3s內(nèi)的位移為1.5m，那么它的( ) A.加速度為0.5m/s2 B.在前3s內(nèi)的位移為2.7m C.3s末的速度為1.5m/s D.3s內(nèi)的平均速度為0.75m/s 10.如圖所示為甲、乙兩物體在同一直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像.圖上P點(diǎn)表示( ) A.兩物體相遇 B.兩物體速度大小相等，方向相反 C.兩物體速度大小相等，方向相同 D.兩物體加速度方向相反 ?【素質(zhì)優(yōu)化訓(xùn)

10、練】 1.物體由靜止開(kāi)始作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，先勻加速運(yùn)動(dòng)了4秒，又勻速運(yùn)動(dòng)了10秒，再勻減速運(yùn)動(dòng)6秒后停止，它共前進(jìn)了1500米，求它在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度。 ??2.某質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線(xiàn)開(kāi)始，開(kāi)始的4s內(nèi)的位移是12m，緊接著第二個(gè)4s內(nèi)的位移是20m，求質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度和初速度. 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用 掌握質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是本章的核心，這一節(jié)有許多公式，但公式的核心是vt=v0+at，s=v0t+at2，有了這兩個(gè)公式，根據(jù)各量關(guān)系進(jìn)行變換，就可得到其它公式。 運(yùn)用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來(lái)解答習(xí)題時(shí)，一般可分為以下幾個(gè)步驟進(jìn)行： （1） 根據(jù)題意，確定研究對(duì)象 （2） 明

11、確物體作什么運(yùn)動(dòng)，并且畫(huà)出草圖 （3） 分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程的特點(diǎn)，并選用反映其特點(diǎn)的公式 （4） 建立一維坐標(biāo)，確定正方向，列出方程求解 （5） 進(jìn)行驗(yàn)算和討論 1、 證明：作勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，在某段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度v等于物體在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，即v== 2、 證明：（1）初速度為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之比為奇數(shù)比sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sN=1∶3∶5∶…∶（2n-1） （2）勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等時(shí)間間隔內(nèi)位移之差為常數(shù)，則好等于加速度和時(shí)間平方的乘積，即△s=sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=…=aT2（T為時(shí)間間隔） （3）初速度為零的勻

12、加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)歷連續(xù)相同的位移所需時(shí)間之比為 tⅠ∶tⅡ∶tⅢ∶…∶tN=1∶（-1）∶（）∶…∶（） 【反饋練習(xí)】 1、 證明：初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的常用結(jié)論： （1） 速度與時(shí)間成正比，即v1∶v2=t1∶t2 （2） 位移與時(shí)間的平方成正比，即s1∶s2=t12∶t22 （3） 通過(guò)連續(xù)相等位移S時(shí)的速度之比為vⅠ∶vⅡ∶vⅢ∶…∶vN=1∶∶∶…∶ 2、 物體從靜止開(kāi)始沿斜面滑下作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)3s鐘后開(kāi)始在水平面上做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)9s鐘停止，則物體在斜面上的位移和在平面上的位移之比。 3、 汽車(chē)關(guān)閉油門(mén)后作勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)最后停下來(lái)，在此過(guò)程中，最后三段連續(xù)相等時(shí)間間隔內(nèi)的平均速度之比為多少？（提示：根據(jù)汽車(chē)勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)至停止這一特點(diǎn)，利用逆向思維，可以把它看成反方向的初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)） 4、 某質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，連續(xù)兩個(gè)4s內(nèi)通過(guò)的位移是12m和20m，求質(zhì)點(diǎn)的加速度和初速度。（提示：可利用△s=aT2）