2012《金榜奪冠》物理一輪第一章第一單元第2課時(shí).ppt

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第一單元直線運(yùn)動(dòng)的基本概念與規(guī)律第2課時(shí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,必修1第一章運(yùn)動(dòng)的描述探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,,基礎(chǔ)回顧,考點(diǎn)一,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律,1．定義：物體在一直線上運(yùn)動(dòng)，如果在相等時(shí)間內(nèi)______，這種運(yùn)動(dòng)叫勻變速直線運(yùn)動(dòng)．2．特點(diǎn)：a＝______.3．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式(1)速度公式：vt＝________.(2)平均速度關(guān)系式：＝________,答案：1．速度變化相等2．恒量3．(1)v0＋at(2),(3)位移公式：s＝________.(4)速度位移關(guān)系式：________,答案：(4)2as,要點(diǎn)深化,1．關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)公式的兩點(diǎn)說明勻變速直線運(yùn)動(dòng)的四個(gè)公式，vt＝v0＋at；(1)同一直線上的矢量要么方向相同，要么方向相反，對(duì)做直線運(yùn)動(dòng)的物體來說，在規(guī)定某個(gè)方向?yàn)檎较蛑?，就可以用帶有正?fù)號(hào)的數(shù)值來表示矢量，上述公式中的矢量運(yùn)算也就變成了標(biāo)量運(yùn)算．v0、a、s三個(gè)物理量本身帶有正負(fù)號(hào)，正號(hào)表示該物理量的方向與規(guī)定的正方向相同，負(fù)號(hào)表示該物理量的方向與規(guī)定的正方向相反，而并不表示大?。话闱闆r下，總是規(guī)定初速度方向?yàn)檎?dāng)v0與a的方向相同時(shí)，為加速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)v0與a的方向相反時(shí)，為減速直線運(yùn)動(dòng)．,(2)只要知道任意兩個(gè)公式，其他兩個(gè)公式便可以推導(dǎo)出來(讀者不妨推導(dǎo)一下)，所以4個(gè)公式只有兩個(gè)是獨(dú)立的．當(dāng)一個(gè)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，描述或反映這一段運(yùn)動(dòng)規(guī)律的公式中一共涉及v0、vt、a、t、s5個(gè)物理量，而每個(gè)獨(dú)立方程中需要已知三個(gè)物理量才能求出一個(gè)物理量，故利用兩個(gè)獨(dú)立方程便能求出剩余的兩個(gè)未知數(shù)．當(dāng)然，對(duì)兩個(gè)追及物體，已知兩個(gè)物理量，再根據(jù)雙方的關(guān)系，也可以求出其他的物理量．,2．追及相遇問題解題指導(dǎo)：解題關(guān)鍵條件——追及物體與被追及物體速度相等(1)類型及追及的條件①初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向勻速(或勻減速)直線運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)，追上之前兩者距離最大的條件為：追及者的速度等于被追及者的速度．,②勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)，追上之前兩者距離最小的條件為：追及者的速度等于被追及者的速度．③勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向勻速(或勻加速)直線運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)，恰好追上(或恰好追不上)的臨界條件為：即追尾時(shí)，追及者速度等于被追及者速度．(2)解題步驟：①根據(jù)題意畫出運(yùn)動(dòng)草圖；②根據(jù)追及條件和速度公式求得勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．③兩物體在相遇時(shí)處于同一位置，它們的位移與開始運(yùn)動(dòng)時(shí)兩物體之間的距離有確定關(guān)系，它們的時(shí)間也有確定關(guān)系，這兩個(gè)關(guān)系滲透至位移公式可列出方程式，求解位移．,,基礎(chǔ)回顧,考點(diǎn)二,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的重要推論及特殊規(guī)律,1．勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的三個(gè)推論(1)任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)，位移之差是一恒量，即sⅡ－sⅠ＝sⅢ－sⅡ＝……＝sN－sN－1＝________.(2)在一段時(shí)間的中間時(shí)刻瞬時(shí)速度等于該物體在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，若這段時(shí)間內(nèi)的初速度為v0、末速度為vt，即＝________.(3)作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在某段位移中點(diǎn)位置的瞬時(shí)速度跟這段位移內(nèi)的初速度v0、末速度vt的關(guān)系為：＝________.,答案：1．(1)aT2,2．初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特殊規(guī)律(設(shè)T為等分時(shí)間間隔)(1)1T末、2T末、3T末……瞬時(shí)速度的比為v1∶v2∶v3∶…∶vn＝__________________；(2)1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)……位移之比為：s1∶s2∶s3∶…∶sn＝______________________；(3)第1個(gè)T內(nèi)、第2個(gè)T內(nèi)、第3個(gè)T內(nèi)……位移之比為：sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sN＝____________________；(4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用的時(shí)間之比為：t1∶t2∶t3∶…∶tn＝_____________________________________.,答案：2．(1)1∶2∶3∶…∶n(2)12∶22∶32∶…∶n2(3)1∶3∶5∶…∶(2n－1),要點(diǎn)深化,1．勻變速直線運(yùn)動(dòng)中任意兩個(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差不變的推廣任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)，位移之差是一恒量，即sⅡ－sⅠ＝sⅢ－sⅡ＝……＝sN－sN－1＝aT2；若把位移差改為sⅢ－sⅠ、sⅣ－sⅡ……，也是一恒量，等于2aT2；這個(gè)系數(shù)2可看作是表示兩段位移中的“下標(biāo)之差”(如vt中的t即為下標(biāo))．由此可得：sⅣ－sⅠ＝sⅤ－sⅡ＝……＝3aT2；sⅤ－sⅠ＝……＝4aT2.依此類推，不勝枚舉．2．基本公式加上這么多推論公式，應(yīng)該如何選擇一種方法是不管推論只選基本公式，把已知量代入基本公式求解；再一種方法是分析已知量、相關(guān)量與待求量，看這些量共存于哪一個(gè)公式中，這個(gè)公式就是要選取的最合適的公式．前種方法需要列出方程條數(shù)多，求解麻煩；后種方法選公式需要花點(diǎn)工夫，但列方程的條數(shù)少，求解比較簡(jiǎn)便．,3．運(yùn)動(dòng)學(xué)幾種特殊解題方法(1)逆向思維法即逆著原來的運(yùn)動(dòng)過程考慮，例如，對(duì)于勻減速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)末速度為零時(shí)，可轉(zhuǎn)化成為一個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．物體豎直上拋，逆著拋出方向，就變成從最高點(diǎn)向下的自由落體運(yùn)動(dòng)等等，利用這種方法，有時(shí)可使列式簡(jiǎn)潔，解題方便．(2)圖象法如用作vt圖可以求出某段時(shí)間的位移大小，可以比較和大小，快速判斷相同位移不同運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間，科學(xué)解答追及問題等等．(3)極值法用二次函數(shù)配方程求極值，這在追及問題中應(yīng)用較多．,,,題型一,理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度規(guī)律是指速度隨時(shí)間變化的規(guī)律和位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，其基本公式為v＝v0＋at和s＝v0t＋at2.,一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是()A．每經(jīng)過相等的時(shí)間，物體的速度變化相同B．每經(jīng)過相等的位移，物體的速度變化相同C．物體的速度隨時(shí)間均勻變化D．物體的加速度隨時(shí)間均勻變化,解析：物體的速度變化量Δv＝at，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度不變，所以每經(jīng)過相等的時(shí)間，物體的速度變化相同，A項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過相等的位移所用的時(shí)間必不相同，故速度變化不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；v是t的一次函數(shù)，所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間均勻變化，C項(xiàng)正確．答案：AC點(diǎn)評(píng)：掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度變化特征是準(zhǔn)確理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的主要途徑之一．,題型訓(xùn)練,1．一滑板車以6m/s的初速度進(jìn)入水平路面滑行，滑板車沿水平路面減速滑行的加速度大小為1m/s2，則在4s內(nèi)和8s內(nèi)滑行位移分別為()A．8m,16mB．16m,16mC．16m,18mD．32m,80m,解析：設(shè)滑板車滑行時(shí)間為t，則由vt＝v0＋at，即0＝6＋(－1)t，得t＝6s，故在前4s內(nèi)車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在前8s內(nèi)勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)間只有6s.在4s內(nèi)滑行位移s1＝v0t1＋＝64m＋(－1)42m＝16m在8s內(nèi)滑行位移s2＝v0t＋at2＝66m＋(－1)62m＝18m答案：C,,題型二,用逆向思維法解勻減速直線運(yùn)動(dòng)的問題,逆向思維法，即把物理問題倒過來看，使處理變得簡(jiǎn)捷；再次采用導(dǎo)出公式法，使結(jié)果立即呈現(xiàn)．不過要注意順序?qū)c(diǎn)，不得顛倒．,一物體以一定的初速度從一光滑斜面的底端a點(diǎn)上滑，最高可滑至b點(diǎn)，c是ab的中點(diǎn)，如圖所示，已知物體從a至c的時(shí)間為t0，問它從c經(jīng)b再回到c的時(shí)間是多少？,,解析：可將物體的運(yùn)動(dòng)視為從b開始下滑的勻加速運(yùn)動(dòng)，已知通過第二段相等位移的時(shí)間為t0，則可求得通過第一段相等位移的時(shí)間tbc，由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可得所求的時(shí)間t＝2tbc.根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)通過連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比的公式得：tbc∶t0＝1∶(－1)解得：tbc＝(＋1)t0所以：t＝2tcb＝2(＋1)t0答案：2(＋1)t0,題型訓(xùn)練,2．一物體以某一初速度在粗糙的平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，最后靜止下來．若物體在最初5s內(nèi)通過的位移與最后5s內(nèi)通過的位移之比為11∶5，求此物體一共運(yùn)動(dòng)了多長(zhǎng)時(shí)間．,解析：由題意可知運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于5s，但是比10s大、小還是相等，無法確定．下圖是按運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于10s畫出的示意圖．,,設(shè)總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，用逆向思維考慮，即把物體看成從D向A做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有sCD＝①sAB＝at2－a(t－t1)2②又sAB∶sCD＝11∶5③聯(lián)立①②③解得：t＝8s.答案：8s點(diǎn)評(píng)：本題答案比二個(gè)5s之和少，說明這二個(gè)5s是交叉的．,題型三,勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合應(yīng)用——追及、相遇問題,(1)要使追及、相遇就必須同時(shí)滿足位移關(guān)系和運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系．追及、相遇問題常常涉及臨界狀態(tài)：速度相等是物體恰能追上(相遇)或間距最大、最小的臨界條件．①初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向勻速(或勻減速)直線運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)，追上之前兩者距離最大的條件為：追及者的速度等于被追及者的速度．②勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)，追上之前兩者距離最小的條件為：追及者的速度等于被追及者的速度．,③勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向勻速(或勻加速)直線運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)，恰好追上(或恰好追不上)的臨界條件為：追尾時(shí)，追及者速度等于被追及者速度．當(dāng)追及者速度大于被追及者速度，能追上，反之追不上．(2)解題步驟：①根據(jù)題意畫出運(yùn)動(dòng)草圖；②根據(jù)追及條件和速度公式求得勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．③兩物體在相遇時(shí)處于同一位置，它們的位移與開始運(yùn)動(dòng)時(shí)兩物體之間的距離有確定關(guān)系，它們的時(shí)間也有確定關(guān)系，這兩個(gè)關(guān)系滲透至位移公式可列出方程式，求解位移．,兩輛汽車A、B在平直公路上向右行駛，在兩車相距L＝79.6m時(shí)，A車以初速度vA＝2m/s開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，而此時(shí)B卻以初速度vB＝4m/s開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，它們的加速度大小均為a＝0.2m/s2.若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，那么經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間A車恰好追上B車？,,解析：從圖示位置起，設(shè)前車B經(jīng)時(shí)間t0速度減為零，且設(shè)相應(yīng)于A、B兩車在這段時(shí)間內(nèi)通過的位移分別為sA和sB.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：,因此，在車A追上車B之前，車B已停止運(yùn)動(dòng)，其中sB即為車B的實(shí)際位移．可設(shè)車A經(jīng)時(shí)間t恰好追上車B，那么相應(yīng)于車A的實(shí)際位移為sA′＝L＋sB,代入數(shù)據(jù)整理得到：t2－20t－1196＝0解得：t＝26s答案：26s,sA＝vAt0＋a＝220m＋0.2202m＝80msB＝vBt0－a＝420m－0.2202m＝40m,點(diǎn)評(píng)：本題屬于勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體的題型．因車B是做勻減速運(yùn)動(dòng)的，其末速度將為零．即在車B停止運(yùn)動(dòng)時(shí)車A尚未追上，要停下來并等待車A追上．這個(gè)隱含條件若沒有進(jìn)行挖掘，則可能會(huì)出現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤解法：設(shè)經(jīng)時(shí)間ts，車A恰好追上車B，相應(yīng)于A、B兩車的位移分別為SA、SB，依題意顯然有：SA＝L＋SB即SA＝79.6＋SB①根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式，對(duì)A車：,由①②③可得：0.2t2－2t－79.6＝0解得(舍去負(fù)值根)：t≈25.6s故解答追及問題時(shí)，加強(qiáng)物體運(yùn)動(dòng)過程的分析，挖掘隱含條件，不能按常規(guī)簡(jiǎn)單解答．,題型訓(xùn)練,3．一輛值勤的警車停在公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時(shí)，決定前去追趕，經(jīng)過5.5s后警車發(fā)動(dòng)起來，并以2.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，但警車的行駛速度必須控制在90km/h以內(nèi)．問警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少？,解析：當(dāng)兩車速度相等時(shí)．它們的距離最大，設(shè)警車發(fā)動(dòng)后經(jīng)過t1時(shí)間兩車的速度相等．則：由此得到：s貨＝v1(t0＋t1)＝95ms警＝＝20m所以兩車間的最大距離：Δs＝s貨－s警＝75m答案：75m.,,,警示,參考系的選擇不明確造成列式錯(cuò)誤,航空母艦以一定的速度航行，以保證飛機(jī)能安全起飛，某航空母艦上的戰(zhàn)斗機(jī)起飛時(shí)的最大加速度是a＝5.0m/s2，速度須達(dá)v＝50m/s才能起飛，該航空母艦甲板長(zhǎng)L＝160m，為了使飛機(jī)能安全起飛，航空母艦應(yīng)以多大的速度v0向什么方向航行？,錯(cuò)解：根據(jù),分析糾錯(cuò)：上述錯(cuò)解的原因是沒有明確指出參考系，速度、位移不是在同一參考系中得到的量．若以地面為參考系，則飛機(jī)的初速度為，末速度為vt＝50m/s，飛機(jī)的位移為x＝L＋t，則根據(jù)勻變速直線的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得：vt＝＋at.代入數(shù)據(jù)求得：＝10m/s，即航空母艦應(yīng)與飛機(jī)起飛方向相同至少以10m/s的速度航行．,＋,＝,＋,若以航空母艦為參考系，則飛機(jī)的初速度為零，位移為L(zhǎng)，設(shè)末速度為v1，則跟據(jù)勻變速直線的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得：v1＝＝40m/s.所以v0＝v－v1＝10m/s.即航空母艦應(yīng)與飛機(jī)起飛方向相同至少以10m/s的速度航行．答案：航空母艦應(yīng)與飛機(jī)起飛方向相同至少以10m/s的速度航行．,祝,您,學(xué)業(yè)有成,