高一物理課件 第1部分 第3章 第1節(jié)《勻變速直線運動的規(guī)律》

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歡迎進入物理課堂 第3章 第1節(jié) 理解教材新知 把握熱點考向 應用創(chuàng)新演練 知識點一 知識點二 考向一 考向二 考向三 隨堂基礎鞏固 課時跟蹤訓練 第1部分 1 勻變速直線運動的加速度大小和方向都不改變 分為勻加速直線運動和勻減速直線運動 2 勻變速直線運動的速度隨時間不斷變化 其基本規(guī)律是vt v0 at v t圖像是一條傾斜的直線 斜率絕對值的大小反映加速度的數(shù)值 自學教材 1 勻變速直線運動物體保持不變的直線運動 2 特點軌跡是直線 加速度的和都不改變 加速度 大小 方向 3 分類 1 勻加速直線運動 加速度和速度的勻變速直線運動 其運動的速度 2 勻減速直線運動 加速度和速度的勻變速直線運動 其運動的速度 同向 均勻增加 反向 均勻減小 重點詮釋 2 對勻變速直線運動加速度符號的理解 1 勻加速直線運動 加速度與速度的方向相同 若取初速度v0的方向為正方向 則a 0 加速度為正 若取初速度v0的方向為負方向 則a0 加速度為正 1 下列關于勻變速直線運動的說法中 正確的是 A 勻變速直線運動是運動快慢相同的運動B 勻變速直線運動是速度變化量相同的運動C 勻變速直線運動的速度一直在增加D 勻變速直線運動就是速度變化快慢相同的運動 解析 勻變速直線運動是速度變化快慢相同的運動 即在相同時間內速度變化量相等的運動 若時間不相同 則速度的變化量不同 因此A B錯誤 D正確 勻變速直線運動分為勻加速直線運動和勻減速直線運動 只有加速度方向與速度方向相同時 才做加速運動 故C錯誤 答案 D 自學教材 1 速度公式vt 2 推導過程根據(jù)加速度定義式a 可得vt v0 at v0 at 3 圖像描述 1 v t圖像 勻變速直線運動的v t圖像是一條 直線的就是勻變速直線運動的加速度 直線與時間軸圍成的梯形的面積在數(shù)值上等于勻變速直線運動的 如圖3 1 1所示 圖3 1 1 傾斜直線 斜率 位移 2 a t圖像 如果以時間為橫坐標 為縱坐標可以得到加速度隨時間變化的圖像 通常稱為a t圖像 如圖3 1 2所示 做勻變速直線運動的物體 其a t圖像為的直線 圖3 1 2 加速度 平行于t軸 重點詮釋 1 對速度公式的理解 1 公式vt v0 at中各符號的含義 v0 vt分別表示物體的初 末速度 a為物體的加速度 且a為恒量 2 公式的矢量性 公式vt v0 at是矢量式 一般規(guī)定v0方向為正方向 其他量如果和v0方向相同則取正 和v0方向相反則取負 3 當v0 0時 vt at 表示物體從靜止開始做勻加速直線運動 速度與時間成正比 2 對v t圖像的理解 1 圖像特征 勻變速直線運動的v t圖像是一條傾斜的直線 圖3 1 3甲是勻加速直線運動 v 0 a 0 的v t圖像 圖乙是勻減速直線運動 v 0 a 0 的v t圖像 圖丙是一條過原點的傾斜直線 是初速度為零的勻加速直線運動的v t圖像 圖3 1 3 2 圖像的信息 圖像上的點表示對應時刻的瞬時速度 圖像在縱軸的截距表示物體在t 0時刻的速度 即初速度v0 圖線的斜率表示物體運動的加速度的大小 斜率的正負表示加速度的方向 圖線與時間 t 軸所圍圖形的面積表示相應時間內物體的位移大小 當所圍圖形在t軸上方時位移為正 所圍圖形在t軸下方時 位移為負 3 圖像的應用 利用v t圖像可以計算加速度 比較不同物體做加速運動的加速度的大小 利用v t圖像可以判斷物體的運動特征 利用v t圖像可以計算物體在某段時間內發(fā)生的位移 2 如圖3 1 4所示是某質點運動的v t圖像 則 A 前2s物體做勻加速運動 后3s物體做勻減速運動B 2 5s內物體靜止C 前2s和后3s內速度的增量均為5m sD 前2s的加速度是2 5m s2 后3s的加速度是m s2 答案 A 自學教材 瞬時速度 2as 3 圖像描述勻變速直線運動的s t圖像是 如圖3 1 5所示 拋物線 圖3 1 5 重點詮釋 2 公式的矢量性 在取初速度v0的方向為正方向的前提下 對于勻加速直線運動a取正值 勻減速直線運動a取負值 計算的結果s 0 說明位移的方向與初速度方向相同 s 0 說明位移的方向與初速度方向相反 3 物理意義 位移公式說明勻變速直線運動的位移與時間是二次函數(shù)關系 式中的v0是初速度 時間t應是物體實際運動的時間 4 圖像表示 如圖3 1 6所示為物體做勻變速直線運動的v t圖像 在時間t內的位移可以由 面積 的數(shù)值表示出來 位移s的大小等于梯形的面積 圖3 1 6 3 特例 當v0 0時 公式為v 2as 物體做初速度為零的勻加速直線運動 如自由落體運動 當vt 0時 公式為 v 2as 物體做勻減速直線運動直到靜止 如汽車剎車 3 一個勻加速直線運動的物體 在頭4s內經過的位移為24m 在第二個4s內經過的位移為60m 求這個物體的加速度和初速度各是多少 答案 2 25m s21 5m s 例1 一列長L 100m的火車正以v0 30m s的速度勻速行駛 當它到達車頭離前方山洞口s 2500m處時開始減速 并一直保持大小為a 0 1m s2的加速度做勻減速運動 已知山洞長d 95m 求火車通過山洞的時間 思路點撥 解答本題的關鍵是能根據(jù)題意確定火車通過山洞這段時間內的運動性質 找出已知量 并選對公式進行求解 答案 10s 1 一列從車站開出的火車 在平直軌道上做勻加速直線運動 已知這列火車的長度為l 當火車頭經過某路標時的速度為v1 而車尾經過此路標時的速度為v2 問 1 列車的加速度a是多大 2 列車中點經過此路標時的速度v是多大 3 整列火車通過此路標所用的時間t是多大 例2 某物體做直線運動的v t圖像如圖3 1 7所示 通過圖像回答下列問題 1 物體在OA AB BC階段各做什么運動 加速度是多大 2 物體在2s末和7s末的瞬時速度是多大 3 物體的最大位移是多少 全過程的位移為多少 第7s內的位移是多少 圖3 1 7 思路點撥 在用v t圖像來求解物體的位移和路程的問題中 要注意以下兩點 1 速度圖像的斜率即為勻變速直線運動的加速度 2 速度圖像和t軸所圍成的面積數(shù)值等于物體位移的大小 速度圖像和t軸所圍成的面積的數(shù)值的絕對值的和等于物體的路程 答案 見解析 借題發(fā)揮 通過速度圖像能想象出物體實際的運動情景與過程 這是處理圖像問題的基礎 注意理清速度 位移等物理量的正負號 方向 是處理圖像問題的關鍵 1 上題中 整個運動過程物體的運動方向是否改變 物體的速度最大時位移是否為最大 為什么 2 0 7s內物體運動的路程是多少 解析 1 物體的運動方向發(fā)生改變 BC段為反方向運動 物體的速度最大時位移不是最大 在A點處速度最大 在B點處位移最大 2 由v t圖像知 0 7s內面積之和為路程 所以路程l s1 s3 13m 答案 1 見解析 2 13m 例3 一輛值勤的警車停在公路邊 當警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v0 8m s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時 決定前去追趕 經2 5s警車發(fā)動起來 以加速度a 2m s2做勻加速直線運動 試問 1 在警車追上貨車之前 兩車間的最大距離是多大 2 警車要多長時間才能追上違章的貨車 思路點撥 解追及 相遇問題關鍵有兩點 1 速度相等是相距最遠的條件 2 追上時 兩車位移相等 答案 1 36m 2 10s 借題發(fā)揮 分析追及 相遇問題的關鍵 一個條件 兩個關系 1 一個條件 兩物體速度相等時滿足的臨界條件 如兩物體的距離是最大還是最小及是否恰好追上等 2 兩個關系 時間關系和位移關系 時間關系是指兩物體是同時運動還是一先一后 位移關系是指兩物體同地運動還是一前一后運動等 通過畫運動示意圖找到兩物體間的位移關系是解題的突破口 2 為了安全 在公路上行駛的汽車之間應保持必要的距離 已知某高速公路的最高限速v 120km h 假設前方車輛突然停止 后車司機從發(fā)現(xiàn)這一情況 經操縱剎車到汽車開始減速所經歷的時間 即反應時間 t 0 50s 剎車時汽車的加速度大小是4m s2 該高速公路上汽車間的距離s至少應為多少 答案 156m 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全