第二章 本章整合—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共29张PPT)

1、本章整合 本章知识可分为四个组成部分。第一部分:匀变速直线运动的规律; 第二部分:自由落体运动;第三部分:实验;第四部分:运动学图像。 一、匀变速直线运动的规律 二、自由落体运动 三、实验 探究小车速 度随时间变 化的规律 四、运动学图像 一二三四 一、匀变速直线运动规律和常用解题方法 1.匀变速直线运动公式间的关系 一二三四 2.常用方法 一二三四 一二三四 例1物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点 时速度恰为零,如图所示。已知物体运动到斜面长度 的B点时,所 用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间。 一二三四 一二三四 一二三四 答案:t 一二三四 二、匀变速直线运动两种图

2、像的意义及应用 1.直线运动的规律可用代数式进行描述,也可以用图像的形式来 描述。研究运动图像要从以下几点来认识它的物理意义: (1)从图像识别物体运动的性质。 (2)图像的截距(即图像与纵轴或横轴的交点坐标)的意义。 (3)图像的斜率(即图像与横轴夹角的正切值)的意义。 (4)图像与坐标轴所围面积的物理意义。 (5)图像上任一点的物理意义。 一二三四 2.x-t图像与v-t图像的比较 如图1、图2和下表是形状一样的图线在x-t图像与v-t图像中的比 较。 一二三四 一二三四 例2(多选)如图所示是在同一直线上运动的甲、乙两物体的x-t图 像,下列说法中正确的是() A.甲启动的时刻比乙早t1

3、 B.两物体都运动起来后甲的速度大 C.当t=t2时,两物体相距最远 D.当t=t3时,两物体相距x1 答案:A D 解析:由题图可知甲从计时起运动,而乙从t1时刻开始运动,A正确。 都运动后,甲的图像的斜率小,所以甲的速度小,B错误。当t=t2时,甲、 乙两物体的位置相同,在同一直线上运动,说明两物体相遇,C错误。 当t=t3时,甲在原点处,乙在x1处,两物体相距x1,D正确。故选A、D。 一二三四 三、追及和相遇问题 1.追及和相遇的特点:两物体在同一时刻到达同一位置。 2.追及和相遇问题满足的两个关系。 (1)时间关系:根据题意弄清两物体运动时间的关系;若被追赶的 物体做匀减速直线运动,

4、一定要明确追上前该物体是否已经停止运 动。 (2)位移关系:同向运动的物体追上即相遇,满足x2=x0+x1,其中x0 为开始追赶时两物体之间的距离,x1、x2分别表示被追赶、追赶物 体的位移。相向运动的物体相遇时,满足各自发生的位移的大小 之和等于开始时物体之间的距离。 (3)临界条件:当两物体速度相等时,可能出现恰好追上、相距 最远、相距最近、恰好避免相撞等。避免相撞的临界状态是两 物体处于相同位置时,两者的速度相同。 一二三四 3.追及和相遇问题的求解方法。 (1)临界条件法:根据临界条件,构建时间、速度、位移关系方程。 (2)判别式法:由于匀变速运动的位移表达式是时间t的一元二次 方程,

5、我们可利用判别式进行讨论。在追及问题的位移关系式中, 若0,即有两个解并且两个解都符合题意,说明相遇两次;=0有一 个解,说明刚好追上或相遇;v2)做匀速 运动,司机立即以加速度a紧急刹车。要使两车不相撞,a应满足什 么条件? 解析:方法一:临界条件法。 两车运动情况如图所示,当两车速度相等时,两车距离最近,此时 不相撞,以后就不会相撞。设火车的加速度至少是a0,则 一二三四 一二三四 四、纸带问题的分析与处理方法 1.由纸带判断物体的运动性质:在纸带上测出各个连续相等的时 间T内的位移分别是x1,x2,xn,如果x1=x2=xn,则物体做 匀速直线运动;如果x2-x1=x3-x2=xn-xn

6、-10,即在连续相等时 间内的位移差相等,据此可判断物体做匀变速直线运动;如果不相 等,则物体做变加速直线运动。 2.由纸带求物体运动的速度:如果物体做匀变速直线运 动,x1,x2,xn为其在连续相等时间内的位移,T为相等时间间隔值, 则纸带上某点对应的瞬时速度等于以这个点为中间时刻的位移内 的平均速度,即 一二三四 3.由纸带求物体运动的加速度: (1)由图像求加速度:利用多组数据描绘出v-t图像,则v-t图线斜率 即为物体运动的加速度。 (2)利用逐差法求加速度:如图所示的纸带,按时间顺序取0、1、2、 3、4、5、6七个计数点,用刻度尺测量相邻两点之间的距离分别为 x1、x2、x3、x4

7、、x5、x6,T为计数点间的时间,则物体运动的加速度 一二三四 例4(2019首都师范大学附中高一第一学期期中考试)某同学用图 1所示的实验装置研究小车做匀变速直线运动的特点。 (1)实验中,除打点计时器(含交流电源、纸带)、小车、平板和重 物外,在下面的器材中,必须使用的是(选填选项前的字母)。 A.刻度尺B.停表C.天平 一二三四 (2)下列实验步骤的正确顺序是(用字母填写)。 A.关闭电源,取下纸带 B.接通电源后,放开小车 C.根据纸带上的数据点,计算小车的加速度 D.固定好打点计时器,并将小车、纸带等器材正确安装 (3)实验中获得的一条纸带如图2所示,在纸带上依次取O、A、B、 C、

8、D若干个计数点,利用实验数据计算出打点时小车的速度v。 一二三四 描绘v-t图像前,还不知道小车是否做 匀变速直线运动。用平均速度 表示 各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对t 的要求是(选填“越小 越好”或“与大小无关”);从实验的角度看, 选取的x大小与速度测量的误差 (选填“有关”或“无关”)。以v为纵坐标,t 为横坐标,作出如图3所示的v-t图像。根 据图像求出小车的加速度a= m/s2。(保留3位有效数字) 一二三四 (4)另一位同学用下述方法计算小车运动的加速度:该同学用刻度 尺测出OB=x1,OD=x2,如图4所示。纸带上相邻计数点(O与A、A与 B、B与C)的计时间隔为T。请利用

9、x1、x2、T三个量表示小车 运动的加速度,a=。 一二三四 解析:(1)实验中,除打点计时器(含交流电源、纸带)、小车、平板 和重物外,还要测量位移的刻度尺,故A正确。 (2)研究小车做匀变速直线运动时,要先把打点计时器固定在平板 上;让纸带穿过限位孔,将纸带与小车尾部相连,小车停靠在打点计 时器附近;接通电源,打点计时器工作稳定后释放小车;打点完毕,关 闭电源,更换纸带,重复操作,打出多条纸带。综合看顺序是:DBAC。 (3)当不知道小车是否做匀变速直线运动时,若用平均速度表示各 计数点的瞬时速度,从理论上讲,对t的要求是越小越好,即 , 才使得平均速度接近瞬时速度;从实验的角度看,选取的x大小与 速度测量的误差有关;v-t图像的斜率表示加速度,即有 m/s2=1.44 m/s2。 (4)时间间隔为2T,利用逐差法可得 一二三四 答案:(1)A (2)DBAC (3)越小越好有关1.44(4) 一二三四 方法技巧逐差法 如图所示,纸带上有六个连续相等的时间T内的位移x1、x2、x3、 x4、x5、x6。 由x=aT2可得: x4-