高中物理 专题2.4 匀变速直线运动的位移与速度的关系同步优质课件 新人教版必修1

1、14 4匀变速直线运动的速度匀变速直线运动的速度与位移的关系与位移的关系(1)(1)第二章第二章 匀变速直线运动的匀变速直线运动的研究研究2学习重点学习重点: 1. 位移速度公式及平均速度、中间时刻速度和中位移速度公式及平均速度、中间时刻速度和中间位移速度间位移速度.2.初速度为零的匀变速直线运动的规律及推论初速度为零的匀变速直线运动的规律及推论.学习难点：学习难点：1.中间时刻速度和中间位移速度的大小比较及其中间时刻速度和中间位移速度的大小比较及其运用运用.2.初速度为初速度为0的匀变速直线运动，相等位移的时间的匀变速直线运动，相等位移的时间之比之比.31、速度公式：、速度公式：vv0+at

2、匀变速直线运动规律匀变速直线运动规律2、位移公式：、位移公式：2012xv tat3、平均速度：、平均速度：20vvtxv4发射枪弹时，把子弹在枪筒中的发射枪弹时，把子弹在枪筒中的运动看做运动看做匀加速直线运动匀加速直线运动，设子，设子弹的加速度弹的加速度a=5105m/s2，枪筒长，枪筒长x=0.64m，求子弹射出枪口时的速，求子弹射出枪口时的速度度?2021attvxst3106 .1v0=0v = v0+at v =800m/s试想试想:能否不求能否不求t而而直接得出位移直接得出位移x和和速度速度v的关系呢？的关系呢？5 1、公式推导、公式推导由位移公式：由位移公式：2021attvx又

3、由速度公式：又由速度公式：atvv0axvv220262、对公式的理解、对公式的理解(1) 反映了反映了速度与位移速度与位移的变化规律，公式的变化规律，公式适用匀变速适用匀变速直线运动直线运动；(2) 因为因为v0、v、a、x均为矢量均为矢量，使用公式时应先，使用公式时应先规定规定正方向正方向. （一般以一般以v0的方向为正方向的方向为正方向）(3) 各物理量的意义：各物理量的意义： v0、v分别为物体初末速度，分别为物体初末速度，x是这段时间的位移是这段时间的位移.7smvaxvaxvv/80022202028匀变速直线运动规律总结匀变速直线运动规律总结3、速度与位移关系：、速度与位移关系：

4、axvv22024、平均速度：、平均速度：)(210vvtxv2、位移与时间关系：、位移与时间关系：2021attvx1、速度与时间公式：、速度与时间公式： vv0+at981610vv33解：速度位移公式、比值法解：速度位移公式、比值法例例2、 物体由物体由静止静止开始做匀加速开始做匀加速直线运动，当其直线运动，当其位移为位移为x时的速时的速度为度为v，求，求位移为位移为x/3时的速度时的速度v为多大？为多大？11例例3、某飞机着陆速度是某飞机着陆速度是216km/h，随后匀减速滑行，加速度的大小为随后匀减速滑行，加速度的大小为2m/s2，机场的跑道，机场的跑道至少要多长至少要多长才才能使飞

5、机安全停下来？能使飞机安全停下来？(课本课本P42)12 将此运动将此运动逆向逆向想一想是什么运动呢想一想是什么运动呢!可可用此运动的分析方法求解此题吗？用此运动的分析方法求解此题吗？解：取飞机的初速度方向为正方向，则解：取飞机的初速度方向为正方向，则v0=60m/s；末速度末速度 v=0；a =-2m/s2 axvv2202由位移与速度关系：由位移与速度关系：mmavvx900) 2(2600222202得：得：注意做题的注意做题的格式格式、用字母用字母符号符号来表来表示物理量示物理量13逆向思维法逆向思维法 末速度为零末速度为零的的匀减速匀减速直线运动可看成直线运动可看成初速度为初速度为零

6、零，加速度大小相等的，加速度大小相等的匀匀加速加速直线运动！直线运动！14例例4、 一辆汽车做一辆汽车做匀减速匀减速直线运动，初速直线运动，初速度为度为15m/s，加速度大小为，加速度大小为3m/s2，求：，求：（1）汽车）汽车3s末速度末速度的大小的大小.（2）汽车的速度）汽车的速度减为零减为零所经历的时间所经历的时间.（3）汽车）汽车2s内内的位移的位移.（4）汽车）汽车第第2s内内的位移的位移.（5）汽车）汽车8s的位移的位移.注意做题的注意做题的格式格式、用、用字母字母符号符号表示物理量表示物理量1、常规解法；、常规解法； 2、逆向思维法；、逆向思维法；3、平均速度法；、平均速度法；

7、4、图象法、图象法6m/s5s24m10.5m37.5m15运动学公式中只涉及五个物理量，已知其中任意三运动学公式中只涉及五个物理量，已知其中任意三个量，便可求得另外两个物理量个量，便可求得另外两个物理量“知三解二知三解二”小结小结(1)分析运动过程，画出运动过程示意图分析运动过程，画出运动过程示意图 .(2)设定正方向，确定各物理量的正负号：设定正方向，确定各物理量的正负号：“设设初速度方向为正方向，已知初速度方向为正方向，已知v0=？，？，(3)列方程求解：先写出原始公式，再写出导出列方程求解：先写出原始公式，再写出导出公式：公式：“由公式由公式得得”注意单位、速度和加速度的方向，即公式中

8、的注意单位、速度和加速度的方向，即公式中的正负号正负号.161、匀变速直线运动的速度与时间关系、匀变速直线运动的速度与时间关系:2、匀变速直线运动的位移与时间关系：、匀变速直线运动的位移与时间关系：知识拓展知识拓展1v = v0+at v0 = 0v = at221t0vatxv0 = 017练习：练习：若一物体做若一物体做初速度为零初速度为零的的匀加速直线运动，求：匀加速直线运动，求：(1) 1T末、末、2T末、末、3T末末瞬时速度之比瞬时速度之比由速度公式由速度公式atv 11av22av33av : 3: 2: 1:321vvv18(2) 前前1T、前、前2T、前、前3T位移之比位移之比

9、221atx由位移公式由位移公式21121ax22221ax23321ax :9:4: 1:321xxx19(3) 第第1T内、第内、第2T内、第内、第3T内内位移之比位移之比2121ax第第1秒内位移秒内位移第第2秒内位移秒内位移aaax2312122122aaax2522132122第第3秒内位移秒内位移 531 ：xxx20(4) 前前x、前、前2x 、前、前3x 时间之比时间之比 321321：ttt由由221atx 得得axt221(5) 通过连续相等位移所用时间之比通过连续相等位移所用时间之比 A B C D由由221atx 得得axt2 : ) 23)(12( : 1:CDBCA

10、Bttt22推论推论1、某段时间中间时某段时间中间时刻的瞬时速度刻的瞬时速度202vvvt23推论推论2、某段位移中间位置某段位移中间位置的瞬时速度的瞬时速度22222xavvx222022xavvx前半段前半段后半段后半段22202vvvx分析：分析：可将物体的运动看作两个阶段的匀加速运动，已知两个物可将物体的运动看作两个阶段的匀加速运动，已知两个物理量及位移相等，不涉及到时间理量及位移相等，不涉及到时间.故可用位移速度关系式联立求解故可用位移速度关系式联立求解24202vvvt22202vvxv两者大小关系两者大小关系?tv02xv2tv对匀减速适用吗？对匀减速适用吗？tv02xv2tv2

11、5推论推论3、连续相等时间（连续相等时间（T）内的）内的位移位移之差之差等于一个恒定值等于一个恒定值 (x =aT2 )证明：利用位移时间公式推导证明：利用位移时间公式推导应用：判断匀变速直线运动的条件应用：判断匀变速直线运动的条件拓展：那如果取连续相等的拓展：那如果取连续相等的5个时间间隔，用第个时间间隔，用第5个间个间隔内的位移减去第隔内的位移减去第1个间隔内的位移，结果是多少呢个间隔内的位移，结果是多少呢?2)(aTnmxxnm26证明：设加速度为证明：设加速度为a，经过任意一点，经过任意一点A的速度为的速度为v0，从，从A点开始经两个连续相等的时间点开始经两个连续相等的时间T的位移分别

12、是的位移分别是x1和和x2.由运动学知识：由运动学知识：20121aTTvx21221aTTvxaTvv01两个两个连续相等的时间连续相等的时间T内的位移之差：内的位移之差：20112)(aTTvvxxx 即：只要物体做匀变速直线运动，它在任意两即：只要物体做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间内的位移之差等于一个个连续相等的时间内的位移之差等于一个. 因为因为T是个恒量，小车加速度也是恒量，因此是个恒量，小车加速度也是恒量，因此x也是个恒量。也是个恒量。27例例5、一质点做匀加速直线运动，在一质点做匀加速直线运动，在连续相等的两个时间间隔连续相等的两个时间间隔内通过的内通过的位移分别为

13、位移分别为24m和和64m，每个时间，每个时间间隔是间隔是2s，求加速度，求加速度a？22/10smaaTxABC三三点的速点的速度呢？度呢？281. 判断物体做匀变速直线运动判断物体做匀变速直线运动的方法的方法知识运用知识运用1如图所示，如图所示，0、1、2为时间间隔相等的各计数点，为时间间隔相等的各计数点，x1、x2、x3为相邻两计数点之间的距离为相邻两计数点之间的距离.若若x= x2x1=C(常数常数)，即若，即若两连续相等的时间间隔两连续相等的时间间隔里里的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速运动的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速运动29 (1) 用用v-t

14、图象法：图象法： 即先根据求出打第即先根据求出打第n个点时纸带的即时速个点时纸带的即时速度，后做出度，后做出v-t图图，图线的斜率即为物体运动的，图线的斜率即为物体运动的加速度加速度. 2. 求物体运动加速度求物体运动加速度Txxvnnn2130(2)用用“逐差法逐差法”求加速求加速度度根据根据x4x1= x5x2= x6x3=3aT2(T为相邻两计数点之间的时间间隔为相邻两计数点之间的时间间隔)为什么不用为什么不用x2x1= x4x3= x6x5=aT2计算计算?2321654321_93Txxxxxxaaaa）（）（31 例例6、某同学在用打点计时器测定匀变速直某同学在用打点计时器测定匀变

15、速直线运动的加速度时，得到如图所示的纸带，线运动的加速度时，得到如图所示的纸带，他舍弃密集点后，从他舍弃密集点后，从O点开始如图所示选点开始如图所示选取计数点，则取计数点，则每两个计数点的时间间隔每两个计数点的时间间隔为为_秒，测得秒，测得OA=3.20cm，DE=9.72 cm ，则物体运动的加速度为则物体运动的加速度为_m/s2 A B C D E00.06 ，4.5332334 4匀变速直线运动的位移匀变速直线运动的位移与速度的关系与速度的关系(2)(2)第二章第二章 匀变速直线运动的匀变速直线运动的研究研究34解题技巧解题技巧1：(逆向思维法逆向思维法)末速度为零末速度为零的的匀匀减速

16、减速直线运动可看成直线运动可看成初速度为零初速度为零，加速度，加速度大小相等的大小相等的匀加速匀加速直线运动。直线运动。例例1、汽车刹车做汽车刹车做匀减速直线匀减速直线运动，加速度大小为运动，加速度大小为1m/s2. 求汽车停止前求汽车停止前最后最后1s内内的位的位移移？35例例2、某物体从静止开始做某物体从静止开始做匀加速匀加速直线直线运动，运动，经过经过4s达到达到2m/s，然后以这个速，然后以这个速度运动度运动12s最后做最后做匀减速匀减速直线运动，经直线运动，经过过4s停下来。停下来。求物体运动的距离？求物体运动的距离？2v/ms-10t/s4 8 12 16 20 x = (12+2

17、0 )2 =32 m解题技巧解题技巧2：面积法：面积法36关于刹车类交通工具的匀减速直线关于刹车类交通工具的匀减速直线运动的处理问题运动的处理问题1、特点：、特点：对于汽车刹车、飞机降落在跑道上滑行等这对于汽车刹车、飞机降落在跑道上滑行等这类交通工具的类交通工具的匀减速直线运动匀减速直线运动，当减速到零后，加速，当减速到零后，加速度也为零，度也为零，物体不可能倒过来做反向运动物体不可能倒过来做反向运动，所以要计所以要计算运动的最长时间算运动的最长时间.2、处理方法：首先、处理方法：首先计算速度减到零所用的时间，计算速度减到零所用的时间，然后然后再与题目所给时间比较，看所给的时间内是否早已经再与

18、题目所给时间比较，看所给的时间内是否早已经停止，如果是，则不能用题目所给的时间计算，这就停止，如果是，则不能用题目所给的时间计算，这就是所谓是所谓“时间过量时间过量”问题；如果没有停止，则可以应问题；如果没有停止，则可以应用题目所给时间直接求解用题目所给时间直接求解.37例例3、做匀减速直线运动的物体经做匀减速直线运动的物体经4s后后停止，若在第一秒内的位移是停止，若在第一秒内的位移是14m，则，则最后最后1s的位移与的位移与4s内的位移各是多少？内的位移各是多少？解法解法1：将时间反演将时间反演，则上述运动就是一初速度为零，则上述运动就是一初速度为零匀加速度直线运动。则第匀加速度直线运动。则

19、第1s内的位移内的位移ststmxatatx3414:2121342324其中2/4sma mmatx21421212211解得：解得：最后最后1s的位移：的位移：4s内的位移：内的位移：mmatx32442121224238解法解法2：用平均速度求解：用平均速度求解： 匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于这匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度段时间内的平均速度第第1s内位移的平均速度为内位移的平均速度为0/1144115 . 0vsmtxv25.04/45.0smaavv得到由atvv0又得：得：smvsmv/4/1630最后最后1s的位移：的位移：mmtvx2120420314s内的位移：内的位移：mmtvx3242016200239例例4、有一个做匀变速直线运动的质点，有一个做匀变速直线运动的质点，它在两段它在两段连续相等的时间内连续相等的时间内通过的位移通过的位移分别为分别为24m和和64m，连续相等的时间为，