高一物理课件 第1部分 第3章 第1节《匀变速直线运动的规律》

欢迎进入物理课堂 第3章 第1节 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 知识点一 知识点二 考向一 考向二 考向三 随堂基础巩固 课时跟踪训练 第1部分 1 匀变速直线运动的加速度大小和方向都不改变 分为匀加速直线运动和匀减速直线运动 2 匀变速直线运动的速度随时间不断变化 其基本规律是vt v0 at v t图像是一条倾斜的直线 斜率绝对值的大小反映加速度的数值 自学教材 1 匀变速直线运动物体保持不变的直线运动 2 特点轨迹是直线 加速度的和都不改变 加速度 大小 方向 3 分类 1 匀加速直线运动 加速度和速度的匀变速直线运动 其运动的速度 2 匀减速直线运动 加速度和速度的匀变速直线运动 其运动的速度 同向 均匀增加 反向 均匀减小 重点诠释 2 对匀变速直线运动加速度符号的理解 1 匀加速直线运动 加速度与速度的方向相同 若取初速度v0的方向为正方向 则a 0 加速度为正 若取初速度v0的方向为负方向 则a0 加速度为正 1 下列关于匀变速直线运动的说法中 正确的是 A 匀变速直线运动是运动快慢相同的运动B 匀变速直线运动是速度变化量相同的运动C 匀变速直线运动的速度一直在增加D 匀变速直线运动就是速度变化快慢相同的运动 解析 匀变速直线运动是速度变化快慢相同的运动 即在相同时间内速度变化量相等的运动 若时间不相同 则速度的变化量不同 因此A B错误 D正确 匀变速直线运动分为匀加速直线运动和匀减速直线运动 只有加速度方向与速度方向相同时 才做加速运动 故C错误 答案 D 自学教材 1 速度公式vt 2 推导过程根据加速度定义式a 可得vt v0 at v0 at 3 图像描述 1 v t图像 匀变速直线运动的v t图像是一条 直线的就是匀变速直线运动的加速度 直线与时间轴围成的梯形的面积在数值上等于匀变速直线运动的 如图3 1 1所示 图3 1 1 倾斜直线 斜率 位移 2 a t图像 如果以时间为横坐标 为纵坐标可以得到加速度随时间变化的图像 通常称为a t图像 如图3 1 2所示 做匀变速直线运动的物体 其a t图像为的直线 图3 1 2 加速度 平行于t轴 重点诠释 1 对速度公式的理解 1 公式vt v0 at中各符号的含义 v0 vt分别表示物体的初 末速度 a为物体的加速度 且a为恒量 2 公式的矢量性 公式vt v0 at是矢量式 一般规定v0方向为正方向 其他量如果和v0方向相同则取正 和v0方向相反则取负 3 当v0 0时 vt at 表示物体从静止开始做匀加速直线运动 速度与时间成正比 2 对v t图像的理解 1 图像特征 匀变速直线运动的v t图像是一条倾斜的直线 图3 1 3甲是匀加速直线运动 v 0 a 0 的v t图像 图乙是匀减速直线运动 v 0 a 0 的v t图像 图丙是一条过原点的倾斜直线 是初速度为零的匀加速直线运动的v t图像 图3 1 3 2 图像的信息 图像上的点表示对应时刻的瞬时速度 图像在纵轴的截距表示物体在t 0时刻的速度 即初速度v0 图线的斜率表示物体运动的加速度的大小 斜率的正负表示加速度的方向 图线与时间 t 轴所围图形的面积表示相应时间内物体的位移大小 当所围图形在t轴上方时位移为正 所围图形在t轴下方时 位移为负 3 图像的应用 利用v t图像可以计算加速度 比较不同物体做加速运动的加速度的大小 利用v t图像可以判断物体的运动特征 利用v t图像可以计算物体在某段时间内发生的位移 2 如图3 1 4所示是某质点运动的v t图像 则 A 前2s物体做匀加速运动 后3s物体做匀减速运动B 2 5s内物体静止C 前2s和后3s内速度的增量均为5m sD 前2s的加速度是2 5m s2 后3s的加速度是m s2 答案 A 自学教材 瞬时速度 2as 3 图像描述匀变速直线运动的s t图像是 如图3 1 5所示 抛物线 图3 1 5 重点诠释 2 公式的矢量性 在取初速度v0的方向为正方向的前提下 对于匀加速直线运动a取正值 匀减速直线运动a取负值 计算的结果s 0 说明位移的方向与初速度方向相同 s 0 说明位移的方向与初速度方向相反 3 物理意义 位移公式说明匀变速直线运动的位移与时间是二次函数关系 式中的v0是初速度 时间t应是物体实际运动的时间 4 图像表示 如图3 1 6所示为物体做匀变速直线运动的v t图像 在时间t内的位移可以由 面积 的数值表示出来 位移s的大小等于梯形的面积 图3 1 6 3 特例 当v0 0时 公式为v 2as 物体做初速度为零的匀加速直线运动 如自由落体运动 当vt 0时 公式为 v 2as 物体做匀减速直线运动直到静止 如汽车刹车 3 一个匀加速直线运动的物体 在头4s内经过的位移为24m 在第二个4s内经过的位移为60m 求这个物体的加速度和初速度各是多少 答案 2 25m s21 5m s 例1 一列长L 100m的火车正以v0 30m s的速度匀速行驶 当它到达车头离前方山洞口s 2500m处时开始减速 并一直保持大小为a 0 1m s2的加速度做匀减速运动 已知山洞长d 95m 求火车通过山洞的时间 思路点拨 解答本题的关键是能根据题意确定火车通过山洞这段时间内的运动性质 找出已知量 并选对公式进行求解 答案 10s 1 一列从车站开出的火车 在平直轨道上做匀加速直线运动 已知这列火车的长度为l 当火车头经过某路标时的速度为v1 而车尾经过此路标时的速度为v2 问 1 列车的加速度a是多大 2 列车中点经过此路标时的速度v是多大 3 整列火车通过此路标所用的时间t是多大 例2 某物体做直线运动的v t图像如图3 1 7所示 通过图像回答下列问题 1 物体在OA AB BC阶段各做什么运动 加速度是多大 2 物体在2s末和7s末的瞬时速度是多大 3 物体的最大位移是多少 全过程的位移为多少 第7s内的位移是多少 图3 1 7 思路点拨 在用v t图像来求解物体的位移和路程的问题中 要注意以下两点 1 速度图像的斜率即为匀变速直线运动的加速度 2 速度图像和t轴所围成的面积数值等于物体位移的大小 速度图像和t轴所围成的面积的数值的绝对值的和等于物体的路程 答案 见解析 借题发挥 通过速度图像能想象出物体实际的运动情景与过程 这是处理图像问题的基础 注意理清速度 位移等物理量的正负号 方向 是处理图像问题的关键 1 上题中 整个运动过程物体的运动方向是否改变 物体的速度最大时位移是否为最大 为什么 2 0 7s内物体运动的路程是多少 解析 1 物体的运动方向发生改变 BC段为反方向运动 物体的速度最大时位移不是最大 在A点处速度最大 在B点处位移最大 2 由v t图像知 0 7s内面积之和为路程 所以路程l s1 s3 13m 答案 1 见解析 2 13m 例3 一辆值勤的警车停在公路边 当警员发现从他旁边以v0 8m s的速度匀速行驶的货车有违章行为时 决定前去追赶 经2 5s警车发动起来 以加速度a 2m s2做匀加速直线运动 试问 1 在警车追上货车之前 两车间的最大距离是多大 2 警车要多长时间才能追上违章的货车 思路点拨 解追及 相遇问题关键有两点 1 速度相等是相距最远的条件 2 追上时 两车位移相等 答案 1 36m 2 10s 借题发挥 分析追及 相遇问题的关键 一个条件 两个关系 1 一个条件 两物体速度相等时满足的临界条件 如两物体的距离是最大还是最小及是否恰好追上等 2 两个关系 时间关系和位移关系 时间关系是指两物体是同时运动还是一先一后 位移关系是指两物体同地运动还是一前一后运动等 通过画运动示意图找到两物体间的位移关系是解题的突破口 2 为了安全 在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离 已知某高速公路的最高限速v 120km h 假设前方车辆突然停止 后车司机从发现这一情况 经操纵刹车到汽车开始减速所经历的时间 即反应时间 t 0 50s 刹车时汽车的加速度大小是4m s2 该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少 答案 156m 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全