高中物理人教版必修1课件：第2章 4匀变速直线运动的速度与位移的关系54张PPT

(共54张PPT)
第二章
4　匀变速直线运动的速度与位移的关系
※ 知道匀变速直线运动的位移与速度关系的推导方法
※※ 掌握匀变速直线运动的位移与速度的关系式，会用此公式求解匀变速直线运动的有关问题
课 前 预 习
匀变速直线运动的速度与位移的关系
2ax
v0＋at
时间t
正方向
取正
取负
匀变速直线运动的三个基本关系式
v0＋at
2ax
×
×
√
B
课 内 探 究
如果你是航母舰载机跑道设计师，若已知飞机的加速度为a，起飞速度为v，你应该如何来设计飞机跑道的长度？
探究一 匀变速直线运动的位移与速度的关系
(1)大假期间，驾驶员应在距收费站至少多远处开始制动？
(2)假设车过站后驾驶员立即使车以a2＝6m/s2的加速度加速至原来的速度，则从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，汽车运动的时间至少是多少？
(3)在(1)(2)问题中，车因减速和加速过站而耽误的时间至少为多少？
B
A．A型号车的加速性能最好
B．B型号车的加速性能最好
C．C型号车的加速性能最好
D．三种型号车的加速性能相同
如图所示，小朋友从滑梯上匀加速滑下，请思考：
探究二 匀变速直线运动规律的应用
(1)若已知滑梯长度及下滑的加速度，求滑到底端时的速度，用哪一个公式计算？
(2)若已知滑梯长度及加速度，求下滑时间，用哪一个公式计算？
(3)若已知滑梯长度及滑到底端时的速度，求下滑时间，用哪一个公式计算？
1．匀变速直线运动常用公式的比较


(1)表中五个公式共涉及匀变速直线运动的初速度v0、末速度v、加速度a、时间t和位移x五个物理量，每个式子涉及其中的四个物理量。所以解题时需要三个已知条件才能求解。
(2)式中v0、v、a和x均为矢量，应用时要规定正方向(通常将v0的方向规定为正方向)，并注意各物理量的正负。
2．追及与相遇问题
(1)追及问题
追和被追的两个物体速度相等(同向运动)是能追上、追不上或两者距离有极值的临界条件。
①第一类：开始相隔一定距离的两物体，速度大者追速度小者(如匀减速运动的甲物体追匀速运动的乙物体，或匀速运动的甲物体追同时匀加速运动的乙物体)。


a．若两者速度相等时，甲仍在乙的后方，则永远追不上，但此时两者的距离最小。
b．若两者速度相等，刚好追上，此为临界状态。
c．若甲、乙处在同一位置时，甲的速度仍大于乙的速度，则乙还能追上甲。
②第二类：从同一位置出发的两物体，速度小者加速(如初速度为零的匀加速直线运动)追速度大者(如匀速运动)。
a．当两者速度相等时二者间有最大距离。
b．当两者位移相等时，追者追上被追者。
在避碰问题中，关键是把握临界状态，避碰问题的临界状态还是反映在速度相等这一关键点上，即两个运动物体具有相同的位置坐标时，两者的相对速度为零。
(2)相遇问题
在同一直线上相向运动的物体，各自发生的位移的绝对值之和等于开始时两物体间的距离时即相遇。
解题指导：处理追及、相遇问题时，一定要画好情境图，找出位移、速度、时间的关系式，应特别注意速度相等这一临界条件的确定。
解析：汽车在关闭油门后减速的一段时间内，和自行车之间的距离在不断减小，当这个距离减小到零时，若汽车的速度减至与自行车的速度相同，则能满足题设的汽车恰好不碰上自行车的条件。
运动草图如下：
C
火车出站时的加速运动，可以看作从零开始的匀加速直线运动。
如何推导它们在不同时刻的速度，如何推导它们在不同时间内的位移，如何推导它们通过不同位移所用的时间？
探究三 初速度为零的匀变速直线运动的常用推论
1．等分运动时间(以T为时间单位)。
(1)1T末、2T末、3T末…瞬时速度之比
v1∶v2∶v3＝1∶2∶3…
(2)1T内、2T内、3T内…位移之比
x1∶x2∶x3…＝1∶4∶9…
(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内…的位移之比：
xⅠ∶xⅡ∶xⅢ…＝1∶3∶5…
特别提醒：(1)以上比例成立的前提是物体做初速度为零的匀加速直线运动。
(2)对于末速度为零的匀减速直线运动，可把它看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动，应用比例关系，可使问题简化。
解题指导：对于末速度为零的匀减速直线运动，可把它看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动。应用比例关系，可使问题简化。
C
素 养 提 升
快速规范求解运动学知识在实际问题中的应用
审题——抓住信息，快速推断
答案：(1)15m/s (2)3s (3)7.5m/s
课 堂 达 标
课 时 作 业