绵阳东辰国际学校胡明会§2.4匀变速直线运动的位移与速度的关系第二章匀变速直线运动的研究
1.知识与技能:(1)知道匀速直线运动的位移x=υt对应着图象中的矩形面积.(2)掌握匀变速直线运动的位移与时间关系的公式及应用.(3)掌握匀变速直线运动的位移与速度关系的公式及应用.2.过程与方法:(1)让学生初步了解探究学习的方法.(2)培养学生运用数学知识-----函数图象的能力.(3)培养学生运用已知结论正确类比推理的能力.3.情感态度与价值观:(1)培养学生认真严谨的科学分析问题的品质.(2)从知识是相互关联、相互补充的思想中,培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点.(3)培养学生应用物理知识解决实际问题的能力.三维目标
【一、新课导入】匀变速直线运动规律复习:1、速度与时间关系:2、位移与时间关系:v=v0+at
【探究问题】1.一物体做匀加速直线运动,加速度为4m/s2,某时刻速度是8m/s,经过一段位移后,速度为20m/s,求这段位移是多大?分析:以物体运动方向为正方向再由位移公式:先由速度公式:v=v0+at求时间但本题不涉及运动时间t,这样求解不方便求位移太聪明了
21at2s=v=v0+atv2–v02=2ax联立求解两式消去t得此式即为:匀变速直线运动位移与速度的关系式注意:1、此式优点:不需计算时间t。2、公式中四个矢量v、v0、a、x要规定统一的正方向。3、若v0=0,则v=?二、匀变速直线运动公式推论(1)
匀变速直线运动的平均速度等于初末速度之和的一半三、匀变速直线运动公式推论(2)
t时间内的平均速度等于t/2时刻的瞬时速度推论2和3:或者注意:此公式只适用于匀变速直线运动四、匀变速直线运动公式推论(3)
2、位移公式:1、速度公式:v=v0+at匀变速直线运动规律:3、平均速度:矢量式,适用于匀变速直线运动,“+、-”只是运算符号,要规定正方向,取正负值代入式中计算,最后说明方向4、位移与速度关系:
三、匀变速直线运动问题的解题思路(1)确定研究对象及研究过程.(2)选取正方向.(矢量的正负值)(3)根据已知量及未知量,选定公式列方程.(4)统一单位,求解方程.(5)验证结果,结合生活实际对结果讨论.
1.若把子弹在枪筒中的运动看做初速度为零的匀加速直线运动,设子弹的加速度a=5×105m/s2,枪筒长x=0.64m,求子弹射出枪口时的速度。解:以子弹射出枪口时速度v方向为正方向可得:由位移公式:又由速度公式:v=v0+at同步跟综训练
2.一辆汽车做匀减速直线运动,初速度为15m/s,加速度大小为3m/s2,求:(1)汽车3s末速度的大小。(2)汽车的速度减为零所经历的时间。(3)汽车2s内的位移。(4)汽车第2s内的位移。(5)汽车8s的位移。寻找更多的方法!注意做题的格式、用字母符号来表示物理量6m/s5s24m10.5m37.5m同步跟综训练
3.一辆汽车原来匀速行驶,速度是24m/s,从某时刻起以2m/s2的加速度匀加速行驶。从加速行驶开始行驶180m所需时间为多少?解:设初速度v0方向为正,所需时间为t根据题意得:v0=24m/sa=2m/s2x=180m所以由得:t2+24t-180=0t1=6st2=-30s所以行驶180m所需的时间为6s(舍去)注意要结合实际情况同步跟综训练
4.骑自行车的人以5m/s的初速度匀减速上一个斜坡,加速度的大小为0.4m/s2,斜坡长30m,骑自行车的人通过斜坡需要多少时间?解:以初速度v0方向为正方向由位移公式代入数据解得:t1=10s,t2=15s?讨论:把两个时间代入速度公式可算出对应的末速度:v1=1m/s,v2=-1m/s与实际情况不符,舍去!答案:t=10s根据题意得:v0=5m/sa=-0.4m/s2x=30m同步跟综训练
在匀变速直线运动中,某段位移中间位置的瞬时速度vx/2与这段位移的初速度v0和末速度v之间的关系:推导:由v2-v02=2ax及vx/22-v02=2a(x/2)可得五、匀变速直线运动公式推论(4)
同步跟综训练5.用图象法证明:无论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动,都有Vt/2>Vx/2你可以用公式法,但你会感受到图象的优越!
匀变速直线运动利用打点纸带求加速度公式······012345上图为物体运动时,打点计时器打出的纸带。设相邻两测量点间的时间间隔为T,打0号测量点时瞬时速度为x1x2x3x4x5六、匀变速直线运动公式推论(5)
则有:
所以:结论:匀变速直线运动,在连续相同相邻时间内的位移之差是定值,即
tttv1v2v3s2s3s1sⅡsⅠsⅢ初速度为零的匀加速直线运动的比例式1、通过连续相等时间的比例式V1:V2:V3:···:Vn=s1:s2:s3:···:sn=sⅠ:sⅡ:sⅢ:···:sN=
ks5u精品课件sssv1v2v3t2t1tⅡtⅠtⅢt32、通过连续相等位移的比例式V1:V2:V3:···:Vn=t1:t2:t3:···:tn=tⅠ:tⅡ:tⅢ:···:tN=
匀变速直线运动主要规律总结二、两个基本公式:速度与时间关系式:位移与时间关系式:一、一个技巧---逆向思维图像法解题
三、三种解题方法2.图像法1.表格法:3.公式法
1.3.四、四个重要推论4.2.
五.4个常用比例式。(1)1秒末、2秒末、3秒末……瞬时速度之比(2)前1秒、前2秒、前3秒……位移之比(3)第一秒、第二秒、第三秒……位移之比(4)通过连续相等位移所用时间之比
一物体做初速为零的匀加速直线运动,求:1.1秒末、2秒末、3秒末……瞬时速度之比由速度公式(m/s)(m/s)(m/s)当堂训练题
2.前1秒、前2秒、前3秒……位移之比由位移公式故当堂训练题
3.第一秒、第二秒、第三秒……位移之比第一秒内位移(m)第二秒内位移(m)第三秒内位移(m)故当堂训练题
4.通过连续相等位移所用时间之比如图,物体从A点开始做初速为零的匀加速直线运动,AB、BC、CD……距离均为d,求物体通过AB,BC,CD……所用时间之比ABCD由得当堂训练题