匀变速直线运动的规律及应用省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第二节匀变速直线运动规律及应第二节匀变速直线运动规律及应用用第1页基基础础梳梳理理自自学学导导引引一、匀一、匀变变速直速直线线运运动规动规律律1基本公式基本公式(1)速度公式：速度公式：_.vtv0at.第2页vv2as第3页即一段时间内平均速度等于这段时间即一段时间内平均速度等于这段时间中间时刻瞬时速度，或这段时间初、中间时刻瞬时速度，或这段时间初、末时刻速度矢量和二分之一末时刻速度矢量和二分之一第4页思想感悟思想感悟1(1)在什么情况下首选速度在什么情况下首选速度位移关位移关系式系式?(2)平均速度公式适用范围？平均速度公式适用范围？提醒：提醒：(1)不包括时间时；不包括时间时；(2)匀变速直线运动匀变速直线运动第5页2匀匀变变速直速直线线运运动动主要推主要推论论(1)任任意意两两个个连连续续相相等等时时间间间间隔隔(T)内内,位移之差是一恒量，即位移之差是一恒量，即ss2s1s3s2snsn1_.aT2第6页(2)初速度初速度为为零匀零匀变变速直速直线线运运动动中几中几个主要个主要结论结论1T末，末，2T末，末，3T末末瞬瞬时时速度速度之比之比为为：v1v2v3vn_.123n第7页1T内，内，2T内内,3T内内位移之比位移之比为为:s1s2s3sn_.第一个第一个T内，第二个内，第二个T内，第三个内，第三个T内内位移之比位移之比为为：ssssN_12232n21 3 5 (2n1)第8页经过连续经过连续相等位移所用相等位移所用时间时间之比之比为为：t1t2t3tn_第9页思索感悟思索感悟2在什么情况下首在什么情况下首选选saT 2?提醒：提醒：在在题题中包括等中包括等时间间时间间隔隔时时第10页二、自由落体和二、自由落体和竖竖直上抛运直上抛运动规动规律律1自由落体运自由落体运动规动规律律(1)速度公式：速度公式：vt_；gt第11页2竖竖直上抛运直上抛运动规动规律律(1)速度公式：速度公式：vt_；v0gt第12页(4)上升最大高度：上升最大高度：h_；(5)上升到最大高度用时：上升到最大高度用时：t_.第13页思想感悟思想感悟3物体上升到最高点时速度为零，物体上升到最高点时速度为零，能否说物体处于静止状态？能否说物体处于静止状态？提醒：不能提醒：不能.静止是一个平衡状态，静止是一个平衡状态，同时满足同时满足v0，a0.第14页关关键键点点透透析析直直击击高高考考一、应用匀变速直线运动规律应注意一、应用匀变速直线运动规律应注意问题问题1对基本公式了解应用对基本公式了解应用(1)正负号要求正负号要求匀变速直线运动基本公式均是匀变速直线运动基本公式均是第15页矢量式，应用时要注意各物理量符号，矢量式，应用时要注意各物理量符号，普通情况下，我们要求初速度方向为普通情况下，我们要求初速度方向为正方向，与初速度同向物理量取正值，正方向，与初速度同向物理量取正值，反向物理量取负值，当反向物理量取负值，当v00时，普通时，普通以以a方向为正方向为正第16页(2)匀变速直线运动匀变速直线运动物体先做匀减速直线运动，减速为零物体先做匀减速直线运动，减速为零后又反向做匀加速直线运动，全程加后又反向做匀加速直线运动，全程加速度不变，对这种情况能够直接应用速度不变，对这种情况能够直接应用匀变速直线运动公式匀变速直线运动公式第17页(3)刹车问题刹车问题对匀减速直线运动，要注意减速为零对匀减速直线运动，要注意减速为零后停顿，加速度变为零实际情况，如后停顿，加速度变为零实际情况，如刹车问题，应首先判断给定时间内车刹车问题，应首先判断给定时间内车是否已停顿运动是否已停顿运动第18页2对推论对推论saT2拓展拓展(1)公式适用条件公式适用条件匀变速直线运动；匀变速直线运动；s为连续相等相邻时间间隔为连续相等相邻时间间隔T内内位移差位移差第19页(2)深入推论深入推论:smsn(mn)aT2;要注意此式适用条件及要注意此式适用条件及m、n、T含义含义(3)此公式惯用来研究打点计时器纸带上此公式惯用来研究打点计时器纸带上加速度加速度第20页尤其提醒：尤其提醒：公式公式vtv0at即使可由即使可由a变变形后得到形后得到,但二者含但二者含义义不一不一样样：(1)a是加速度定是加速度定义义式，式，适合用于全部适合用于全部变变速运速运动动(包含非匀包含非匀变变速直速直线线运运动动和曲和曲线线运运动动).(2)vtv0at是匀是匀变变速直速直线线运运动动速度公式，速度公式，仅仅适合用于匀适合用于匀变变速直速直线线运运动动.第21页即时应用即时应用1(高考天津卷高考天津卷)质点做直线运动位移质点做直线运动位移s与时间与时间t关系为关系为s5tt2(各物理量均各物理量均采取国际单位制单位采取国际单位制单位)，则该质点，则该质点()第22页A第第1s内位移是内位移是5mB前前2s内平均速度是内平均速度是6m/sC任意相邻任意相邻1s内位移差都是内位移差都是1mD任意任意1s内速度增量都是内速度增量都是2m/s第23页第24页第25页二、对竖直上抛运动了解二、对竖直上抛运动了解1竖直上抛运动特点竖直上抛运动特点(1)对称性对称性如图如图221所表示，一物体以初速度所表示，一物体以初速度v0竖直上抛竖直上抛,A、B为途中任意两点，为途中任意两点，C为最高点，为最高点，第26页图图221第27页则：则：时间对称性时间对称性物体上升过程中从物体上升过程中从AC所用时间所用时间tAC和下降过程中从和下降过程中从CA所用时间所用时间tCA相相等，同理等，同理tABtBA.第28页速度对称性速度对称性物体上升过程经过物体上升过程经过A点速度与下降过点速度与下降过程经过程经过A点速度大小相等点速度大小相等能量对称性能量对称性物体从物体从AB和从和从BA重力势能改变重力势能改变量大小相等，均等于量大小相等，均等于mghAB.第29页(2)多解性多解性当物体经过抛出点上方某个位置时，当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，造成双解在处理问题时要注阶段，造成双解在处理问题时要注意这个特点意这个特点第30页2解答竖直上抛运动问题两种方法解答竖直上抛运动问题两种方法(1)全程法：要求好正方向后，直接应全程法：要求好正方向后，直接应用匀变速直线运动几个矢量式用匀变速直线运动几个矢量式(2)分阶段法：将全程分为分阶段法：将全程分为两个两个阶段阶段,即上升过程匀减速阶段和下落过程自即上升过程匀减速阶段和下落过程自由落体阶段由落体阶段第31页第32页当当h0时，表示物体处于抛出点上时，表示物体处于抛出点上方某位置此时方某位置此时t有两解：小解表示上有两解：小解表示上抛物体第一次抵达这一高度所用时间；抛物体第一次抵达这一高度所用时间；大解表示上抛物体回落至此高度时所大解表示上抛物体回落至此高度时所用时间用时间第33页当当h0时时,表示物体刚抛出或抛出后表示物体刚抛出或抛出后落回原处落回原处.此时此时t有两解：一解为零，表有两解：一解为零，表示刚要上抛这一时刻；示刚要上抛这一时刻；另一解为正数，表示上抛后又落回抛另一解为正数，表示上抛后又落回抛出点所用时间出点所用时间第34页当当h0时，表示物体抛出后落回抛时，表示物体抛出后落回抛出点后继续下落到抛出点下方某一位出点后继续下落到抛出点下方某一位置此时置此时t有两解：一解为正值，表示有两解：一解为正值，表示物体落到抛出点下方某处时所用时间；物体落到抛出点下方某处时所用时间；另一解为负值，应舍去另一解为负值，应舍去第35页即时应用2(创新题)8月21日，在第26届世界大学生夏季运动会田径项目女子跳高决赛中，美国选手巴雷特夺得冠军巴雷特重心离地面高1.2 m，起跳后身体横着越过了1.96 m高度第36页据此可估算出她起跳时竖直速据此可估算出她起跳时竖直速度大约为度大约为(取取g10m/s2)()A2m/sB4m/sC6m/sD8m/s第37页第38页三、匀变速直线运动问题常看法题方三、匀变速直线运动问题常看法题方法法运动学问题求解普通有各种方法，可运动学问题求解普通有各种方法，可从各种解法对比中深入明确解题基本从各种解法对比中深入明确解题基本思绪和方法，从而提升解题能力思绪和方法，从而提升解题能力第39页1普通普通公式公式法法:普通公式指速度公普通公式指速度公式、位移公式及推论三个公式式、位移公式及推论三个公式.使用时使用时要注意方向性普通以要注意方向性普通以v0方向为正方方向为正方向，其余与正方向相同者为正，与正向，其余与正方向相同者为正，与正方向相反者为负方向相反者为负第40页第41页第42页4百分比法：对于初速度为零匀加速百分比法：对于初速度为零匀加速直线运动与末速度为零匀减速直线运动，直线运动与末速度为零匀减速直线运动，可利用初速度为零匀加速直线运动主要可利用初速度为零匀加速直线运动主要特征百分比关系，用百分比法求解特征百分比关系，用百分比法求解第43页5逆向思维法：把运动过程逆向思维法：把运动过程“末态末态”作作为为“初态初态”反向研究问题方法普通用反向研究问题方法普通用于末态已知情况于末态已知情况6图象法：应用图象法：应用vt图象，可把较复图象，可把较复杂问题转变为较为简单数学问题处理杂问题转变为较为简单数学问题处理尤其是用图象定性分析，可避开繁尤其是用图象定性分析，可避开繁杂计算，快速找出答案杂计算，快速找出答案第44页7推论法推论法:匀变速直线运动中匀变速直线运动中,在连续在连续相等时间间隔相等时间间隔T内位移之差为一恒量内位移之差为一恒量,即即sn1snaT2，对普通匀变速直线运，对普通匀变速直线运动问题，若出现相等时间间隔问题，动问题，若出现相等时间间隔问题，应优先考虑用应优先考虑用saT2求解求解第45页8巧取参考系法巧取参考系法:一个物体相对于不一个物体相对于不一样参考系，运动性质普通不一样，一样参考系，运动性质普通不一样，经过合理选取参考系，能够简化物体经过合理选取参考系，能够简化物体运动过程运动过程第46页即时应用即时应用3一个匀加速直线运动物体一个匀加速直线运动物体，在，在前前4s内经过位移为内经过位移为24m，在第二个，在第二个4s内经过位移是内经过位移是60m求这个物体加求这个物体加速度和初速度各是多少？速度和初速度各是多少？第47页答案：答案：2.25 m/s21.5 m/s第48页题题型型探探究究讲讲练练互互动动(高考新课标全国卷高考新课标全国卷)甲乙两辆甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变在第一段加速度方向一直不变在第一段题型题型1 1匀变速运动规律应用匀变速运动规律应用例例1第49页时间间隔内，两辆汽车加速度大小不时间间隔内，两辆汽车加速度大小不变，汽车乙加速度大小是甲两倍；在变，汽车乙加速度大小是甲两倍；在接下来相同时间间隔内，汽车甲加速接下来相同时间间隔内，汽车甲加速度大小增加为原来两倍度大小增加为原来两倍,汽车乙加速度汽车乙加速度大小减小为原来大小减小为原来第50页二分之一求甲乙两车各自在这两段二分之一求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过总旅程之比时间间隔内走过总旅程之比【解析解析】设汽车甲在第一段时间间设汽车甲在第一段时间间隔末隔末(时刻时刻t0)速度为速度为v，第一段时间间，第一段时间间隔内行驶旅程为隔内行驶旅程为s1，加速度为，加速度为a；在第；在第二段时间间隔内行驶旅程为二段时间间隔内行驶旅程为s2.第51页第52页第53页第54页8月，“跳水皇后”郭晶晶与队友合作取得第26届世界大学生运动会女子双人跳台跳水金牌！王兵同学利用数码相机连拍功效(此相机每秒连拍10张)，统计下大运会跳水比赛中题型题型2 2竖直上抛运动问题分析竖直上抛运动问题分析例例2第55页郭晶晶她们在郭晶晶她们在10m跳台跳水全过程跳台跳水全过程.所所拍摄第一张恰为她们起跳瞬间拍摄第一张恰为她们起跳瞬间,第四张第四张如图如图222甲所表示，王兵同学认为甲所表示，王兵同学认为这是她们在最高点；第十九张以下列这是她们在最高点；第十九张以下列图乙所表示图乙所表示,她们恰好身体竖直双手触她们恰好身体竖直双手触及水面，设起跳时她们重心离及水面，设起跳时她们重心离第56页台面距离和触水时她们重心离水台面距离和触水时她们重心离水面面距离距离相等由以上相等由以上材料材料(g取取10m/s2)第57页(1)估算郭晶晶起跳速度；估算郭晶晶起跳速度；(2)分析拍摄第四张照片时运动员是在分析拍摄第四张照片时运动员是在最高点吗？假如是，求出上升最大高最高点吗？假如是，求出上升最大高度；假如不是，判断此时重心是处于度；假如不是，判断此时重心是处于上升还是下降阶段？上升还是下降阶段？第58页【解析解析】运运动员动员跳水跳水过过程可看成是程可看成是竖竖直上抛运直上抛运动动，运，运动动示意示意图图如如图图223所表示所表示图图223第59页运动员从平台跃起到双手接触水平，其运动员从平台跃起到双手接触水平，其重心改变高度为重心改变高度为h10m.(1)因相机每秒连拍因相机每秒连拍10张，故每拍一张张，故每拍一张用时为用时为0.1s，因第一张恰为起跳瞬间，因第一张恰为起跳瞬间,故拍第故拍第4张时用时张时用时0.3s，拍第，拍第19张时用张时用时时1.8s，第60页设郭晶晶起跳速度为设郭晶晶起跳速度为v0，第61页【答案答案】看法析看法析第62页(满分样板满分样板12分分)子弹以水平初子弹以水平初速度连续射穿三个并排着完全相同静速度连续射穿三个并排着完全相同静止并固定木块后速度恰好减为零，以止并固定木块后速度恰好减为零，以下列图下列图224所表示所表示题型题型3 3逆向思维法应用逆向思维法应用例例3第63页求它在每个木块前速度之比及穿过每求它在每个木块前速度之比及穿过每个木块所用时间之比个木块所用时间之比图图224第64页解题样板规范步骤，该得分一分不解题样板规范步骤，该得分一分不丢！丢！依据逆向思维法，此题可看成从终点依据逆向思维法，此题可看成从终点开始沿反方向做初速度为零匀加速直开始沿反方向做初速度为零匀加速直线运动，设加速度大小为线运动，设加速度大小为a，每个木块，每个木块长为长为L.第65页第66页第67页【名名师归纳师归纳】逆向过程处理逆向过程处理(逆向思维法逆向思维法)是把运动过是把运动过程程“末态末态”作为作为“初态初态”反向研究问题方反向研究问题方法如把物体加速运动看成反向减速法如把物体加速运动看成反向减速运动，物体减速运动看成反向加速运运动，物体减速运动看成反向加速运动处理该方法普通用在末状态已知动处理该方法普通用在末状态已知情况情况第68页知能演练强化闯关知能演练强化闯关第69页本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放第70页