高中物理 2探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律同步教學(xué)課件 粵教版必修1

1、,一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合應(yīng)用1.公式選用的技巧勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在規(guī)律方面，公式比較多，選用時(shí)難以定奪或者亂加套用，從而影響解題.方法總結(jié)：分析已知量、相關(guān)量與待求量，找出這些量共存于哪個(gè)公式中，這個(gè)公式就是要選取的最適合的公式.如vt2-v02=2as(不涉及t)和 (v0+vt)(不涉及a和t).,2.矢量符號的處理在勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式中涉及到很多矢量：如s、vt、a，正確處理符號問題是很重要的.方法總結(jié)：

2、各矢量均自帶符號，與正方向相同時(shí)取正，相反時(shí)取負(fù).在各矢量有不同方向時(shí)，一定要先規(guī)定正方向.,典例1 為了使飛機(jī)能在航空母艦上正常起飛，所以在航空母艦上都裝有彈射裝置，使飛機(jī)在自己加速前就有一個(gè)初速度.設(shè)彈射裝置的加速度為3g，要想使飛機(jī)速度達(dá)到30 m/s，彈射裝置使飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的距離為(g取10 m/s2)( )A.5 m B.15 m C.25 m D.35 m【解析】選B.根

3、據(jù)s= m=15 m，B項(xiàng)正確.,二、紙帶問題的處理方法1.由紙帶判斷物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)設(shè)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),加速度是a,在各個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移分別是s1，s2，…，sn，則s2-s1=s3-s2=…= sn-sn-1=aT2，即在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差相等.據(jù)此,可由紙帶上連續(xù)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離差是否相等,判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng).,2.由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)的速度如果物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),s1，s2

4、，…，sn為其在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移,T為相等時(shí)間間隔值,則紙帶上某點(diǎn)對應(yīng)的瞬時(shí)速度等于以這個(gè)點(diǎn)為中間時(shí)刻的位移內(nèi)的平均速度,即vn=,3.由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)的加速度(1)由圖象求加速度:利用多組數(shù)據(jù)描繪出v-t圖象,則v-t圖線斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度.(2)利用逐差法求加速度：如圖所示的紙帶,按時(shí)間順序取0，1，2，3，4，5，6七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),用刻度尺測量相鄰兩點(diǎn)之間的距離分別是s1，s2，s3，s4，s5，s6,T為計(jì)數(shù)

5、點(diǎn)間的時(shí)間,則物體運(yùn)動(dòng)的加速度：a=,典例2 (2011·濟(jì)南高一檢測)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)得到一條用電火花計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)在圖中沒有畫出,電火花計(jì)時(shí)器接50 Hz交流電源.他經(jīng)過測量并計(jì)算得到電火花計(jì)時(shí)器在打B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，并列入下表.,(1)設(shè)電火花計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為T,則計(jì)算v

6、F的公式為vF=____(用題中所給物理量符號表示).(2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),以A點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻為計(jì)時(shí)的開始,即t=0.試在如圖所示坐標(biāo)系中合理地選擇標(biāo)度,作出v-t 圖象,并利用該圖象求物體的加速度a=____m/s2.,【解析】(1)點(diǎn)F的瞬時(shí)速度等于EG這段位移內(nèi)的平均速度,由于題圖中每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出,所以從E到G的時(shí)間t=10T,故,(2)如圖建立v-t圖象,在v-t圖象中,直線的斜率表示加速度,物體的加速

7、度a=0.40 m/s2.答案:(1)(2)v-t圖象見解析 0.40(范圍在0.38～0.42之間均正確),三、追及、相遇問題追及相遇問題是直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合應(yīng)用,在歷年的高考中經(jīng)常出現(xiàn).1.解追及、相遇問題的思路(1)根據(jù)對兩物體運(yùn)動(dòng)過程的分析,畫出物體運(yùn)動(dòng)的示意圖.(2)根據(jù)兩物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),分別列出兩個(gè)物體的位移方程,注意要將兩物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系反映在方程中.(3)由運(yùn)動(dòng)示意圖找出兩物體位移間的關(guān)聯(lián)

8、方程,這是關(guān)鍵.(4)聯(lián)立方程求解,并對結(jié)果進(jìn)行簡單分析.,2.分析追及、相遇問題時(shí)的注意事項(xiàng)(1)必須根據(jù)題意進(jìn)行正確的運(yùn)動(dòng)過程分析，必要時(shí)畫出運(yùn)動(dòng)草圖.(2)注意兩物體的初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是同時(shí)運(yùn)動(dòng)還是一先一后，是從同一位置出發(fā)的，還是從不同位置開始運(yùn)動(dòng)的等，這些都有助于我們找出正確的時(shí)間關(guān)系和位置關(guān)系.(3)認(rèn)真審題，充分挖掘題目中隱含的條件，例如“剛好相遇”、“恰好碰不上”等往往都對應(yīng)一個(gè)臨界狀態(tài)，這些往往也是解決這類問題的

9、突破口.,3.追及、相遇問題的解決方法大致有四種方法:①物理分析法,即通過對物理情景和物理過程的分析,找到臨界狀態(tài)和臨界條件,然后列出方程求解;這類問題,臨界條件往往是兩物體的速度相同,而這一條件對應(yīng)的具體物理意義又不盡相同.②數(shù)學(xué)方法,因?yàn)樵趧蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)的位移表達(dá)式中有時(shí)間的二次方,我們可列出位移方程,利用二次函數(shù)求極值的方法求解.③借助v-t圖象進(jìn)行分析.④相對運(yùn)動(dòng)法.,典例3 火車A以v1=20 m/s速度勻速行駛,司機(jī)發(fā)

10、現(xiàn)前方同軌道上相距100 m處有另一列火車B正以v2=10 m/s速度勻速行駛,A車立即做加速度大小為a的勻減速直線運(yùn)動(dòng).要使兩車不相撞,a應(yīng)滿足什么條件?,【解析】解法一(物理分析法)：兩車恰不相撞的條件是兩車速度相同時(shí)相遇.由A、B速度關(guān)系v1-at=v2 ①由A、B位移關(guān)系v1t- at2≤v2t+s0 ②由①②得a

11、≥ m/s2=0.5 m/s2故a應(yīng)滿足a≥0.5 m/s2.,解法二(二次函數(shù)極值法)：若兩車不相撞,其位移關(guān)系應(yīng)為v1t- at2-v2t≤s0即 at2-10t+100≥0若有解,則 ≥0解得a≥0.5 m/s2所以a應(yīng)滿足a≥0.5 m/s2.,解法三(圖象法):火車A做勻減速直線運(yùn)動(dòng),B做勻速直線運(yùn)動(dòng),建立v-t圖象,面積表示位移.由題意得 &

12、#215;(20-10)t0≤100解得t0≤20 s所以a= m/s2=0.5 m/s2故a應(yīng)滿足a≥0.5 m/s2.,解法四(相對運(yùn)動(dòng)法):以火車B為參考系,火車A的初速度v0=10 m/s.以加速度大小為a減速,行駛s0=100 m后“停下”,末速度vt=0.恰好相遇不相撞時(shí)vt2-v02=-2as0解得a= m/s2=0.5 m/s2故a應(yīng)滿足a≥0.5 m/s2.,