匀变速直线运动的速度与位移的关系ppt课件.ppt
为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第四节第四节 匀变速直线运动的匀变速直线运动的速度与位移的关系速度与位移的关系为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1 1.理解理解匀变速直线运动的速度与位移的关系匀变速直线运动的速度与位移的关系，会，会用公式解决相关题目。用公式解决相关题目。(重点重点)2.2.掌握匀变速直线运动的规律，灵活运用各种公掌握匀变速直线运动的规律，灵活运用各种公式解决问题。式解决问题。(难点难点)为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能列式求解列式求解射击时，子弹在枪筒内获得加速度加速。已知射击时，子弹在枪筒内获得加速度加速。已知a=510a=5105 5m/sm/s2 2，枪筒长，枪筒长x=0.64mx=0.64m，求子弹出枪口，求子弹出枪口时的速度。时的速度。请同学们画出子弹加速运动的示意图。请同学们画出子弹加速运动的示意图。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能解题思路：解题思路：1)1)先根据位移时间公式，求出总时间先根据位移时间公式，求出总时间t t2)2)根据速度时间公式求出根据速度时间公式求出v v由由v=vv=v0 0+at+at得：得：v=at=510v=at=5105 51.6101.610-3-3m/sm/s =800m/s =800m/s由由为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一、速度与位移的关系一、速度与位移的关系1、2、公式是个公式是个矢量矢量式，式，v0、v、a、x均均为为矢量，矢量，使用公式使用公式时应时应先先规规定正定正方向方向。（只适用匀变速直线运动）（只适用匀变速直线运动）为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能例例2、射、射击时击时，把子，把子弹弹在在枪枪筒中的运筒中的运动动看做匀加看做匀加速直速直线线运运动动，子，子弹弹的加速度是的加速度是a=5105m/s2，枪枪筒筒长长x=0.64m，求子，求子弹弹射出射出枪枪口口时时的速度。的速度。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能例例3、某某飞飞机着机着陆时陆时的速度是的速度是216km/h，随后匀，随后匀减速滑行，加速度的大小是减速滑行，加速度的大小是2m/s2。机。机场场的跑道的跑道至少要多至少要多长长才能使才能使飞飞机安全地停下来？机安全地停下来？即即跑道的跑道的长长度至少度至少应为应为900m。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能二、二、在匀变速直线运动中，在匀变速直线运动中，连续连续相等相等时间时间（T）内的位移之差）内的位移之差相等相等。公式为：公式为：或或为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能例例7、如如图图所示是所示是练习练习使用打点使用打点计时计时器的器的实验实验中中用打点用打点计时计时器打出的一条器打出的一条纸带纸带，A、B、C、D是是研究研究纸带时纸带时所所选选的的计计数点，相数点，相邻计邻计数点之数点之间间的的时间间时间间隔隔为为0.1 s，求：（求：（1）小小车车的加速度是多的加速度是多少少？（2）打）打C点时的瞬时速度是多少？点时的瞬时速度是多少？为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能解：（解：（1）加速度为）加速度为（2）打）打C点时的瞬时速度为点时的瞬时速度为为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能例例4、证证明：明：在匀变速直线运动中，连续相等时在匀变速直线运动中，连续相等时间内的位移之差相等，且间内的位移之差相等，且为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能三、三、纸带类问题纸带类问题的的处处理理1、求、求瞬瞬时时速度速度：中：中间时间时刻的瞬刻的瞬时时速度等于速度等于这这段段时间时间内的平均速度，即内的平均速度，即2、逐差法逐差法（一刀两断法）求（一刀两断法）求加速度加速度：如：如图图所示所示纸带纸带，每两点，每两点间间的的时间为时间为T，则则加速度加速度为为：x1x2x3 x4 x5 x6为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能例例5、证证明：明：图图示示纸带纸带每两点之每两点之间间的的时间为时间为T，它表示物体的加速度它表示物体的加速度为为x1x2x3 x4 x5 x6为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能证证：因：因为为x4-x1=x4-x3+x3-x2+x2-x1 =(x4-x3)+(x3-x2)+(x2-x1)=3aT2同理可得同理可得x5-x2=3aT2；x6-x3=3aT2即即xM-xN=(M-N)aT2 所以所以 (x6-x3)+(x5-x2)+(x4-x1)=x6+x5+x4-x3-x2-x1=9aT2 于是有于是有 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能例例6、某同学在某同学在“用打点用打点计时计时器器测测速度速度”的的实验实验中，用打点中，用打点计时计时器器记录记录了被小了被小车车拖拖动动的的纸带纸带的的运运动动情况，在情况，在纸带纸带上确定出上确定出A、B、C、D、E、F、G共共7个个计计数点。其相数点。其相邻邻点点间间的距离如的距离如图图所所示，每两个相示，每两个相邻邻的的测测量点之量点之间间的的时间间时间间隔隔为为0.10s。试试根据根据纸带纸带上各个上各个计计数点数点间间的距离，求的距离，求：（1）小小车车的加速度。的加速度。（2）打）打D点时的瞬时速点时的瞬时速度。度。(要求保留要求保留3位有效数字位有效数字)为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能解：（解：（1）加速度为）加速度为（2）D点的瞬时速度为点的瞬时速度为为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能四、相遇和追四、相遇和追击问题击问题1.实质实质：能否在：能否在同同时时到达到达相同位置相同位置的的问题问题。2.画出画出草草图图，理清三大关系，理清三大关系（1）时间；）时间；（2）位移；）位移；（3）速度：）速度：两者速度相等两者速度相等，是物体间能否追，是物体间能否追上或（两者）距离最大、最小的上或（两者）距离最大、最小的临界条件临界条件，也是分析的切入点。也是分析的切入点。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能（1）追击）追击 甲一定能追上乙，甲一定能追上乙，v甲甲=v乙乙的时刻为甲、乙有最大距离的时刻为甲、乙有最大距离的时刻的时刻 判断判断v甲甲=v乙乙的时刻甲乙的时刻甲乙的位置情况的位置情况若甲在乙前，则追上，并相若甲在乙前，则追上，并相遇两次遇两次若甲乙在同一处，则甲恰能若甲乙在同一处，则甲恰能追上乙追上乙若甲在乙后面，则甲追不上乙，若甲在乙后面，则甲追不上乙，此时是相距最近的时候此时是相距最近的时候情况同上情况同上 若涉及刹车问题，要先若涉及刹车问题，要先求停车时间，以作判别！求停车时间，以作判别！为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能（2）相遇：同向运动的物体后者）相遇：同向运动的物体后者追上追上前者或相前者或相向运动的物体到达向运动的物体到达同一位置同一位置。3、解题方法、解题方法（1）画清行程）画清行程草图草图，找出，找出位移位移关系。关系。（2）仔细审题，挖掘）仔细审题，挖掘临界条件临界条件。（3）利用）利用二次函数求极值二次函数求极值、图像法图像法、相对运动相对运动知识求解。知识求解。为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能例例8、一一辆辆汽汽车车在十字路口等候在十字路口等候绿绿灯，当灯，当绿绿灯亮灯亮时时汽汽车车以以3m/s2的加速度开始加速行的加速度开始加速行驶驶，恰在，恰在这时这时一一辆辆自行自行车车以以6m/s的速度匀速的速度匀速驶驶来，从后来，从后边边超超过过汽汽车车。试试求：求：（1）汽）汽车车从路口开从路口开动动后，在追上自行后，在追上自行车车之前之前经过经过多多长长时间时间两两车车相距最相距最远远？此？此时时距离是多少？距离是多少？（2）汽车需要多长时间才能追上自行车？追上自行车）汽车需要多长时间才能追上自行车？追上自行车时汽车的速度多大？时汽车的速度多大？x汽汽x自自x为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能方法一：公式法方法一：公式法 当汽车的速度与自行车的速度当汽车的速度与自行车的速度相等时，两车之间的距离最大。设相等时，两车之间的距离最大。设经时间经时间t t两车之间的距离最大。则两车之间的距离最大。则x汽汽x自自x 那么，汽车经过多少时间能追上自行车那么，汽车经过多少时间能追上自行车?此时汽车的速度此时汽车的速度是多大是多大?汽车运动的位移又是多大？汽车运动的位移又是多大？为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能方法二：图象法方法二：图象法解：画出自行车和汽车的速度解：画出自行车和汽车的速度-时间图线，自行车的位移时间图线，自行车的位移x自自等于等于其图线与时间轴围成的矩形的面积，而汽车的位移其图线与时间轴围成的矩形的面积，而汽车的位移x汽汽则等于其则等于其图线与时间轴围成的三角形的面积。两车之间的距离则等于图图线与时间轴围成的三角形的面积。两车之间的距离则等于图中矩形的面积与三角形面积的差，不难看出，中矩形的面积与三角形面积的差，不难看出，当当t=t0时矩形与三时矩形与三角形的面积之差最大角形的面积之差最大。v/ms-1自自行行车车汽车汽车t/so6t0V-t图像的斜率表示物体的加速度图像的斜率表示物体的加速度当当t=2s时两车的距离最大时两车的距离最大 动态分析随着时间的推移动态分析随着时间的推移,矩矩形面积形面积(自行车的位移自行车的位移)与三角形面与三角形面积积(汽车的位移汽车的位移)的差的变化规律的差的变化规律为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能方法三：二次函数极值法方法三：二次函数极值法 设经过时间设经过时间t汽车和自行汽车和自行车之间的距离车之间的距离x，则，则x汽汽x自自x 那么，汽车经过多少时间能追上自行车那么，汽车经过多少时间能追上自行车?此时汽车的速度是多此时汽车的速度是多大大?汽车运动的位移又是多大？汽车运动的位移又是多大？为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能方法四：相对运动法方法四：相对运动法选自行车为参照物选自行车为参照物，则从开始运动到两车相距最远这段过程中，则从开始运动到两车相距最远这段过程中，以汽车相对地面的运动方向为正方向，汽车相对此参照物的各个以汽车相对地面的运动方向为正方向，汽车相对此参照物的各个物理量的分别为：物理量的分别为：v0=-6m/s，a=3m/s2，vt=0 对汽车由公式对汽车由公式 问：问：xm=-6m中负号表示什么意思？中负号表示什么意思？以自行车为以自行车为参照物参照物,公式中的公式中的各个量都应是相各个量都应是相对于自行车的物对于自行车的物理量理量.注意物理量注意物理量的正负号的正负号.表示汽车相对于自行车是向后运动的表示汽车相对于自行车是向后运动的,其相对于自行车其相对于自行车的位移为向后的位移为向后6m.为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能例例9、A火车以火车以v1=20m/s速度匀速行驶，司机发现前方速度匀速行驶，司机发现前方同轨道上相距同轨道上相距100m处有另一列火车处有另一列火车B正以正以v2=10m/s速度速度匀速行驶，匀速行驶，A车立即做加速度大小为车立即做加速度大小为a的匀减速直线运的匀减速直线运动。要使两车不相撞，动。要使两车不相撞，a应满足什么条件？应满足什么条件？方法一：公式法方法一：公式法两车恰不相撞的条件是两车速度相同时相遇。两车恰不相撞的条件是两车速度相同时相遇。由由A A、B B 速度关系速度关系：由由A A、B B位移关系位移关系：为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能方法二：图象法方法二：图象法v/ms-1B BA At/so10t020为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能方法三：二次函数极值法方法三：二次函数极值法 代入数据得代入数据得 若两车不相撞，其位移关系应为若两车不相撞，其位移关系应为其图像其图像(抛物线抛物线)的顶点纵坐的顶点纵坐标必为正值标必为正值,故有故有或列方程或列方程 代入数据得代入数据得 不相撞不相撞 s1）初始）初始时时，甲，甲车车在乙在乙车车前方前方s0处处。则则（）A若若s0=s1+s2，两，两车车不会相遇不会相遇B若若s0s1，两，两车车相遇相遇2次次C若若s0=s1，两，两车车相遇相遇1次次D若若s0=s2，两，两车车相遇相遇1次次tvQPOT甲甲甲甲乙乙乙乙ABCABCABCABC解析：由图可知甲的加速度解析：由图可知甲的加速度解析：由图可知甲的加速度解析：由图可知甲的加速度a a a a1 1 1 1比乙比乙比乙比乙a a a a2 2 2 2大，在达到速度相等的时间大，在达到速度相等的时间大，在达到速度相等的时间大，在达到速度相等的时间T T T T内两车相对位移为内两车相对位移为内两车相对位移为内两车相对位移为s s s s1 1 1 1。若。若。若。若s s s s0 0 0 0=s=s=s=s1 1 1 1+s+s+s+s2 2 2 2，速度相等时甲比乙位移多，速度相等时甲比乙位移多，速度相等时甲比乙位移多，速度相等时甲比乙位移多s s s s1 1 1 1ssss0 0 0 0，乙车还没有追上，此后甲车比乙车快，不可能追上，乙车还没有追上，此后甲车比乙车快，不可能追上，乙车还没有追上，此后甲车比乙车快，不可能追上，乙车还没有追上，此后甲车比乙车快，不可能追上，A A A A对；若对；若对；若对；若s s s s0 0 0 0sssssss1 1 1 1），），），），两车速度相等时还没有追上，并且甲车快、更追不上，两车速度相等时还没有追上，并且甲车快、更追不上，两车速度相等时还没有追上，并且甲车快、更追不上，两车速度相等时还没有追上，并且甲车快、更追不上，D DD D错。错。错。错。
