《位移變化規(guī)律》勻變速直線運動的研究PPT課件
第一部分內(nèi)容:課標(biāo)要求
1.掌握用vt圖像描述位移的方法。
2.理解位移公式的意義和推導(dǎo)過程,并能利用公式s=v0t+12at2進(jìn)行分析和計算有關(guān)問題。
3.會推導(dǎo)位移與速度的關(guān)系式,會用公式vt2-v02=2as進(jìn)行分析和相關(guān)計算。
4.會運用勻變速直線運動的vt圖像解決有關(guān)問題。
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位移變化規(guī)律PPT,第二部分內(nèi)容:自學(xué)新教材
一、勻變速直線運動的位移—時間關(guān)系
1.填一填
(1)勻速直線運動的位移
①位移公式:s=____。
②vt圖像:是一條與時間軸____的直線。
③勻速直線運動的位移等于vt圖線與對應(yīng)的時間軸所包圍的矩形的____,如圖甲所示。
(2)勻變速直線運動的位移
①位移在vt圖像中的表示:做勻變速直線運動的物體的位移對應(yīng)著vt圖像中的圖線和 ____包圍的“面積”。如圖乙所示,在0~t時間內(nèi)的位移大小等于梯形的“面積”。
②位移公式:s=v0t+12at2,式中v0表示____,s表示物體在時間t內(nèi)運動的____。
2.判一判
(1)公式s=v0t+12at2只適用于勻加速直線運動,不適用于勻減速直線運動。 ( )
(2)在vt圖像中,圖線與時間軸所包圍的面積表示物體的位移。( )
(3)對于一個做勻變速直線運動的物體,時間越長,位移越大。( )
3.想一想
如圖表示從正在高速公路上前進(jìn)的轎車中看到的景象,速度表上指示出90 km/h,路旁有提醒你保持車距的指示牌。這些指示牌有什么作用?
提示:實際上在高速公路上,每隔一定的距離都會出現(xiàn)一些警示牌,提醒司機保持車速和車距。車輛從制動到停車是一個減速過程,車速越大,汽車制動所需的距離就越大(但兩者并不成正比),為了安全起見,行駛車輛之間必須保持安全距離。車輛在行駛中保持一定車距是非常重要的。
二、勻變速直線運動的位移—速度關(guān)系
1.填一填
(1)速度與位移的關(guān)系式:____。
(2)公式的推導(dǎo):聯(lián)立速度公式vt=____和位移公式s=v0t+12at2消去時間t,就可以得出勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系式vt2-v02=____ 。
2.判一判
(1)做勻加速直線運動的物體,位移越大,物體的末速度一定越大。( )
(2)加速度公式a=vt2-v022s 和a=vt-v0t,既適用于勻變速直線運動,又適用于非勻變速直線運動。( )
(3)計算位移的關(guān)系式s=v0t+12at2和s=vt2-v022a都是只適用于勻變速直線運動。( )
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位移變化規(guī)律PPT,第三部分內(nèi)容:提升新知能
突破點一 對位移公式s=v0t+12at2的理解和應(yīng)用
[學(xué)透用活]
1.公式s=v0t+12at2是勻變速直線運動的位移公式而不是路程公式,利用該公式計算出的是與時間對應(yīng)的位移而不是路程。
2.公式中的s、v0、a都是矢量,應(yīng)用時必須選取統(tǒng)一的方向為正方向,一般選v0的方向為正方向。
3.該式是勻變速直線運動的基本公式之一,和vt=v0+at綜合應(yīng)用,可以解決所有有關(guān)勻變速直線運動的問題,例如已知勻變速直線運動的末速度vt、加速度a及時間t,則位移s=vtt-12at2。
[典例1] 一物體做勻加速直線運動,初速度為v0=5 m/s,加速度為a=0.5 m/s2,求:
(1)物體在3 s內(nèi)的位移;
(2)物體在第3 s內(nèi)的位移。
[規(guī)律方法]
應(yīng)用位移公式應(yīng)注意的問題
(1)位移公式反應(yīng)了勻變速直線運動的規(guī)律,只能應(yīng)用于勻變速直線運動。
(2)對于初速度為零(v0=0)的勻變速直線運動,位移公式為s=12at2,即位移s與時間t的二次方成正比。
[對點練清]
1.從靜止開始做勻加速直線運動的物體,前10 s內(nèi)的位移是10 m,則該物體運動30 s時的位移為 ( )
A.30 m B.60 m
C.90 m D.120 m
2.做直線運動的某質(zhì)點的位移隨時間變化的關(guān)系式為s=4t+2t2,s與t的單位分別是m和s,則質(zhì)點的初速度和加速度分別是( )
A.4 m/s和2 m/s2 B.0和4 m/s2
C.4 m/s和4 m/s2 D.4 m/s和0
突破點二 對速度位移關(guān)系式vt2-v02=2as的理解和應(yīng)用
[學(xué)透用活]
1.適用范圍:勻變速直線運動。
2.公式的矢量性:一般選初速度v0的方向為正方向。
(1)物體做加速運動時,a取正值;做減速運動時,a取負(fù)值。
(2)位移s>0,說明物體通過的位移方向與初速度方向相同; s<0,說明位移的方向與初速度的方向相反。
3.特例
(1)當(dāng)v0=0時,vt2=2as(初速度為零的勻加速直線運動)。
(2)當(dāng)vt=0時,-v02=2as(末速度為零的勻減速直線運動,如剎車問題)。
4.公式選用技巧:如果問題的已知量和未知量都不涉及時間,可選用公式vt2-v02=2as,往往使問題的解決更簡便。
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位移變化規(guī)律PPT,第四部分內(nèi)容:訓(xùn)練新素養(yǎng)
一、比較物體加速度的大小(核心素養(yǎng)之科學(xué)思維)
速度、加速度的測量通常比位移的測量要復(fù)雜些,而有的時候我們只需比較兩個物體運動的加速度大小,并不需要知道加速度的具體數(shù)值。例如,比較兩輛汽車的加速性能。如果已知兩個物體在相同時間內(nèi)從靜止開始勻加速直線運動的位移之比,怎樣根據(jù)運動學(xué)的規(guī)律求出它們的加速度之比?
二、典題好題發(fā)掘,練典題做一當(dāng)十
航空母艦的艦載機既要在航母上起飛,也要在航母上降落。
(1)某艦載機起飛時,采用彈射裝置使飛機獲得10 m/s的速度后,機上發(fā)動機使飛機獲得25 m/s2的加速度可在航母跑道上勻加速前進(jìn),2.4 s后離艦升空。飛機勻加速滑行的距離是多少?
(2)飛機在航母上降落時,需用阻攔索使飛機迅速停下來。若某次飛機著艦時的速度為80 m/s,飛機鉤住阻攔索后經(jīng)過2.5 s停下來。將這段運動視為勻減速直線運動,此過程中飛機加速度的大小及滑行的距離各是多少?
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