高中物理24勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系課件新人教版必修1(已修改)
2024-12-03 17:02 本頁面
【正文】 4 勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系 學(xué)習(xí)目標(biāo) 思維脈絡(luò) 1 .會推導(dǎo)勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系式 v2 v02= 2 ax 。 2 .理解推論公式v2 v02= 2 ax ,會用公式v2 v02= 2 ax 解決相關(guān)題目。 3 .把握勻變速直線運動的規(guī)律 ,靈活運用各種公式解決實際問題。 一 二 一、勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系 1 .位移與速度的關(guān)系式 : v2 ?? 02= 2 ax , 若 v 0 = 0, 則 v2= 2 ax 。 2 .公式推導(dǎo) : 說明 : 如果勻變速運動的已知量和未知量都不涉及時間 , 則利用公式v2 ?? 02= 2 ax 求解問題時 , 往往比用其他公式解題方便。 一 二 二、勻變速直線運動的三個基本公式 1 .速度公式 : v =v0+at 。 2 .位移公式 : x =v0t+12at2。 3 .位移與速度關(guān)系式 : v2 ??02= 2 ax 。 練一練 如圖所示 , 一獵豹以 10m / s 的速度奔跑 , 它發(fā)現(xiàn)前方叢林似乎有獵物活動 , 于是開始減速 , 當(dāng)減速奔跑了 60m 時速度減小到 2m / s , 試求獵豹的加速度。 解析 : 獵豹的初速度 v0= 10m / s , 末速度 v= 2 m /s , 根據(jù) v2 ??02= 2 ax 得獵豹的加速度 a=??2 ??022 ??=22 1 022 60m/s2= 0 . 8m / s2 負(fù)號表示獵豹的加速度方向和它奔跑的方向相反。 答案 : 0 . 8 m /s2 探究一 探究二 探究三 探究四 探究一 對位移 — 速度關(guān)系式的理解 問題導(dǎo)引 某城市的交通部門規(guī)定 , 區(qū)交通繁忙路段機動車輛的速度限制在 25 k m /h 以內(nèi) , 并要求駕駛員必須保持至少 5 m 的車距。一旦發(fā)生交通事故 , 我們會看到交警測量有關(guān)距離 ( 如圖 ), 其中非常重要的是剎車距離。你知道測量剎車距離的目的嗎 ? 這樣做的物理原理是什么 ? 警示 測量剎車距離 ,由公式 v2 ??02= 2 ax 即可算出汽車剎車前的速度 ,從而判斷汽車是否超速。 探究一 探究二 探究三 探究四 名師精講 1 .適用范圍 : 勻變速直線運動。 2 .矢量的取值方法 : v2 ??02= 2 ax 為矢量式 , 應(yīng)用它解題時 , 一般先規(guī)定初速度 v0的方向為正方向。 3 .特例 : ( 1 ) 當(dāng) v0= 0 時 , v2= 2 ax 。 物體做初速度為零的勻加速直線運動 , 如自由下落問題。 ( 2 ) 當(dāng) v= 0 時 , ??02= 2 ax 。 物體做勻減速直線運動直到靜止 , 如剎車問題。 警示 ( 1 ) 公式 v2 ??02= 2 ax 中四個物理量均是矢量 ,應(yīng)用它解題時要注意各物理量的正、負(fù)值。 ( 2 ) 剎車問題由于末速度為零 ,應(yīng)用此公式解題往往很方便。 探究一 探究二 探究三 探究四 例題 1 某型號航空母艦上裝有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng) , 已知某型號的戰(zhàn)斗機在跑道上加速時可能產(chǎn)生的最大加速度為 5 . 0 m /s2, 當(dāng)飛機的速度達(dá)到 50 m /s 時才能離開航空母艦起飛。設(shè)航空母艦處于靜止?fàn)顟B(tài)。問 : ( 1 ) 若要求該飛機滑行 1 6 0 m 后起飛 , 彈射系統(tǒng)必須使飛機具有多大的初速度 ? ( 2 ) 若某艦上不裝彈射系統(tǒng) , 要求該型號飛機仍能在此艦上正常起飛 , 問該艦身長至少應(yīng)為多長 ? 解析 : ( 1 ) 設(shè)經(jīng)彈射系統(tǒng)幫助起飛時速度為 v0,由運動學(xué)公式 v2 ??02= 2 ax 可知 v0= ??2 2 ?? ?? = 3 0 m /s 。 ( 2 ) 不裝彈射系統(tǒng)時 ,飛機從靜止開始做勻加速直線運動。由公式v2= 2 ax 可知該艦身長至少應(yīng)為 x=??22 ??= 250m 。 答案 : ( 1 ) 3 0 m /s ( 2 ) 2 5 0 m 反思 該題不涉及運動時間 ,采用 v2 ??02= 2 ax 求解較為方便。 探究一 探究二 探究三 探究四 ? 變式訓(xùn)練 1 ? 汽車以 1 0 m /s 的速度行駛 , 剎車后的加速度大小為 3 m /s2, 求它向前滑行 12 . 5 m 后的瞬時速度。 解析 :選取汽車初速度方向為正方向 ,則 v 0 = 1 0 m /s , a= 3 m /s2, x= 12 . 5m 。由公式 v2 ??02= 2 ax 得 v2= ??02+ 2 ax 解得 v 1 = 5 m /s , v 2 = 5 m /s ( 負(fù)號說明汽車剎車后又反向運動 ,與實際不符 ,故舍去 ) 。 答案 : 5 m /s 探究一 探究二 探究三 探究四 探究二 勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用 問題導(dǎo)引 如圖所示 , 小朋友從滑梯上勻加速滑下 , 請思考 : ( 1 ) 若已知滑梯長度及下滑的加速度 , 求滑到底端時的速度 , 用哪一個公式計算 ? ( 2 )
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