匀变速直线运动的规律课件.ppt

* * 2.3 匀变速直线运动的规律 1.掌握匀变速直线运动的速度公式、位移公式。 2.理解匀变速直线运动规律的导出过程，会应用公式分析和计算。 3.理解速度—时间图像的物理意义，学习运用图像处理物理问题的思想 知识回顾 1.什么是匀变速直线运动？ 物体作直线运动时，加速度大小、方向都不变。 特点：加速度不变 2.加速度的物理意义是什么？它的定义式是什么？ 加速度是表示速度变化快慢的物理量 其定义式： 3.平均速度的物理意义是什么？它的定义式是什么？ 平均速度是表示做变速直线运动的物体在某一段时间内的平均快慢程度。 其定义式： 5、回顾自由落体运动的速度和位移公式 速度公式： 位移公式： 思考与讨论 分析自由落体运动的规律 ，思考初速度不为零的匀变速直线运动遵循什么规律呢？阅读教材，看看有几种解释方法。 从特殊到一般或从一般到特殊，是科学研究中常用的两种思维方法。 方法一：运动合成的思路 视频：航天飞机在匀速行驶的航空母舰上起飞 假如航天飞机匀加速向前跑，航空母舰匀速航行。则航天飞机相对于水面做什么运动?（假设水面是不动的） 分析： SM Sm S相对 (用M代表航空母舰，用m代表航天飞机) M相对水面匀速运动速度为v0，m相对M做初速度为零的匀加速运动，t时刻的相对速度为at 。因此，t时刻m相对于水面的速度为vt=v0+at t时刻M相对水面的位移为SM=v0t，m相对M做初速度为零 的匀加速运动，t时刻的相对位移为s相对= at2因此，t时刻M相对于水面发生的位移为 速度公式vt=v0+at 位移公式s=v0t+ at2 由以上可知，航天飞机相对于水面做初速度不为零的匀加速运动。 你能否举出生活中类似的例子？ 1.轮船在匀速流动的海水中加速行驶 2.旅客在匀速运行的传送带上加速向前跑 3.乘客在匀速行驶的列车上，从车尾向车头加速跑 方法二：公式推导的思路 1、速度和时间的关系： 速度公式：由加速度的定义式 可得匀变速直线运动的速度公式为: vt=v0+at 公式说明： （1）速度公式是匀变速直线运动速度的一般表示形式．它所表明的是瞬时速度v与时刻t的对应关系． （2）通常取初速度v0方向为正方向，加速度a可正可负（正、负表示方向），在匀变速直线运动中a恒定． a、当a与v0同方向时，a＞0表明物体的速度随时间均匀增加，如下左图. b、当a与v0反方向时，a＜0表明物体的速度随时间均匀减少，如下图． （3）速度图象是对速度公式的直观体现．图象斜率表示加速度，图象与时间轴所围的面积表示位移． /m·s-1 /s 案例1：某汽车在公路上正常行驶，前面突然出现一只小狗，为了保护这个小动物，汽车要紧急刹车，可以产生的加速度大小为6m/s2，但必须在2s内停下来，才能不碰到小狗，那么汽车行驶的最大允许速度是多少？ 解析：依题意，vt=0 ，t =2s ，a=-6m/s2均已知 则由vt=v0+at 可得， v0=vt–at , 这就是汽车行驶最大允许速度。 解：由题意可知， vt=0, t=2s , a=-6m/s2. 由公式vt=v0+at可得 v0=vt-at v0=vt–at =0–( -6m/s2)2s =12m/s =43.2km/ h 所以汽车行驶的最大允许速度为43.2 km/ h 。 案例2:物体做匀变速直线运动，若在A点时的速度是 5m/s ,经3s到达B点时速度是14m/s，再经4s到达C点， 则它到达C点时的速度为多大？ 解析： t1=3s t2=4s A B C vA=5m/s vB=14m/s vc=? a=? VC=VB+at2 解：由题意得 vA=5m/s vB=14m/s t1=3s 由a=(vB-vA)/t1可得 a =(14-5)/3=3( m/s2)则 vC=vB+at2=14+3×4=26(m/s) 规律总结 解决运动学问题,首先要看清题意,明确物体的运动情况.如果物体做几段不同的运动要明确各段运动的特点,各段运动之间的关系,利用这些关系列出方程求解．这是解决运动学问题常用的方法． 2、位移和时间的关系： 位移公式：由平均速度的定义 和匀变速直线运动的平均速度 及速度公式vt=v0+at 联立推导出匀变速直线运动的位移公式： *