第2章 素养拓展课—人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共48张PPT).ppt

1、第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 素养拓展课素养拓展课 匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用 课内互动探究课内互动探究 核心素养提升核心素养提升 素养脉络构建素养脉络构建 课堂达标检测课堂达标检测 夯基提能作业夯基提能作业 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 课内互动探究课内互动探究 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 一辆汽车从一辆汽车从A点开始以初速度点开始以初速度v0，加速度加速度a做匀加速直线运动做匀加速直线运动，经过经过 时间时间t到达到达B点点，再过时间再过时间t到达到达C点时速度为点时速度为

2、v。 (1)利用所学知识能推导出利用所学知识能推导出AC段的平均速度和段的平均速度和B点的速度吗点的速度吗？ (2)能推导出能推导出AB段与段与BC段的位移差的表达式吗段的位移差的表达式吗？ 一一 匀变速直线运动的两个重要推论匀变速直线运动的两个重要推论 情境导入情境导入 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 要点提炼要点提炼 1平均速度平均速度 在匀变速直线运动中，对于某一段时间在匀变速直线运动中，对于某一段时间t，其中间时刻的瞬时速度，其中间时刻的瞬时速度v t 2 v0a 1 2 tv0 1 2 at，该段时间的末速度，该段时间的末速度vv0at，由平均速度的定

3、，由平均速度的定 义式和匀变速直线运动的位移公式整理加工可得义式和匀变速直线运动的位移公式整理加工可得 v x t v0t1 2at 2 t v0 1 2at 2v 0 at 2 v 0 v0at 2 v 0 v 2 v t 2 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 即有即有 v v 0 v 2 v t 2 故在匀变速直线运动中，某一段时间内的平均速度等于该段时间内故在匀变速直线运动中，某一段时间内的平均速度等于该段时间内 中间时刻的瞬时速度，又等于这段时间内初速度和末速度的算术平均中间时刻的瞬时速度，又等于这段时间内初速度和末速度的算术平均 值。值。 返回导航 第二

4、章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 2逐差相等逐差相等 在任意两个连续相等的时间间隔在任意两个连续相等的时间间隔T内，位移差是一个常量，即内，位移差是一个常量，即xx xaT2 推导：时间推导：时间T内的位移内的位移x1v0T1 2aT 2 在时间在时间2T内的位移内的位移x2v02T1 2a(2T) 2 则则x x1，xx2x1 由由得得xx xaT2 此推论常有两方面的应用：一是用以判断物体是否做匀变速直线运此推论常有两方面的应用：一是用以判断物体是否做匀变速直线运 动，二是用以求加速度。动，二是用以求加速度。 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ

5、(1)以上推论只适用于匀变速直线运动以上推论只适用于匀变速直线运动，其他性质的运动不能套用推其他性质的运动不能套用推 论式来处理问题论式来处理问题。 (2)推论式推论式x x aT2常在实验中根据打出的纸带求物体的加速常在实验中根据打出的纸带求物体的加速 度度。 特别提醒特别提醒 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ (2020 西藏拉萨中学高一上学期期西藏拉萨中学高一上学期期 中中)相同的小球从斜面上某位置每隔相同的小球从斜面上某位置每隔0.1 s释放一个小球释放一个小球，释放后小球做匀释放后小球做匀 加速直线运动加速直线运动，在连续释放几个后在连续释放几个后，对在

6、斜面上的小球拍下照片对在斜面上的小球拍下照片，如图如图 所示所示，测得测得xAB15 cm，xBC20 cm。试求：试求： (1)小球的加速度；小球的加速度； (2)拍摄时拍摄时B球的速度球的速度vB； (3)A球上面滚动的小球还有几个球上面滚动的小球还有几个？ 典例剖析典例剖析 典题典题 1 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 思路引导：思路引导： 解析：解析：小球释放后做匀加速直线运动，且每相邻的两个小球的时间小球释放后做匀加速直线运动，且每相邻的两个小球的时间 间隔相等，均为间隔相等，均为T0.1 s，可以等效为，可以等效为A、B、C、D各点是一个小球在各点是

7、一个小球在 不同时不同时刻的位置。刻的位置。 (1)由推论由推论xaT2可知，小球的加速度为：可知，小球的加速度为： ax BC xAB t2 20 15 0.12 cm/s 2 500 cm/s25 m/s2 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ (2)由题意知由题意知B点是点是AC段的中间时刻，可知段的中间时刻，可知B点的速度等于点的速度等于AC段的平段的平 均速度，即：均速度，即： vBv AC xAC 2t 15 20 20.1 cm/s1.75 m/s (3)设设A点小球的速度为点小球的速度为vA，因为，因为vBvAat，vAvBat1.75 m/s 5 0

8、.1 m/s1.25 m/s，所以，所以A球的运动时间为：球的运动时间为：tA vA a 1.25 5 s0.25 s，因为每隔，因为每隔0.1 s释放一个小球，故释放一个小球，故A球的上方正在滚动的小球还有球的上方正在滚动的小球还有2 个。个。 答案：答案：(1)5 m/s 2 (2)1.75 m/s (3)2个 个 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 1(2020 浙江省浙江省“温州十五校联合体高一上学期期中温州十五校联合体高一上学期期中”)在瑞安站附在瑞安站附 近的某段平直的铁路上近的某段平直的铁路上，一列以一列以90 m/s高速行驶的列车某时刻开始匀减速高速

9、行驶的列车某时刻开始匀减速 行驶行驶，5 min后恰好停在瑞安站后恰好停在瑞安站，并在该车站停留并在该车站停留2 min；随后匀加速驶离车；随后匀加速驶离车 站站，经经8.1 km后恢复到原速后恢复到原速90 m/s。求：求： (1)列车减速过程中的位移大小；列车减速过程中的位移大小； (2)列车驶离车站过程中加速到列车驶离车站过程中加速到90 m/s所用时间所用时间。 答案：答案：(1)13 500 m (2)180 s 对点训练对点训练 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 解析：解析：(1)x1v 2 t190 2 300 m13 500 m (2)x2v 2t

10、2，将 ，将x28 100 m，v90 m/s，代入上式解得，代入上式解得t2180 s。 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 火车出站时的加速运动，可以看作从零开始的匀加速直线运动。火车出站时的加速运动，可以看作从零开始的匀加速直线运动。 如何推导它们在不同时刻的速度如何推导它们在不同时刻的速度，如何推导它们在不同时间内的位如何推导它们在不同时间内的位 移移，如何推导它们通过不同位移所用的时间如何推导它们通过不同位移所用的时间？ 二二 初速度为零的匀变速直线运动的常用推论初速度为零的匀变速直线运动的常用推论 情境导入情境导入 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究

11、 物理必修 第一册 RJ 1等分运动时间等分运动时间(以以T为时间单位为时间单位)。 (1)1T末末、2T末末、3T末末瞬时速度之比瞬时速度之比 v1v2v3123 (2)1T内内、2T内内、3T内内位移之比位移之比 x1x2x3149 (3)第一个第一个T内内、第二个第二个T内内、第三个第三个T内内的位移之比：的位移之比： x x x 135 要点提炼要点提炼 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 2等分位移等分位移(以以x为单位为单位)。 (1)通过通过x、2x、3x所用时间之比：所用时间之比： t1t2t31 2 3 (2)通过第一个通过第一个x、第二个、第二个

12、x，第三个，第三个x所用时间之比：所用时间之比： t tt1( 21)( 3 2) (3)x末、末、2x末、末、3x末末的瞬时速度之比：的瞬时速度之比： v1v2v31 2 3 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ (1)以上比例成立的前提是物体做初速度为零的匀加速直线运动以上比例成立的前提是物体做初速度为零的匀加速直线运动。 (2)对于末速度为零的匀减速直线运动对于末速度为零的匀减速直线运动，可把它看成逆向的初速度为可把它看成逆向的初速度为 零的匀加速直线运动零的匀加速直线运动，应用比例关系应用比例关系，可使问题简化可使问题简化。 特别提醒特别提醒 返回导航 第二章

13、 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 2018年年3月月6日日，世界青年冰壶锦标赛世界青年冰壶锦标赛 在苏格兰进行在苏格兰进行，中国队中国队“71”大胜韩国队大胜韩国队。如图所示如图所示，一冰壶以速度一冰壶以速度v 垂直边线进入四个矩形区域沿虚线做匀减速直线运动垂直边线进入四个矩形区域沿虚线做匀减速直线运动，且刚要离开第四且刚要离开第四 个矩形区域边缘的个矩形区域边缘的E点时速度恰好为零点时速度恰好为零，求冰壶依次经过求冰壶依次经过B、C、D时的瞬时的瞬 时速度之比和依次通过后时速度之比和依次通过后3个矩形区域所用的时间之比个矩形区域所用的时间之比。 典例剖析典例剖析 典题典题 2

14、返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 思路引导：思路引导：对于末速度为零的匀减速直线运动对于末速度为零的匀减速直线运动，可把它看成逆向的可把它看成逆向的 初速度为零的匀加速直线运动初速度为零的匀加速直线运动。应用比例关系应用比例关系，可使问题简化可使问题简化。 解析：解析：冰壶运动的逆过程可看成初速度为零的匀加速直线运动。冰冰壶运动的逆过程可看成初速度为零的匀加速直线运动。冰 壶从右向左依次通过壶从右向左依次通过3个矩形区域所用的时间之比为个矩形区域所用的时间之比为1( 21)( 3 2)，依次到达，依次到达D、C、B的速度之比为的速度之比为1 2 3 返回导航 第二

15、章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 所以冰壶实际从左向右依次到达所以冰壶实际从左向右依次到达B、C、D的速度之比：的速度之比： vBvCvD 3 21， 从左向右依次通过后三个相等矩形区域的时间之比：从左向右依次通过后三个相等矩形区域的时间之比： t1t2t3( 3 2)( 21)1 答案：答案：vBvCvD 3 21 t1t2t3( 3 2)( 21)1 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 对点训练对点训练 2(2020 温州高一期中温州高一期中)2019年年7月月16日，在韩国光州世界游泳锦标日，在韩国光州世界游泳锦标 赛跳水项目男女混合团体决赛中

16、，中国组合林珊赛跳水项目男女混合团体决赛中，中国组合林珊/杨健获得该项目金杨健获得该项目金 牌。将林珊进入水中后向下的运动视为匀减速直线运动，该运动过程的牌。将林珊进入水中后向下的运动视为匀减速直线运动，该运动过程的 总时间为总时间为t。林珊入水后前。林珊入水后前 t 2 时间内的位移为时间内的位移为x1，后，后 t 2 时间内的位移为时间内的位移为x2， 则则x2/x1为为 ( ) A116 B17 C15 D13 D 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 解析：解析：林珊入水后做匀减速直线运动林珊入水后做匀减速直线运动，把该过程看成逆向的初速度把该过程看成逆向的初

17、速度 为零的匀加速直线运动为零的匀加速直线运动，应用比例关系可得：应用比例关系可得：x2x113，故选项故选项D正正 确确。 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 如图如图，由静止做匀加速运动的汽车追赶前面匀速运动的自行车由静止做匀加速运动的汽车追赶前面匀速运动的自行车，请请 思考：思考：(1)当汽车的速度小于自行车速度时当汽车的速度小于自行车速度时，它们间的距离如何变化它们间的距离如何变化？(2) 当汽车的速度大于自行车速度时当汽车的速度大于自行车速度时，它们间的距离如何变化它们间的距离如何变化？(3)在汽车追在汽车追 上自行车前上自行车前，什么时候它们间的距离最大

18、什么时候它们间的距离最大？ 三三 追及和相遇问题追及和相遇问题 情境导入情境导入 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 提示：提示：(1)汽车的速度小于自行车速度时汽车的速度小于自行车速度时，它们间的距离增大它们间的距离增大。(2)汽汽 车的速度大于自行车速度时车的速度大于自行车速度时，它们间的距离减小它们间的距离减小。(3)在汽车追上自行车在汽车追上自行车 前前，当汽车的速度等于自行车速度时当汽车的速度等于自行车速度时，它们间的距离最大它们间的距离最大。 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 两物体在同一直线上运动两物体在同一直线上运动，它

19、们之间的距离发生变化时它们之间的距离发生变化时，可能出现可能出现 最大距离最大距离、最小距离或者是距离为零的情况最小距离或者是距离为零的情况，这类问题称为追及和相遇这类问题称为追及和相遇 问题问题，讨论追及和相遇问题的实质是两物体能否在同一时刻到达同一位讨论追及和相遇问题的实质是两物体能否在同一时刻到达同一位 置置。 要点提炼要点提炼 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 1要抓住一个条件要抓住一个条件、两个关系两个关系。 (1)一个条件：速度相等一个条件：速度相等。这是两物体是否追上这是两物体是否追上(或相撞或相撞)、距离最距离最 大大、距离最小的临界点距离最小的临

20、界点，是解题的切入点是解题的切入点。 (2)两个关系：时间关系和位移关系两个关系：时间关系和位移关系。通过画示意图找出两物体位移通过画示意图找出两物体位移 之间的数量关系之间的数量关系，是解题的突破口是解题的突破口。 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 2常用方法常用方法 (1)物理分析法物理分析法 抓住抓住“两物体能否同时到达空间某位置两物体能否同时到达空间某位置”这一关键这一关键，认真审题认真审题，挖挖 掘题中的隐含条件掘题中的隐含条件，建立物体运动关系的图景建立物体运动关系的图景，并画出运动情况示意并画出运动情况示意 图图，找出位移关系找出位移关系。 (2)图

21、像法：将两者的图像法：将两者的vt图像在同一坐标系中画出图像在同一坐标系中画出，然后利用图像然后利用图像 求解求解。 (3)数学极值法：设从开始至相遇时间为数学极值法：设从开始至相遇时间为t，根据条件列方程根据条件列方程，得到关得到关 于于t的一元二次方程的一元二次方程，用判别式进行讨论用判别式进行讨论，若若0，即有两个解即有两个解，说明可说明可 以相遇两次；若以相遇两次；若0，说明刚好追上或相遇说明刚好追上或相遇。若若vmax30 m/s，显然不可能。，显然不可能。 错解错解2主观上认定刚好在达到最大速度时追上，这其实缺乏依据，主观上认定刚好在达到最大速度时追上，这其实缺乏依据， 而且当追上

22、汽车时而且当追上汽车时t 30 0.1 s 300 s3 min，不符合题意。，不符合题意。 正解：正解：最小启动加速度为最小启动加速度为a0.56 m/s2。 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 解析：解析：设在设在t180 s时摩托车恰好追上汽车，则有时摩托车恰好追上汽车，则有 1 2at 2 1 vmax(tt1)vts0，vmaxat1 联立解得联立解得t153.3 s，a0.56 m/s 2。即摩托车最小以 。即摩托车最小以0.56 m/s2的加速的加速 度启动，才能在度启动，才能在3 min内追上汽车。内追上汽车。 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究

23、 物理必修 第一册 RJ 素养警示素养警示 摩托车能达到的最大速度及在摩托车能达到的最大速度及在3 min内追上内追上，都是题设临界限制条都是题设临界限制条 件件。错解一和错解二只能作为我们分析得出不相撞临界条件的一种假错解一和错解二只能作为我们分析得出不相撞临界条件的一种假 设设，如果按假设的情况求得结果与条件不符如果按假设的情况求得结果与条件不符，则应重新分析摩托车的运则应重新分析摩托车的运 动过程动过程。 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 素养脉络构建素养脉络构建 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 1匀变速直线运动常用公式的比较

24、匀变速直线运动常用公式的比较 比较项比较项 公式公式 一般形式一般形式 v00 涉及的物理量涉及的物理量 不涉及量不涉及量 速度公式速度公式 vv0at vat v、v0、a、t 位移位移x 位移公式位移公式 xv0t1 2at 2 x1 2at 2 x、v0、t、a 末速度末速度v 位移、速度关系式位移、速度关系式 v2v2 0 2ax v22ax v、v0、a、x 时间时间t 平均速度求平均速度求 位移公式位移公式 xv 0 v 2 t xv 2t x、v0、v、t 加速度加速度a 纸带数据常纸带数据常 用推论公式用推论公式 xaT2 xaT2 x、a、T 速度速度v 返回导航 第二章 匀

25、变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 2初速度为零的匀加速 初速度为零的匀加速 直线运动的比例关系直线运动的比例关系 等分时间等分时间 等分位移等分位移 比例关系比例关系 3追及和相 追及和相 遇问题遇问题 三点三点 技巧技巧 抓抓“一图三式一图三式”，即过程，即过程 示意图，时间关示意图，时间关系式、速系式、速 度关系式、位移关系式；度关系式、位移关系式； 审关键字眼，发现隐审关键字眼，发现隐 含条件，如含条件，如“刚才刚才” “恰好恰好”“”“最多最多”等；等； 讨论计算结果，看是讨论计算结果，看是 否符合实际否符合实际 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 课堂达标检测课堂达标检测 返回导航 第二章 匀变速直线运动的研究 物理必修 第一册 RJ 夯基提能作业夯基提能作业