第二章 本章整合课件PPT

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高中同步学案优化设计GAO ZHONG TONG BU XUE AN YOU HAU SHE JI第二章2023内容索引知识网络 体系构建重点题型 归纳整合知识网络 体系构建本章知识可分为四个组成部分。第一部分,匀变速直线运动的规律;第二部分,自由落体运动;第三部分,实验;第四部分,运动学图像。一、匀变速直线运动的规律规律 二、自由落体运动 三、实验 四、运动学图像 重点题型 归纳整合1.匀变速直线运动公式间的关系 2.分析匀变速直线运动的技巧——“一画、二选、三注意”一画:根据题意画出物体的运动示意图,使运动过程直观清晰。二选:从以下常用方法中选取合适的方法。三注意:注意列运动学方程时,方程式中每一个物理量均对应同一运动过程。例1物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点时速度恰为零,如图所示。已知物体运动到斜面长度 的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间。方法二　比例法。对于初速度为零的匀变速直线运动,在连续相等的时间里通过的位移之比为1∶3∶5∶……∶(2n-1)通过xAB的时间为t,故通过xBC的时间tBC=t。方法三　中间时刻速度法。中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度。可以看出vB正好等于AC段的平均速度,因此B点是中间时刻的位置,因此有tBC=t。答案 t 1.直线运动的规律可用代数式进行描述,也可以用图像的形式来描述。研究运动图像要从以下几点来认识它的物理意义:(1)从图像识别物体运动的性质。(2)图像的截距(即图像与纵轴或横轴的交点坐标)的意义。(3)图像的斜率(即图像与横轴夹角的正切值)的意义。(4)图像与坐标轴所围面积的物理意义。(5)图像上任一点的物理意义。2.解决图像问题的思路和步骤(1)解决常规运动的图像问题时要根据物理情境中遵循的规律,由图像提取信息和有关数据,根据对应的规律公式对问题做出正确的解答。以速度图像为例,具体分析过程如下:(2)解答非常规运动图像问题的“三个”步骤:一审、二列、三判。 例2(2021四川乐山高一期末)甲、乙从同一位置同时出发的速度—时间图像如图所示,由图像可知(　　)A.3 s时甲在乙的前方B.4.5 s时甲乙第一次相遇C.0~17 s内甲的平均速度大小为0.75 m/sD.甲加速运动的距离等于减速运动的距离答案 B 1.追及和相遇的特点:两物体在同一时刻到达同一位置。2.追及和相遇问题满足的两个关系。(1)时间关系:根据题意弄清两物体运动时间的关系;若被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要明确追上前该物体是否已经停止运动。(2)位移关系:①同向运动的物体追上即相遇,满足x2=x0+x1,其中x0为开始追赶时两物体之间的距离,x1、x2分别表示被追赶、追赶物体的位移。②相向运动的物体相遇时,满足各自发生的位移的大小之和等于开始时物体之间的距离。(3)临界条件:①当两物体速度相等时,可能出现恰好追上、相距最远、相距最近、恰好避免相撞等。②避免相撞的临界状态是两物体处于相同位置时,两者的速度相同。3.追及和相遇问题的求解方法。(1)临界条件法:根据临界条件,构建时间、速度、位移关系方程。(2)判别式法:由于匀变速运动的位移表达式是时间t的一元二次方程,我们可利用判别式进行讨论。在追及问题的位移关系式中,若Δ>0,即有两个解并且两个解都符合题意,说明相遇两次;Δ=0有一个解,说明刚好追上或相遇;Δ<0无解,说明不能够追上或相遇。(3)图像法:当两物体速度相等时,比较图像的面积差(即两物体的位移差)与两物体初始距离的关系,可以快速求解问题。例3火车以速度v1匀速行驶,司机发现前方同轨道上相距s处有另一列火车沿同方向以速度v2(两速度都是对地速度,且v1>v2)做匀速运动,司机立即以加速度a紧急刹车。要使两车不相撞,a应满足什么条件?解析 方法一:临界条件法。两车运动情况如图所示,当两车速度相等时,两车距离最近,此时不相撞,以后就不会相撞。设火车的加速度至少是a0,则方法三:图像法。 作出两车的v-t图像(如图)当两车速度相等时,图像的阴影面积小于s,1.由纸带判断物体的运动性质:在纸带上测出各个连续相等的时间T内的位移分别是x1,x2,…,xn,①如果x1=x2=…=xn,则物体做匀速直线运动;②如果x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1≠0,即在连续相等时间内的位移差相等,据此可判断物体做匀变速直线运动;如果不相等,则物体做变加速直线运动。2.由纸带求物体运动的速度:如果物体做匀变速直线运动,x1,x2,…,xn为其在连续相等时间内的位移,T为相等时间间隔值,则纸带上某点对应的瞬时速度等于以这个点为中间时刻的位移内的平均速度,即 。3.由纸带求物体运动的加速度:(1)由图像求加速度:利用多组数据描绘出v-t图像,则v-t图线斜率即为物体运动的加速度。(2)利用逐差法求加速度:如图所示的纸带,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点,用刻度尺测量相邻两点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6,T为计数点间的时间,则物体运动的加速度例4(2021江苏无锡高一期末)在用小车、打点计时器、带有滑轮的长木板、电源等器材,做探究小车速度随时间变化规律的实验中:(1)下列操作正确的有　　　(填选项前的字母代号)。 A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器B.打点计时器应放在长木板有滑轮的一端C.实验前必须将长木板没有滑轮的一端适当垫高,从而平衡摩擦力D.应先接通电源,后释放小车(2)若按正确的操作,打出如图所示的一条纸带。O、A、B、C、D为依次选取的计数点,相邻计数点之间还有4个点没有画出,各计数点间距离已在图中标示。打点计时器所用的电源频率为50 Hz。则小车的加速度a=　　　　　 m/s2;打点计时器打下计数点C时,小车的瞬时速度v=　　　　　 m/s。(保留两位有效数字) 解析 (1)在释放小车前,小车要靠近打点计时器,这样纸带的利用率才高,A正确;打点计时器应放在远离长木板有滑轮的一端,B错误;本实验只需保证小车做匀变速运动即可,不需要平衡摩擦力,C错误;应先接通电源,后释放小车,这样可以使打点稳定,提高纸带利用率,D正确。答案 (1)AD　(2)1.2　0.49方法技巧逐差法如图所示,纸带上有六个连续相等的时间T内的位移x1、x2、x3、x4、x5、x6。由Δx=aT2可得:x4-x1=(x4-x3)+(x3-x2)+(x2-x1)=3aT2x5-x2=(x5-x4)+(x4-x3)+(x3-x2)=3aT2x6-x3=(x6-x5)+(x5-x4)+(x4-x3)=3aT2由此可以看出,各段位移都用上了,有效地减小了偶然误差,所以利用纸带计算加速度时,可采用逐差法。