高中教科版 (2019)4 匀变速直线运动规律的应用说课ppt课件

这是一份高中教科版 (2019)4 匀变速直线运动规律的应用说课ppt课件，共30页。PPT课件主要包含了学习目标，基础探究，合作探究，实践应用，情境化导学，形成概念掌握新知，v0+at，末速度vt，位移x，思考与自测等内容，欢迎下载使用。

2.知道初速度为零的匀变速直线运动的比例关系及应用。
知识点一　匀变速直线运动的两条主要规律1.速度与时间的关系:vt= ,末速度vt是时间t的 函数。2.位移与时间的关系:x= ,位移x是时间t的 函数。3.规律特点:涉及的5个物理量有初速度v0、 、加速度a、 和时间t,其中v0、vt、a、x都是矢量,只有时间t是标量。
知识点二　实际中的匀变速直线运动问题1.飞机起飞过程中,若由静止开始,其加速度为a,离地速度为vt,如何确定飞机起飞跑道的长度?若飞机先通过弹射装置以某一初速度v0开始,起飞位移又为多少?2.若起飞中的飞机因意外突发情况,在达到某速度时要求在有限距离内停下来,如何求飞机的加速度?
(2)做匀加速直线运动的物体,位移越大,物体的末速度一定越大。(　 　)
(5)匀变速直线运动的位移与初速度、加速度、末速度三个因素都有关。(　 　)
2.思维探究如果你是机场跑道设计师,若已知飞机的加速度为a,起飞速度为v,你应该如何来设计飞机跑道的长度?
若物体做匀变速直线运动的初速度为v0、加速度为a、末速度为vt、位移为x,怎样求物体经过这段位移的中点时的速度?
(1)适用范围:仅适用于匀变速直线运动。
(2)各物理量的含义。
(3)矢量性:公式中的v0、vt、a、x四个物理量都是矢量,计算时要统一正方向。
[例1] 动车铁轨旁相邻里程碑之间的距离是1 km。某同学乘坐动车时,通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度来估算动车加速出站时加速度的大小。当他身边的窗户经过某一里程碑A时,屏幕显示的车速是54 km/h,如图所示。动车再前进3个里程碑,该同学身边的窗户正经过里程碑B,此时速度为162 km/h。把动车出站过程视为匀加速直线运动,求:
(1)动车出站的加速度大小;
答案:(1)0.3 m/s2　
(2)该同学所乘动车在里程碑A、B之间运动的时间。
答案:(2)100 s
解析:(2)对于动车在里程碑A、B之间运动的过程,由运动学公式vt=v0+at,得t=100 s。
(1)当物体做匀变速直线运动时,如果不涉及时间一般用速度—位移公式较方便。(2)刹车问题由于末速度为零,应用此公式往往较方便且能避免机械套用位移公式而出现解答错误。
要点二　初速度为零的匀变速直线运动的比例关系
1.等分运动时间(以T为时间单位)的情况
(1)1T末、2T末、3T末……瞬时速度之比:v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。(2)1T内,2T内,3T内……位移之比:x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶4∶9∶…∶n2。(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移之比:xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN=1∶3∶5∶…∶(2n-1)。
2.等分位移(以x为单位)的情况
[例2] (多选)如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一粒子弹以水平速度v射入。若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为零,则子弹依次穿入每个木块时的速度之比和穿过每个木块所用时间之比分别为(　 　)
应用初速度为零的匀加速直线运动几个比例式的技巧(1)比例式适用于初速度为0的匀加速直线运动,但应用逆向思维的方法也可以用来求解匀减速直线运动减速到速度为0的运动。(2)匀变速直线运动中,若这些比例式成立,则该运动初速度或末速度一定为0。
[针对训练2] 一个物体做初速度为零的匀加速直线运动。关于物体的运动,下列说法中正确的是(　 　)A.第4 s内的平均速度和第5 s内的平均速度之比为 4∶5B.第4 s内的平均速度和第5 s内的平均速度之比为 7∶9C.第4 s内的速度变化量大于第3 s内的速度变化量D.第4 s内和前4 s内的位移之比为8∶16
模型·方法·结论·拓展
求解可按以下方法进行。1.计数点的选取与测量选择一条点迹清晰的纸带,不考虑开头一些过于密集的点,找一个便于测量的点作为计时起点(0点)。可选择相隔0.1 s的若干计数点进行测量,即依次每五个点取一个计数点,并标明0、1、2、3、4、…,相邻两计数点间的时间间隔(T=0.1 s)作为一个时间单位。
如图所示,用毫米刻度尺测量每个计数点之间的距离x1,x2,x3,…并记录填入表中。
2.加速度的计算(1)若x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=常数,则小车做匀变速运动。
4.图像法分析数据(1)建坐标系。①以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系。
②定标度、描点:坐标轴的标度选取要合理,并根据表格中的数据在坐标系中描点。
(2)连线:通过所描的点作图线,让这条图线通过尽可能多的点,不在线上的点大致均匀分布在图线的两侧。如图所示。
5.实验结论若所作v-t图像是一条倾斜的直线,那么图线斜率不变,小车加速度恒定不变,求出直线斜率即为小车的加速度。
[示例] 某同学用如图甲所示的实验装置测量匀变速直线运动的加速度。实验步骤如下:A.安装好实验器材B.让小车拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一系列小点,重复几次,选出一条点迹比较清晰的纸带,从便于测量的点开始,每五个点取一个计数点,如图乙中a、b、c、d、e等点C.测出x1、x2、x3、…
(1)如果小车做匀加速运动,所得纸带如图乙所示,则x1、x2、x3的关系是　　　　,已知打点计时器打点的时间间隔是t,则打c点时小车的速度大小是　　　　。 
(2)如果小车做匀加速直线运动,测出前六段相等时间内的位移分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6,已知打点计时器打点的时间间隔是t,则小车的加速度a的表达式为 a=　　　　。 
科学·技术·社会·环境
航母舰载机的起飞拥有航空母舰是大国地位的标志,是赢取战争的胜利或抑制战争发生的重要利器,航母舰载机是航母的标配。航母舰载机的起飞一般有三种方式:滑跃式、弹射式和垂直式。弹射起飞需要在航母上安装弹射器,我国国产航母将安装电磁弹射器,其工作原理与电磁炮类似。用强迫储能器代替常规电源,它能在极短时间内释放所储存的电能;由弹射器使飞机获得足够的速度,从而实现短距离起飞,舰载机的起飞速度约为300 km/h(约83 m/s)。
[示例] 某航空母舰用于舰载机起飞的水平路设为200 m,飞机离舰速度为80 m/s,飞机起飞运动看作匀变速直线运动。(1)若舰载机为滑跃起飞,航母处于静态,则飞机起飞加速度多大?
答案:(1)16 m/s2　
(2)若(1)中的航母以15 m/s速度行驶,且飞机沿行驶方向起飞,飞机滑跑距离是多少?
答案:(2)193 m
[示例] 某航空母舰用于舰载机起飞的水平路设为200 m,飞机离舰速度为80 m/s,飞机起飞运动看作匀变速直线运动。(3)若航母采用电磁弹射起飞方式,弹射加速度为 80 m/s2,航母处于静态,弹射轨道多长?