高中物理人教版 (新课标)必修13 运动快慢的描述──速度教学ppt课件

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修13 运动快慢的描述──速度教学ppt课件，共43页。PPT课件主要包含了２位移公式，１速度公式，练一练，答案Ｌ4，小技巧，几个重要的比例关系，由位移公式，答案６m，答案９，追及和相遇问题等内容，欢迎下载使用。
上图中交警在用尺子进行测量，其中非常重要的是测量刹车距离。你知道测量刹车距离的目的吗？这样做的物理原理是什么？学习了今天的内容你将会得到答案。
请同学们回忆一下，匀变速直线运动的速度公式和位移公式。
由上面两个公式,请看下面实例：
例1：发射子弹时，子弹在枪筒中的运动可以看作是匀加速运动，如果枪弹在枪筒中的加速度大小是５×１０５m/s2 ，枪筒长0.64m，枪弹射出枪口时的速度是多大？
解题思路：1)先根据位移时间公式，求出总时间t=？2)根据速度时间公式求出v＝？
由v=v0+at得：v=at=5×105×1.6×10-3m/s =800m/s
解：以子弹运动的方向为正方向
题中已知条件和所求的结果都不涉及时间t，将两个公式联立，消去t，就直接得到位移与速度的关系式了。
请同学们自己推导位移与速度的关系式：
能否只用一个关系式就能求得结果呢？
三个方程均为矢量方程，适用范围：匀变速直线运动
推１.匀变速（加速或减速）直线运动中，中间时刻的速度等于该时间段内的平均速度，等于始末速度的平均值。
推2.匀变速（加速或减速）直线运动中，中间位移的速度与该位移始、末速度的关系。
推3.匀变速直线运动，在连续相同相邻时间内的位移之差是定值，即
例2.有一个做匀变速直线运动的质点它在最初两端连续相等的时间内通过的位移分别为24m和64m,连续相等的时间为4s,求质点的加速度和初速度？
解法1:由匀变速直线运动的位移公式求解。
解法2：用平均速度公式求解。
解法3：用推论公式△x=at2求解。
例3.一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑Ｌ时，速度为v，当它的速度是v/2时，它沿斜面下滑的距离是多少？
逆向思维法： 末速度为零的匀减速直线运动可看成初速度为零，加速度大小相等的匀加速直线运动。
例4：汽车刹车做匀减速直线运动，加速度大小为1m/s2。
求汽车停止前最后1s内的位移？
物体做初速为零的匀加速直线运动，几个常用的比例式：
（1）1秒末、2秒末、3秒末……瞬时速度 之比 (2) 前1秒、前2秒、前3秒……位移之比 (3)第一秒、第二秒、第三秒……位移之比 (4)通过连续相等位移所用时间之比
一物体做初速为零的匀加速直线运动。
（1）1秒末、2秒末、3秒末……瞬时速度 之比
几个重要比例关系的推导：
(2) 前1秒、前2秒、前3秒……位移之比
(3)第一秒、第二秒、第三秒……位移之比
(4)通过连续相等位移所用时间之比
如图,物体从A点开始做初速为零的匀加速直线运动, AB、BC、CD……距离均为d，求物体通过AB，BC，CD……所用时间之比。
例5.一个由静止开始做匀加速直线运动的物体，如果运动的第１s内的位移是２m，则物体在运动的第２s内的位移是多少？
例6.初速度为零、加速度为a的匀加速物体，若前一半路程所用时间为t，则物体运动的整个过程用时为多少？
例8.质点从静止开始做匀加速直线运动，在 t s内通过的距离为s，则它通过前s/3所用的时间是多少？
例7.初速度为零、加速度为a的匀加速物体，第 5 个 0.5 s 经过的位移是第 1 个 0.5 s经过的位移的几倍？
两个物体同时在同一条直线上（或互相平行的直线上）做直线运动，可能相遇或碰撞，这一类问题称为“追及和相遇”问题。
“追及和相遇”问题的特点：
（1）有两个相关联的物体同时在运动。（2）“追上”或“相遇”时两物体同时到达空间同一位置。
例1：一辆汽车在十字路口等候绿灯，当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开始加速行驶，恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来，从后边超过汽车。试求：汽车从路口开动后，在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远？此时距离是多少？
当汽车的速度与自行车的速度相等时，两车之间的距离最大。设经时间t两车之间的距离最大。则
[探究]：汽车经过多少时间能追上自行车?此时汽车的速度是多大?汽车运动的位移又是多大？
解;画出自行车和汽车的速度-时间图线，自行车的位移x自等于其图线与时间轴围成的矩形的面积，而汽车的位移x汽则等于其图线与时间轴围成的三角形的面积。两车之间的距离则等于图中矩形的面积与三角形面积的差，不难看出，当t=t0时矩形与三角形的面积之差最大。
V-t图像的斜率表示物体的加速度
当t=2s时两车的距离最大
动态分析随着时间的推移,矩形面积(自行车的位移)与三角形面积(汽车的位移)的差的变化规律
方法三：二次函数极值法
设经过时间t汽车和自行车之间的距离Δx，则
选自行车为参照物，则从开始运动到两车相距最远这段过程中，以汽车相对地面的运动方向为正方向，汽车相对此参照物的各个物理量的分别为：v0=-6m/s，a=3m/s2，vt=0
[探究]：xm=-6m中负号表示什么意思？
以自行车为参照物,公式中的各个量都应是相对于自行车的物理量.注意物理量的正负号.
表示汽车相对于自行车是向后运动的,其相对于自行车的位移为向后6m.
例2.A火车以v1=20m/s速度匀速行驶，司机发现前方同轨道上相距100m处有另一列火车B正以v2=10m/s速度匀速行驶，A车立即做加速度大小为a的匀减速直线运动。要使两车不相撞，a应满足什么条件？
两车恰不相撞的条件是两车速度相同时相遇。
由A、B 速度关系：
解:在同一个V-t图中画出A车和B车的速度图线，如图所示.火车A的位移等于其图线与时间轴围成的梯形的面积，而火车B的位移则等于其图线与时间轴围成的矩形的面积。两车位移之差等于图中梯形的面积与矩形面积的差，不难看出，当t=t0时梯形与矩形的面积之差最大,为图中阴影部分三角形的面积.根据题意,阴影部分三角形的面积不能超过100。
物体的v-t图像的斜率表示加速度,面积表示位移.
若两车不相撞，其位移关系应为
其图像(抛物线)的顶点纵坐标必为正值,故有
以B车为参照物， A车的初速度为v0=10m/s，以加速度大小a减速，行驶x=100m后“停下”，末速度为vt=0。
以B为参照物,公式中的各个量都应是相对于B的物理量.注意物理量的正负号.
练1.一车从静止开始以1m/s2的加速度前进，车后相距x0为25m处，某人同时开始以6m/s的速度匀速追车，能否追上？如追不上，求人、车间的最小距离。
解析：依题意，人与车运动的时间相等，设为t,当人追上车时，两者之间的位移关系为：
即： at2／2 + x0= v人t
由此方程求解t，若有解，则可追上； 若无解，则不能追上。
代入数据并整理得：t2－12t+50=0
△=b2－4ac=122－4×50×1=－56＜0
练2.汽车正以10m/s的速度在平直公路上做匀速直线运动,突然发现正前方10m处有一辆自行车以4m/s的速度同方向做匀速直线运动,汽车立即关闭油门,做加速度为6m/s2的匀减速运动,问：（1）汽车能否撞上自行车?若汽车不能撞上自行车，汽车与自行车间的最近距离为多少？（2）汽车减速时，他们间距离至少多大不相撞？
汽车在关闭油门减速后的一段时间内，其速度大于自行车速度，因此，汽车和自行车之间的距离在不断的缩小，当这距离缩小到零时，若汽车的速度减至与自行车相同，则能满足汽车恰好不碰上自行车
分析：画出运动的示意图如图所示
追及和相遇问题的分析方法
分析两物体运动过程，画运动示意图
由示意图找两物体位移关系
据物体运动性质列(含有时间的) 位移方程