第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)凝練與典型例題-高一上學(xué)期物理人教版必修第一冊(cè)

第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究——對(duì)應(yīng)新課標(biāo)1.1機(jī)械運(yùn)動(dòng)與物理模型A、了解物理學(xué)史結(jié)合物理學(xué)史的相關(guān)內(nèi)容，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)與科學(xué)推理在物理學(xué)研究中的作用。例6查閱資料，了解亞里士多德關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的主要觀點(diǎn)和研究方法。例7查閱資料，了解伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和推理方法。B、理解與應(yīng)用1.1.3理解位移、速度和加速度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，能用公式、圖像等方法描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)，理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，能運(yùn)用其解決實(shí)際問(wèn)題，體會(huì)科學(xué)思維中的抽象方法和物理問(wèn)題研究中的極限方法。例3結(jié)合瞬時(shí)速度概念的建構(gòu)，體會(huì)研究物理問(wèn)題的極限方法。例4結(jié)合加速度概念的建構(gòu)，體會(huì)物理學(xué)中的抽象思維。例5用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻閃照相或其他實(shí)驗(yàn)工具研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。（一）勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律——公式1、基本公式：（1）v=涉及物理量：初速度v0，末速度v，加速度a，時(shí)間t情景一：已知?jiǎng)蜃?，v0，某一時(shí)間t時(shí)的速度v，求a：情景二：已知?jiǎng)蜃?，v0，a，末速度vt，求t（2）x=涉及物理量：初速度v0，加速度a，時(shí)間t，位移x情景一：已知?jiǎng)蜃儯瑅0，a，求t時(shí)間內(nèi)的位移：情景二：已知?jiǎng)蜃?，v0，a，求第t秒內(nèi)的位移：情景三：已知?jiǎng)蜃?，v0，t時(shí)間內(nèi)位移了x，求a：情景四：已知?jiǎng)蜃?，v0，a，求位移x距離所需的時(shí)間t：解關(guān)于t的一元二次方程情景五：已知?jiǎng)蜃?，v0=0，a，求位移x距離所需的時(shí)間t（3）v2涉及物理量：初速度v0，末速度v，加速度a，位移x情景一：已知?jiǎng)蜃?，v0=0，a，求速度達(dá)到v時(shí)的位移x情景二：已知?jiǎng)蜃?，v0=0，速度達(dá)到v時(shí)位移x，求a2、推論：（1）紙帶法：?x（2）比例法：第n秒的速度：v前n秒的位移：x第n秒內(nèi)的位移：?前n個(gè)x位移的時(shí)間t第n個(gè)x位移的時(shí)間?3、平均速度：v涉及物理量：初速度v0，末速度v，時(shí)間t，位移x特殊：v=vt2例題一：【剎車問(wèn)題+逆向思維】汽車以10m/s的速度行駛，剎車后獲得2m/s2的加速度，則剎車后4s先計(jì)算剎車所用時(shí)間：t與題干中所給的時(shí)間相比較：（1）小于t0正常算：（2）大于t0直接帶入t0時(shí)的位移：例題二：【隧道問(wèn)題/長(zhǎng)桿問(wèn)題】一列325m長(zhǎng)的火車，在火車的正前方25m處有一50m長(zhǎng)的隧道，火車以2m/s2的加速度由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求若先算火車頭到隧道時(shí)的速度，再算火車通過(guò)的時(shí)間會(huì)得到一個(gè)關(guān)于t的一元二次方程，不易計(jì)算（如（2）情景四），可以將問(wèn)題轉(zhuǎn)化成兩個(gè)初速度為零的過(guò)程的差，如圖所示：x=tt?t=例題三：【平均速度的應(yīng)用】小明站在軌道邊數(shù)火車車廂數(shù)，在t1時(shí)間內(nèi)小明數(shù)了8節(jié)車廂，緊接著在t2時(shí)間內(nèi)數(shù)了6節(jié)車廂，已知火車的每節(jié)車廂長(zhǎng)度均為勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度v等于時(shí)間終點(diǎn)的瞬時(shí)速度vtvva=（二）勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律——數(shù)學(xué)方法1、函數(shù)解析式：對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，a、v0都是恒定的，因此可以將x=v例題四：某物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其位移x滿足x=-t2+4t+6，求其運(yùn)動(dòng)的初速度對(duì)照x=v0tt=0時(shí)，有x0xv=0時(shí)，xx2、函數(shù)圖像：（1）x-直線圖像：公式：x運(yùn)動(dòng)方式：勻速直線斜率：速度圖像與橫軸圍城圖形面積：無(wú)意義拋物線圖像：公式：x=運(yùn)動(dòng)方式：勻變速（開(kāi)口朝上勻加速，開(kāi)口朝下勻減速）切線斜率：速度圖像與橫軸圍城圖形面積：無(wú)意義曲線交點(diǎn)：交點(diǎn)意義：兩物體相遇（2）v-t圖像：直線圖像：公式：v=運(yùn)動(dòng)方式：勻變速（直線朝上勻加速，直線朝下勻減速）豎軸截距：初速度v直線斜率：加速度圖像與橫軸圍城圖形面積：位移（橫軸以上為正位移，橫軸以下的為負(fù)位移）曲線圖像：運(yùn)動(dòng)方式：變速加速度方向：切線方向（斜率正負(fù)）加速度大?。呵芯€斜率大小*如圖為加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)交點(diǎn)問(wèn)題：甲乙在同一位置出發(fā)：交點(diǎn)意義：甲乙速度相等但不相遇藍(lán)色三角形面積：（乙線在上甲線在下）乙超過(guò)甲的位移甲乙相遇：S因此，常用v-（3）其他圖像：（均由運(yùn)動(dòng)基本公式推導(dǎo)得出）xt公式：x=直線斜率：1豎軸截距：初速度v運(yùn)動(dòng)：勻變速v2公式：v直線斜率：2a=k豎軸截距：v運(yùn)動(dòng)：勻變速v-公式：v豎軸截距：初速度v運(yùn)動(dòng)：勻變速例題五：【追及與相遇】一輛汽車在十字路口等候紅燈，當(dāng)綠燈亮?xí)r汽車以3m/s2的加速度開(kāi)始行駛，（1）汽車從路口開(kāi)動(dòng)后，在追上自行車之前經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間輛車相距最遠(yuǎn)？此時(shí)距離是多少？（2）什么時(shí)候汽車追上自行車？此時(shí)汽車的速度是多少？運(yùn)動(dòng)過(guò)程先v汽<v自自行車逐漸拉開(kāi)距離，隨后（1）速度相等的時(shí)間點(diǎn)：tv-t（2）白色三角形面積等于橙色三角形面積時(shí)，兩車相遇：t汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)：v=at=12m/s1.1.4通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。1、自由落體運(yùn)動(dòng)：初速度為零，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)（1）v（2）h=（3）v（4）v（5）運(yùn)動(dòng)的時(shí)間只與高度有關(guān)：t=注意：同一地點(diǎn)不同種物體自由落體的加速度相等，題干標(biāo)注時(shí)g=9.8m/s2、豎直上拋運(yùn)動(dòng)：有一個(gè)方向向上的初速度，加速度為g的勻變速直線運(yùn)動(dòng)注意：豎直上拋運(yùn)動(dòng)先向上勻減速運(yùn)動(dòng)，后向下勻加速運(yùn)動(dòng)，方向改變，無(wú)法默認(rèn)方向，因此需要提前設(shè)置一個(gè)正方向，通常設(shè)向上為正方向。（1）v（2）h（3）v（4）臨界點(diǎn)——最高點(diǎn)：t=v例題六：【豎直上拋】氣球以10m/s的速度勻速上升到某一高度，從氣球上脫離一物體，經(jīng)過(guò)17s落地，則物體剛離開(kāi)氣球的高度是？（g全過(guò)程中物體位移的大小剛好等于物體離開(kāi)氣球的高度設(shè)向上為正方向，物體的位移是-對(duì)全程有：-h=C、實(shí)驗(yàn)探究（一）探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律1、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器：（1）工作電壓：6V（2）電流頻率：f=50Hz→T=0.02s（每隔2、電火花計(jì)時(shí)器：（1）工作電壓：220V（2）電流頻率：f=50Hz→T=0.02s（每隔3、數(shù)據(jù)處理：每隔4個(gè)點(diǎn)/每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0