教案-全国-2016_（浙江专用）2016-2017高中物理 第二章 匀变速直线运动的速度与时间的关系（第3课时）匀变速直线运动的速度与位移的关系教师用书 新人教版必修1.doc

-12-第3课时匀变速直线运动的速度与位移的关系研究学考·明确要求]知识内容匀变速直线运动的速度与位移的关系考试要求必考加试dd基本要求1.会用v＝v0＋at，x＝v0t＋eq\f(1,2)at2推导出v2－veq\o\al(2,0)＝2ax。2．理解v2－veq\o\al(2,0)＝2ax的意义及正、负号的含义。3．能用v2－veq\o\al(2,0)＝2ax解决简单问题。4．根据已知条件，会选择公式或联立方程求解相关问题。说明1.不要求用初速度为零的匀变速直线运动的推论分析解决问题。2．不要求计算多物体且多过程运动中需要联立方程求解的问题。eq\a\vs4\al\co1(知识点一速度与位移的关系)基础梳理]1．匀变速直线运动的位移速度公式：v2－veq\o\al(2,0)＝2ax，此式是矢量式，应用解题时一定要先选定正方向，并注意各量的符号。若v0方向为正方向，则：(1)物体做加速直线运动时，加速度a取正值；做减速直线运动时，加速度a取负值。(2)位移x＞0说明物体通过的位移方向与初速度方向相同，x＜0说明物体通过的位移方向与初速度方向相反。2．当v0＝0时，v2＝2ax。3．公式特点：不涉及时间。思考(1)用你已经学过的公式推导出匀变速直线运动的速度和位移的关系：v2－veq\o\al(2,0)＝2ax。(2)射击时，火药在枪筒中燃烧，燃气膨胀，推动弹头加速运动。如果把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动，子弹在枪筒中运动的初速度为v0，子弹的加速度是a，枪筒长为x。试分析求解子弹射出枪口时的速度。(3)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？答案(1)我们把速度公式v＝v0＋at，变为t＝eq\f(v－v0,a)，代入位移公式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2，可得v2－veq\o\al(2,0)＝2ax。(2)v＝v0＋at①x＝v0t＋eq\f(1,2)at2②由①②两式联立消去中间变量t，得：v2－veq\o\al(2,0)＝2axv＝eq\r(2ax＋veq\o\al(2,0))(3)①飞机跑道应为较宽阔的直线跑道；②由速度位移关系式v2－veq\o\al(2,0)＝2ax得，飞机跑道的最小长度为x＝eq\f(v2－veq\o\al(2,0),2a)＝eq\f(v2,2a)。即学即练]1．美国“华盛顿号”航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“F－18大黄蜂”型战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5m/s2，起飞速度为50m/s，若该飞机滑行100m时起飞，则弹射系统必须使飞机具有的初速度为()A．30m/sB．40m/sC．20m/sD．10m/s解析飞机在跑道上运动，由v2－veq\o\al(2,0)＝2ax，得veq\o\al(2,0)＝v2－2ax，所以v0＝40m/s。故正确答案为B。答案B知识点二匀变速直线运动中的两个基本公式和常用的两个导出公式1．匀变速直线运动的速度公式v＝v0＋at。2．匀变速直线运动的位移公式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2。3．匀变速直线运动的位移与速度关系式v2－veq\o\al(2,0)＝2ax。4．由平均速度求位移的公式x＝eq\f(1,2)(v0＋v)t。思考如何灵活选用上述匀变速直线运动中的“四个公式”？答案(1)如果题目中无位移x，也不需求位移，一般选用速度公式v＝v0＋at；(2)如果题目中无末速度v，也不需求末速度，一般选用位移公式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2；(3)如果题中无运动时间t，也不需要求运动时间，一般选用导出公式v2－veq\o\al(2,0)＝2ax。(4)如果题目中没有加速度a，也不涉及加速度的问题，用eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(x,t)＝eq\f(v0＋v,2)计算比较方便。典例精析]【例1】一滑雪运动员从85m长的山坡上匀加速滑下，初速度是1.8m/s，末速度是5.0m/s，滑雪运动员通过这段斜坡需要多长时间？解析解法一：利用速度公式和位移公式求解。由v＝v0＋at得，5m/s＝1.8m/s＋at，由x＝v0t＋eq\f(1,2)at2得85m＝1.8m/s×t＋eq\f(1,2)at2，联立解得a＝0.128m/s2，t＝25s。解法二：利用速度与位移的关系公式和速度公式求解。由v2－veq\o\al(2,0)＝2ax得a＝eq\f(v2－veq\o\al(2,0),2x)＝0.128m/s2。由v＝v0＋at得t＝eq\f(v－v0,a)＝25s