素养提升课1 匀变速直线运动的规律及应用（课件+作业）-新教材高中物理必修第一册【优化指导】人教版

素养提升课1　匀变速直线运动的规律及应用 学习目标 1．熟练掌握匀变速直线运动的基本公式的应用． 2．熟练掌握匀变速直线运动的三个推论的应用． 3．熟练掌握初速度为零的匀加速直线运动的比例式的应用. [对应学生用书P32] 探究点一　匀变速直线运动的基本公式的应用 1．匀变速直线运动基本公式的比较 公式 一般形式 v0＝0时 涉及的物理量 不涉及的物理量 速度 公式 v＝v0＋at v＝at v、v0、a、t 位移x 位移 公式 x＝v0t＋at2 x＝at2 x、v0、t、a 末速度v 速度与 位移的 关系式 v2－v＝2ax v2＝2ax v、v0、a、x 时间t [特别提醒]　匀变速直线运动的位移可有以下不同表达形式： x＝v0t＋t ＝(v0＋v) t＝at2＝at2＝vt－ 2．解决运动学问题的基本思路：审题→画过程草图→判断运动性质→选取正方向→选用公式列方程→解方程，必要时进行讨论(比如刹车问题)． 　一个滑雪的人，从85 m长的山坡上匀加速滑下，初速度为1.8 m/s，末速度为5.0 m/s，他通过这段山坡需要多长时间？ 解析　法一：利用公式v＝v0＋at和x＝v0t＋at2求解． 由公式v＝v0＋at，得at＝v－v0，代入x＝v0t＋ s＝25 s. ＝，故t＝at2有：x＝v0t＋ 法二：利用公式v2－v＝2ax和v＝v0＋at求解． 由公式v2－v＝2ax得， 加速度a＝ m/s2＝0.128 m/s2. ＝ 由公式v＝v0＋at得， 需要的时间t＝ s＝25 s. ＝ 法三：根据公式x＝t得 t＝ s＝25 s. ＝ 答案　25 s [训练1]　(多选)一个物体以v0＝8 m/s的初速度沿光滑斜面向上滑，加速度的大小为2 m/s2，冲上最高点之后，又以相同的加速度往回运动．则(　　) A．1 s末的速度大小为6 m/s B．3 s末的速度为零 C．2 s内的位移大小是12 m D．5 s内的位移大小是15 m ACD　[由t＝at2，物体2 s内的位移是12 m,4 s内的位移是16 m，第5 s内的位移是沿斜面向下的1 m，所以5 s内的位移是15 m，C、D正确．]，物体冲上最高点的时间是4 s，又根据v＝v0＋at，物体1 s末的速度为6 m/s，A正确，B错误；根据x＝v0t＋ 探究点二　匀变速直线运动的两个推论的应用 1．平均速度公式：做匀变速直线运动的物体，在任意一段时间t内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，还等于这段时间初、末速度矢量和的一半．即＝v＝ 推导：at＝v0＋＝＝ 而v＝v0＋a· 故at＝v＝v0＋ 将v＝v0＋at代入上式可得 . ＝v＝ [特别提醒]　公式只适用于匀变速直线运动． 2．逐差相等公式 在任意两个连续相等的时间间隔T内，位移之差是一个常量，即Δx＝xⅡ－xⅠ＝aT2[来源:Z#xx#k.Com] 推导：在时间T内的位移x1＝v0T＋aT2 ① 在时间2T内的位移x2＝v0×2T＋a(2T)2 ② 则xⅠ＝x1，xⅡ＝x2－x1 ③ 由①②③得Δx＝xⅡ－xⅠ＝aT2. 说明：(1)对于不相邻的第m段、第n段位移xm和xn，则有xm－xn＝(m－n)aT2. [特别提醒]　公式只适用匀变速直线运动． 　一物体做匀变速直线运动，在连续相等的两个时间间隔内，通过的位移分别是24 m和64 m，每一个时间间隔为4 s，求物体的初速度和末速度及加速度． 解析　方法1：基本公式法 如图所示，由位移公式得 x1＝vAT＋aT2 ① x2＝vA·2T＋ ②a(2T)2－ vC＝vA＋a·2T ③ 将x1＝24 m，x2＝64 m，T＝4 s代入①②③三式 解得a＝2.5 m/s2，vA＝1 m/s，vC＝21 m/s 方法2：平均速度法 连续两段相等时间T内的平均速度分别为 m/s＝6 m/s ＝1＝ m/s＝16 m/s ＝2＝ 且2＝，1＝ 由于B是A、C的中间时刻，则 vB＝ m/s＝11 m/s ＝＝ 解得vA＝1 m/s，vC＝21 m/s 加速度a＝ m/s2＝2.5 m/s2＝ 方法3：逐差相等法 由Δx＝aT2可得a＝ m/s2＝2.5 m/s2＝ 又x1＝vAT＋aT2 ① vC＝vA＋a·2T ② 联立①②解得vA＝1 m/s，vC＝21 m/s 答案　1 m/s　21 m/s　2.5 m/s2 [训练2]　一质点做匀变速直线运动，初速度v0＝2 m/s ，4 s内位移为20 m ，求： (1)质点4 s末的速度大小； (2)质点2 s末的速度大小． 解析　法一：利用平均速度公式 4内的平均速度 m/s ＝5 m/s. ＝＝ 由－v0＝8 m/s 得：v4＝2＝ 2末即为4 s的中间时刻．