高一数学匀变速直线运动
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高一物理知识点补充及练习题一.匀变速直线运动的特殊公式 1.二个推论(1)连续相等的相邻时间间隔T 内的位移差等于恒量,即s 2-s 1=s 3-s 2=…=s n -s (n -1)=aT 2. 推广 ()2m n x x m n aT -=-(2)做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初末时刻速度矢量和的一半,还等于中间时刻的瞬时速度.平均速度公式:v =v 0+v t 2=v t2.=- 2.初速度为零的匀加速直线运动的特殊规律(1)在1T 末,2T 末,3T 末,…nT 末的瞬时速度之比为v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n .(2)在第1个T 内,第2个T 内,第3个T 内,…,第n 个T 内的位移之比为s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ∶…∶s n =1∶3∶5∶…∶(2n -1).(3)以上两个数列,对末速度为零的匀减速直线运动同样适用,当然数列的顺序要反过来。
3.对三个基本公式的理解(1)速度时间公式v t =v 0+at 、位移时间公式s =v 0t +122、位移速度公式v t 2-v 02=2as ,是匀变速直线运动的三个基本公式,是解决匀变速直线运动的基石.三个公式中的物理量s 、a 、v 0、t 、v t 均为矢量(三个公式称为矢量式),在应用时,一般以初速度方向为正方向,凡是与v 0方向相同的s 、a 、v t 均为正值,反之为负值,当v 0=0时,一般以a 的方向为正方向.这样就将矢量运算转化为代数运算,使问题简化.凡是已知三个量,其它量均可求。
(2)刹车陷阱:刹车问题,车停止后不会反倒,应首先判断所求时间内,车是否已经停止。
如果给出的时间t 大于减速运动的最大滑行时间t m ,用公式2020212m m at t v x a v x +==或,计算滑行的距离。
如果给出的时间t 小于减速运动的最大滑行时间t m ,用公式2021at t v x +=计算位移。
高一物理教案匀变速直线运动的规律9篇匀变速直线运动的规律 1教学目标知识目标1、掌握匀变速直线运动的速度公式,并能用来解答有关的问题.2、掌握匀变速直线运动的位移公式,并能用来解答有关的问题.能力目标体会学习运动学知识的一般方法,培养学生良好的分析问题,解决问题的习惯.教学建议教材分析匀变速直线运动的速度公式是本章的重点之一,为了引导学生逐渐熟悉数学工具的应用,教材直接从加速度的定义式由公式变形得到匀变速直线运动的速度公式,紧接着配一道例题加以巩固.意在简单明了同时要让学生自然的复习旧知识,前后联系起来.匀变速直线运动的位移公式是本章的另一个重点.推导位移公式的方法很多,中学阶段通常采用图像法,从速度图像导出位移公式.用图像法导位移公式比较严格,但一般学生接受起来较难,教材没有采用,而是放在阅读材料中了.本教材根据,说明匀变速直线运动中,并利用速度公式,代入整理后导出了位移公式 .这种推导学生容易接受,对于初学者来讲比较适合.给出的例题做出了比较详细的分析与解答,便于学生的理解和今后的参考.另外,本节的两个小标题“速度和时间的关系”“位移和时间的关系”能够更好的让学生体会研究物体的运动规律,就是要研究物体的位移、速度随时间变化的规律,有了公式就可以预见以后的运动情况.教法建议为了使学生对速度公式获得具体的认识,也便于对所学知识的巩固,可以从某一实例出发,利用匀变速运动的概念,加速度的概念,猜测速度公式,之后再从公式变形角度推出,得出公式后,还应从匀变速运动的速度—时间图像中,加以再认识.对于位移公式的建立,也可以给出一个模型,提出问题,再按照教材的安排进行.对于两个例题的处理,要引导同学自己分析已知,未知,画运动过程草图的习惯.教学设计示例教学重点:两个公式的建立及应用教学难点:位移公式的建立.主要设计:一、速度和时间的关系1、提问:什么叫匀变速直线运动?什么叫加速度?2、讨论:若某物体做匀加速直线运动,初速度为2m/s,加速度为,则1s内的速度变化量为多少?1s末的速度为多少?2s内的速度变化量为多少?2s末的速度多大?ts内的速度变化量为多少?ts 末的速度如何计算?3、请同学自由推导:由得到4、讨论:上面讨论中的图像是什么样的?从中可以求出或分析出哪些问题?5、处理例题:(展示课件1)请同学自己画运动过程草图,标出已知、未知,指导同学用正确格式书写.二、位移和时间的关系:1、提出问题:一中第2部分给出的情况.若求1s内的位移?2s 内的位移?t秒内的位移?怎么办,引导同学知道,有必要知道位移与时间的对应关系.2、推导:回忆平均速度的定义,给出对于匀变速直线运动,结合,请同学自己推导出 .若有的同学提出可由图像法导出,可请他们谈推导的方法.3、思考:由位移公式知s是t的二次函数,它的图像应该是抛物线,告诉同学一般我们不予讨论.4、例题处理:同学阅读题目后,展示课件2,请同学自己画出运动过程草图,标出已知、未知、进而求解.探究活动请你根据教材练习六中第(4)题描述的情况,自己设计一个实验,看看需要哪些器材,如何测量和记录,实际做一做,并和用公式算得的结果进行对比。
第2节匀变速直线运动速度与时间的关系学习目标要求核心素养和关键能力1.能够根据加速度表达式推导得出速度与时间的关系式,并会应用此公式进行相关计算。
2.理解运动图像的物理意义及其应用。
1.科学探究经历探究匀变速直线运动的速度公式的推导过程,体会数学思想和方法在解决物理问题中的重要作用。
2.关键能力利用数学思想和方法解决物理问题的能力。
匀变速直线运动速度与时间的关系1.关系式:v t=v0+at。
2.物理意义:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度v t等于物体在开始时刻的速度v0加上在整个过程中速度的变化量at。
3.各个量的含义【想一想】速度公式v t=v0+at和加速度定义式a=v t-v0t适用条件有何不同?提示速度公式v t=v0+at只适用于匀变速直线运动。
加速度定义式a=v t-v0t可适用于任何运动。
探究1匀变速直线运动的速度与时间的关系■情境导入观察图甲和图乙,可知匀变速直线运动的v -t 图像与我们在数学里学的一次函数图像类似,类比一次函数的表达式,写出速度与时间的关系式,由此可看出速度v 与时间t 存在什么关系?提示 根据一次函数的一般表达式y =kx +b ,可知匀变速直线运动的速度与时间的关系式为v t =v 0+at ,速度v t 与时间t 存在一次函数关系。
■归纳拓展1.推导过程:对于匀变速直线运动,速度变化量Δv =v t -v 0,由加速度的定义式a =ΔvΔt ,变形得v t =v 0+at 。
2.对速度公式的理解(1)速度公式中,末速度v t 是时间t 的一次函数,其v -t 图线是一条倾斜的直线,斜率表示加速度a ,纵轴截距表示初速度v 0。
(2)速度公式既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动。
(3)此公式中有四个物理量,知道其中三个就可以求第四个物理量。
3.公式的矢量性(1)公式v t =v 0+at 中的v 0、v t 、a 均为矢量,应用公式解题时,首先应先选取正方向。
高一物理匀变速直线运动例题1. 什么是匀变速直线运动匀变速直线运动,听起来是不是有点拗口?其实它就是一种运动状态,简单来说,就是物体在一段时间内加速或减速的运动方式。
比如说,想象你在马路上骑自行车,刚开始你可能慢慢蹬,后来越蹬越快,这就是在做匀变速运动。
这里的“匀”指的是加速度保持不变,所以在这段时间里,你的速度是逐渐变化的,而不是一开始就飞速。
简单来说,匀变速直线运动就是让物体的速度以均匀的方式变化。
2. 匀变速直线运动的基本公式2.1 速度公式我们在学习匀变速直线运动时,首先要知道几个基本公式。
第一个公式就是关于速度的:( v = u + at )。
这里的 ( v ) 是末速度,( u ) 是初速度,( a ) 是加速度,( t ) 是时间。
这个公式就像是数学中的开门大吉,一旦掌握了,你就能轻松解决很多问题。
2.2 位移公式接下来,咱们要聊聊位移公式:( s = ut + frac{1{2at^2 )。
这个公式的意思是,位移( s ) 是由初速度 ( u ) 和加速度 ( a ) 共同决定的。
听起来有点复杂,但其实只要把这些字母代入数值,跟着公式走,结果就会乖乖出来。
3. 例题解析3.1 例题一:小明的自行车咱们来看看一个例子,想象一下,小明骑着他的自行车,起初速度是 0 m/s,随后每秒加速2 m/s²,问他在 5 秒后速度是多少?按照刚才的公式,我们把数据代进去:( v = 0 + 2 times 5 = 10 ) m/s。
哇哦,小明飞起来了,感觉就像风一样,真是爽到不行。
3.2 例题二:火车的旅程再来个稍微复杂一点的例子,假设一列火车起始速度是20 m/s,每秒加速1 m/s²,问它在 10 秒内行驶的距离。
首先算速度:( v = 20 + 1 times 10 = 30 ) m/s。
接下来,代入位移公式:( s = 20 times 10 + frac{1{2 times 1 times 10^2 = 200 + 50 = 250 ) m。
专题01 匀变速直线运动(讲义)一、核心知识+方法1.匀变速直线运动(1)定义:沿着一条直线,是加速度不变的运动.(2)分类:匀加速直线运动,a 与v 0方向相同;匀减速直线运动,a 与v 0方向相反. 2.基本规律和推论 (1)速度公式:v =v 0+at . (2)位移公式:x =v 0t +12at 2.(3)位移速度关系式:v 2-v 20=2ax .(4)相同时间内的位移差:Δx =aT 2,x m -x n =(m -n )aT 2. (5)中间时刻速度:v t 2 =v 0+v 2=v .3.初速度为零的匀加速直线运动的推论 (1)1T 末、2T 末、3T 末……瞬时速度的比为 v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n . (2)1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为 x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =12∶22∶32∶…∶n 2.(3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……位移的比为 x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x N =1∶3∶5∶…∶(2n -1). (4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n -n -1). 4.自由落体运动与竖直上抛运动5.恰当选用公式的技巧(1)符号的确定在匀变速直线运动中,一般以v 0的方向为正方向(但不绝对,也可规定为负),凡与正方向相同的矢量为正值,相反的矢量为负值,这样就把公式中的矢量运算转换成了代数运算.(2)应用技巧①物体做匀减速直线运动直至速度减为零,通常看成反方向的初速度为零的匀加速直线运动来处理,还是利用了运动的对称性.②物体做匀减速直线运动,减速为零后再反向运动,如果整个过程中加速度恒定,则可对整个过程直接应用公式.(3)公式的选择技巧①若题目相关物理量中无位移,一般选公式v =v 0+at ; ②若题目相关物理量中无时间,一般选公式v 2-v 20=2ax ; ③若题目相关物理量中无末速度,一般选公式x =v 0t +12at 2;④若题目相关物理量中无初速度,一般选公式x =vt -12at 2;⑤若题目相关物理量中无加速度,一般选公式x =v 0+v2t .6.解决匀变速直线运动的常用方法7.追及、相遇常见题型的解题思路(1)解题的基本思路分析两物体的运动过程→画运动示意图→找出两物体的位移关系→列位移方程(2)分析技巧①两个等量关系:即时间关系和位移关系,这两个关系可以通过画草图得到.②一个临界条件:即二者速度相等,它往往是物体能否追上、追不上或两者相距最远、最近的临界条件.(3)追及判断常见情形:物体A追物体B,开始二者相距x0,则①A追上B时,必有x A-x B=x0,且v A≥v B.②要使两物体恰不相撞,必有x A-x B=x0,且v A≤v B.(4)常用方法①物理分析法:抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,认真审题,挖掘题目中的隐含条件,建立一幅物体运动关系的图象.②数学极值法:设相遇时间为t,根据条件列方程,得到关于位移x与时间t的函数关系,由此判断两物体追及或相遇情况.③图象法:将两个物体运动的速度—时间关系在同一图象中画出,然后利用图象分析求解相关问题.二、重点题型分类例析题型1:匀变速直线运动的概念:【例题1】(2020·天津高一期中)一物体做匀变速直线运动,下列说法中正确的是A.物体的末速度必与时间成正比B.物体的位移必与时间的平方成正比C.物体速度在一段时间内的变化量必与这段时间成正比D.匀加速运动,位移和速度随时间增加;匀减速运动,位移和速度随时间减小题型2:匀变速直线运动的基本规律【例题2】(2020·全国高三专题练习)一物体从斜面顶端由静止开始匀加速滚下,到达斜面中点用时1 s,速度为2 m/s,则下列说法正确的是()A.斜面长度为1 mB.斜面长度为2 mC.物体在斜面上运动的总时间为2 sD.到达斜面底端时的速度为4 m/s题型3:匀变速直线运动的推论【例题3】(2016·吉林高三月考)一辆小汽车在一段平直的公路上做匀加速直线运动,A、B是运动过程中经过的两点。
高一物理匀变速直线运动知识点总结一、匀变速直线运动概述匀变速直线运动是指物体在直线上做匀速运动和变速运动的组合。
匀变速直线运动的特点是速度的大小和方向都在不断变化,但变化的方式是规律的,可以通过数学模型进行描述和分析。
二、匀变速直线运动的描述1. 位置-时间图匀变速直线运动的位置-时间图是一条曲线,用来描述物体在不同时间点的位置。
曲线的斜率代表物体的速度,斜率越大表示速度越大。
2. 速度-时间图匀变速直线运动的速度-时间图是一条直线,用来描述物体在不同时间点的速度。
直线的斜率代表物体的加速度,斜率越大表示加速度越大。
3. 加速度匀变速直线运动的加速度是指速度的变化率。
加速度可以是正值、负值或零,分别表示物体在增速、减速或匀速运动。
三、匀变速直线运动的基本公式1. 位移公式匀变速直线运动的位移公式为:△x = v0t + 1/2at²其中,△x表示位移,v0表示初始速度,t表示时间,a表示加速度。
2. 速度公式匀变速直线运动的速度公式为:v = v0 + at其中,v表示速度,v0表示初始速度,t表示时间,a表示加速度。
3. 时间公式匀变速直线运动的时间公式为:t = (v - v0) / a其中,v表示速度,v0表示初始速度,t表示时间,a表示加速度。
四、匀变速直线运动的相关概念和定理1. 位移、速度和加速度的关系匀变速直线运动中,位移与速度和加速度之间存在一定的关系。
当加速度为常数时,位移与速度呈线性关系,位移与加速度呈二次函数关系。
2. 平均速度和瞬时速度匀变速直线运动中,平均速度是指在一段时间内物体行驶的平均速度,用来描述物体的整体运动情况。
瞬时速度是指物体在某一时刻的瞬时速度,用来描述物体的瞬时运动情况。
3. 速度的变化率和加速度匀变速直线运动中,速度的变化率就是加速度。
加速度的正负值表示速度增加或减少的方向,绝对值表示速度变化的快慢。
4. 运动图像的分析通过分析匀变速直线运动的位置-时间图和速度-时间图,可以得到物体的运动情况。