23匀变速直线运动的位移与时间的关系课件（人教版必修1） (2).ppt

学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结高中物理高中物理必修必修1人教版人教版第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究2.3 2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系 学习目标定位学习目标定位学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析课堂小结课堂小结自我检测自我检测能运用位移公式、匀变速直线运动的能运用位移公式、匀变速直线运动的v-t 图象解决图象解决有关问题有关问题31知道匀变速直线运动的位移与知道匀变速直线运动的位移与v-t 图象中面积的对图象中面积的对应关系应关系2理解位移公式的意义和导出过程理解位移公式的意义和导出过程4掌握匀速直线运动掌握匀速直线运动x-t 图象的特点，会用它解决简图象的特点，会用它解决简单的问题单的问题知识储备区知识储备区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析课堂小结课堂小结自我检测自我检测一、匀速直线运动的位移一、匀速直线运动的位移1位移公式：位移公式：vt2由由v-t 图象求位移：图象求位移：矩形的面积矩形的面积二、匀变速直线运动的位移二、匀变速直线运动的位移1位移在位移在v-t 图象中的表示：图象中的表示： t 轴轴 面积面积2位移与时间的关系：位移与时间的关系： x=v0tat2/2 x=at2/2学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结一一. 用用v-t 图象求位移图象求位移答案答案【问题设计问题设计】某物体以某物体以5 m/s 的速度做匀速直线运动，求物体在的速度做匀速直线运动，求物体在8 s内的位移内的位移画出物体运动的画出物体运动的v-t 图象图象物体的位移用物体的位移用v-t 图象能反映出来吗？图象能反映出来吗？v-t 图象如图所示图象如图所示5 8m40mxt v图象中的面积图象中的面积( (图中阴影区域图中阴影区域) )表示物体的位移表示物体的位移学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结【要点提炼要点提炼】无论是匀速直线运动还是匀变速直线运动，物体在无论是匀速直线运动还是匀变速直线运动，物体在t 时间内的时间内的位移都可以用位移都可以用 表示表示1当当“面积面积”在在t 轴上方时，位移取轴上方时，位移取 ，这表示，这表示 物体的位移与规定的正方向物体的位移与规定的正方向 2当当“面积面积”在在t 轴下方时，位移取轴下方时，位移取 ，这表示，这表示 物体的位移与规定的正方向物体的位移与规定的正方向 v-t 图象与图象与t 轴所包围的面积轴所包围的面积正值正值相同相同负值负值相反相反学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结二二 . 匀变速直线运动的位移公式匀变速直线运动的位移公式答案答案【问题设计问题设计】一个物体做匀变速直线运动，其运动的一个物体做匀变速直线运动，其运动的v-t 图象如图所图象如图所示示.已知物体的初速度为已知物体的初速度为v0，加速度为，加速度为a，运动时间为，运动时间为t.请根据请根据v-t 图象和速度公式求出物体在图象和速度公式求出物体在t 时间内的位移时间内的位移(即推导位移与时间的关系式即推导位移与时间的关系式) 把面积及各条线段换成所代表的物理量，上式变成把面积及各条线段换成所代表的物理量，上式变成x = (v0v)t / 2 又因为又因为v = v0at 由式可得：由式可得：x = v0tat2/2 这就是匀变速直线运动的位移与时间的关系式这就是匀变速直线运动的位移与时间的关系式v-t 图线下面梯形的面积表示位移图线下面梯形的面积表示位移OAABOCS)(21学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结匀变速直线运动的位移与时间的关系：匀变速直线运动的位移与时间的关系：x = .1两种特殊形式两种特殊形式(1)当当v0 = 0时，时，x (物体由物体由静止静止开始的匀加速开始的匀加速直线运动直线运动)(2)当当a = 0时，时，x (物体做匀速直线运动物体做匀速直线运动)【要点提炼要点提炼】v0 t+at2/2v0 tat2/2学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结2公式的矢量性公式的矢量性公式中公式中x、v0、a都是矢量，应用时必须选取统一的正都是矢量，应用时必须选取统一的正 方向方向若选若选v0方向为正方向，则：方向为正方向，则：(1)物体加速，物体加速，a 取正值取正值(2)物体减速，物体减速，a 取负值取负值(3)若位移为正值，位移的方向与正方向相同若位移为正值，位移的方向与正方向相同(4)若位移为负值，位移的方向与正方向相反若位移为负值，位移的方向与正方向相反学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结三三 . 用用x-t 图象表示位移图象表示位移答案答案【问题设计问题设计】一列火车沿直线轨道运动，图描述了它关于出发一列火车沿直线轨道运动，图描述了它关于出发点的位移随时间变化的情况通过分析回答以下点的位移随时间变化的情况通过分析回答以下问题：问题： (1)火车最远距离出发点多少米？火车最远距离出发点多少米？(2)试分析火车各阶段的运动状态试分析火车各阶段的运动状态(1)90 m(2)前前2.5 min内内:匀速直线运动匀速直线运动0.6m/sm/s605 . 2090txv2.5 min到到3 min内：静止内：静止 （火车停在距出发点（火车停在距出发点90 m的位置）的位置）斜率不变斜率不变学习探究区学习探究区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析自我检测自我检测课堂小结课堂小结1由由 x-t 图象可以知道：图象可以知道：(1)物体在某一时刻所处的位置物体在某一时刻所处的位置(2)任何时间内的位移任何时间内的位移(大小和方向大小和方向)，或发生一段位移所需要的，或发生一段位移所需要的时间时间(3)物体某一时刻的速度物体某一时刻的速度2两种常见运动的两种常见运动的 x-t 图象图象(1)匀速直线运动的匀速直线运动的 x-t 图象为图象为 ，斜率大小是，斜率大小是 的，表示速度的，表示速度 (2)匀变速直线运动的匀变速直线运动的x-t 图象为抛物线图象为抛物线(或抛物线的一部分或抛物线的一部分)， 斜率的大小是斜率的大小是 的，由斜率的变化情况可以得知速度的变的，由斜率的变化情况可以得知速度的变 化情况化情况【要点提炼要点提炼】倾斜直线倾斜直线恒定恒定不变不变变化变化典例精析典例精析学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析课堂小结课堂小结自我检测自我检测解析解析例例1：一物体做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为：一物体做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a2 m/s2，求：，求：(1) 第第5 s末物体的速度多大？末物体的速度多大？(2) 前前4 s的位移多大？的位移多大？(3) 第第4 s内的位移多大？内的位移多大？(1) 第第5 s末物体的速度：末物体的速度：的基本应用的基本应用一、一、20attx21 v(2) 前前4 s的位移：的位移：(3)物体前物体前3 s内的位移：内的位移：221atxat：位移公式位移公式速度公式速度公式vm/s10m/s520vvv0at221102 41622mtat 0 xvx1m932210212230 xvxatt则第则第4 s内的位移：内的位移：m734xxx典例精析典例精析学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析课堂小结课堂小结自我检测自我检测解析解析例例2：如图是直升机由地面起飞的速度图象：如图是直升机由地面起飞的速度图象,试计算直升机能到达的最大高度及试计算直升机能到达的最大高度及25 s 时时直升机所在的高度是多少？直升机所在的高度是多少？ 05 s：匀加速运动：匀加速运动 5 s15 s：匀速运动：匀速运动15 s20 s：匀减速运动：匀减速运动20 s25 s：反向的匀加速运动：反向的匀加速运动最大高度为题图中最大高度为题图中t 轴上方梯形轴上方梯形的面积：的面积：S1= 600 m25 s时直升机所在高度为时直升机所在高度为S1与面积与面积SCED的差：的差：S2= S1SCED= (600100) m= 500 m.开始回头开始回头图象在图象在t 轴上方：位移为正轴上方：位移为正图象在图象在t 轴下方：位移为负轴下方：位移为负二、利用二、利用vt图象求物体的位移图象求物体的位移典例精析典例精析学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析课堂小结课堂小结自我检测自我检测解析解析例例3：如图所示为在同一直线上：如图所示为在同一直线上运动的运动的A、B两质点的两质点的x-t 图象，图象，由图可知由图可知 ( )A.t= 0时，时，A 在在B 的前面的前面B.B 在在t2 时刻追上时刻追上A，并在此后，并在此后 运动到运动到A 的前面的前面 C.B 开始运动的速度比开始运动的速度比A 小，小， t2 时刻后才大于时刻后才大于A的速度的速度 DA 运动的速度始终比运动的速度始终比B 大大B 开始运动的速度比开始运动的速度比A 小，小，t1时刻后时刻后A 静止，静止，B 仍然运动仍然运动ABt=0时，时，A 在在x1处，处，B 在原点处在原点处t2 时刻时刻: A、B相遇相遇，此后此后B运动到运动到A 的前面的前面相遇相遇x-t 图象中的斜率表示速度图象中的斜率表示速度三、对三、对x-t图象的认识图象的认识典例精析典例精析学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析课堂小结课堂小结自我检测自我检测解析解析例例4：一辆汽车正在平直的公路上以：一辆汽车正在平直的公路上以72 km/h的速度行驶，司机的速度行驶，司机看见红色信号灯便立即踩下制动器，此后，汽车开始做匀减速看见红色信号灯便立即踩下制动器，此后，汽车开始做匀减速直线运动设汽车减速过程的加速度大小为直线运动设汽车减速过程的加速度大小为5 m/s2，求：，求：(1)开始制动后，前开始制动后，前2 s内汽车行驶的距离内汽车行驶的距离(2)开始制动后，前开始制动后，前5 s内汽车行驶的距离内汽车行驶的距离v0=72 km/h=20 m/s汽车运动的总时间汽车运动的总时间s4m/s5m/s20020atvv注意：注意：判断判断经过多久停下来！经过多久停下来！(1)因为因为t1= 2 s t，所以汽车，所以汽车5 s 时早已停止运动时早已停止运动2210 1111(20 25 2 ) m30 m22xtat v222011(20 25 4 ) m40 m22xtat v课堂要点小结课堂要点小结学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析课堂小结课堂小结自我检测自我检测自我检测区自我检测区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析课堂小结课堂小结自我检测自我检测解析解析1.(位移与时间关系的应用位移与时间关系的应用)一物体由静止开始做匀变速直一物体由静止开始做匀变速直线运动，在时间线运动，在时间 t 内通过的位内通过的位移为移为x，则它从出发开始经过，则它从出发开始经过 x/4 的位移所用的时间为的位移所用的时间为 ( ) A.B.C.D.4/ t2/ t16/ t2/2tB2021attx v221atx 2214atx1422tt2tt 自我检测区自我检测区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析课堂小结课堂小结自我检测自我检测解析解析2(由由v-t 图象求位移图象求位移)某物体运动的某物体运动的v-t 图象如图所示，图象如图所示，根据图象可知，该物体根据图象可知，该物体( )A.在在0到到2 s末的时间内，加速度末的时间内，加速度 为为1 m/s2B.在在0到到5 s末的时间内，位移为末的时间内，位移为 10 mC.第第1 s末与第末与第3 s末的速度方向末的速度方向 相同相同D.第第1 s内与第内与第5 s内加速度方向内加速度方向 相同相同AC2m/s122tavm7x图中梯形面积：图中梯形面积：速度均为正值速度均为正值2m/s1a2m/s2a第第1秒秒:第第5秒秒:自我检测区自我检测区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析课堂小结课堂小结自我检测自我检测解析解析3(对对x-t 图象的认识图象的认识)甲、乙两位同学在放学时，从学甲、乙两位同学在放学时，从学校所在地骑自行车沿平直的公路校所在地骑自行车沿平直的公路回家，先到乙同学家，休息一会回家，先到乙同学家，休息一会,甲同学继续骑车前行，在甲同学继续骑车前行，在70 min时到家时到家,甲同学的甲同学的 x t 图象如图所图象如图所示，下列说法正确的是示，下列说法正确的是( )A.在前在前20 min内甲同学做匀加速内甲同学做匀加速 运动运动 B.甲同学在乙同学家停留了甲同学在乙同学家停留了30 minC.甲、乙两同学家相距甲、乙两同学家相距3.6 kmD.甲从离开学校至到家的这段时甲从离开学校至到家的这段时间内，平均速度为间内，平均速度为2 m/sBCD匀速匀速静止静止甲、乙两同学家相距：甲、乙两同学家相距：8.4km-4.8km=3.6kmm/s2s4200m8400min70km4 . 8txv自我检测区自我检测区学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析课堂小结课堂小结自我检测自我检测解析解析4(刹车类问题刹车类问题)一滑块在水平面上以一滑块在水平面上以10 m/s的初速度做匀减速直线运动，加的初速度做匀减速直线运动，加速度大小为速度大小为2 m/s2.求：求：(1)滑块滑块3 s时的速度；时的速度；(2)滑块滑块10 s时的速度及位移时的速度及位移(2) 因为滑块因为滑块5 s 时时已经停止已经停止，所以，所以10 s 时滑块的速度为时滑块的速度为0,10 s时的位移也就是时的位移也就是5 s 时的位移时的位移取初速度方向为正方向，则取初速度方向为正方向，则v0= 10 m/s，a=-2 m/s2滑块停止所用时间滑块停止所用时间: t1= 5 s(1) 3 s时的速度时的速度(102 3) m/s4 m/s1at 0vvv1005 m25 m2 t xv注意：注意：判断判断经过多久停下来！经过多久停下来！学习目标定位学习目标定位学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究典例精析典例精析课堂小结课堂小结自我检测自我检测再见再见