【课件】匀变速直线运动的位移与时间的关系+课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.pptx

2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系人教版（2019）普通高中物理必修第一册同步教学课件第二章 匀变速直线运动的研究课堂引入课堂引入做做匀速直线运动匀速直线运动的航母，你的航母，你有哪些有哪些方式方式求它的位移呢？求它的位移呢？v/m.s-132101234t/s5方法方法1：公式公式法法 x=vt方法方法2：v t 图线图线的的“面积面积”表示位移。表示位移。v/ms-1t/s264108345021-2-4x面积也有正负面积也有正负,面积为面积为正正,表示位移的方向为正方向表示位移的方向为正方向;面积为面积为负负值值,表示位表示位移的方向为负方向移的方向为负方向.X1X2思考：思考：当速度为当速度为负值负值时时,“面积面积”还可以表示位移吗还可以表示位移吗？7896课堂引入课堂引入上节课中，我们知道了高铁在出站过程中做匀加速直线运动的速度与时间的关系，那么它在出站过程中位移与时间又有什么关系呢？问题引入知识讲解匀变速直线运动的位移博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之思考问题1：匀速直线运动的位移公式？在时间 t 内的位移：xvt问题2：在 v-t 图像中如何表示位移？对于匀速直线运动，物体的位移对应着 v-t 图像中一块矩形的面积。问题3：匀变速直线运动的位移与 v-t 图像是否也有类似关系？vv/(ms-1)t/sOt知识讲解匀变速直线运动的位移博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之现有一小车，运动时通过纸带记录下几个位置的速度（如下表）。请用最简便的方法估算实验中小车从位置 0 到位置 5 的位移。说说你的估算依据是什么，能不能在 v-t 图像直观呈现估算过程？位置编号012345时间 t/s0.10.10.20.30.40.5速度 v/(ms-1)0.380.630.881.111.381.62知识讲解匀变速直线运动的位移博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之如果上面的图像中，时间间隔 t 变小，那么估算的误差会怎样？vt1t2t3t4tOt5vt1t2t3t4tOt5知识讲解匀变速直线运动的位移博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之高中物理必修第一册课件公式推导 v=v0+at你可以自己动手写出匀变速直线运动的位移随时间变化的关系式吗你可以自己动手写出匀变速直线运动的位移随时间变化的关系式吗？v/m/sOv0At/svtBC0 0、x x均为均为矢量矢量，使用公式时应先规定正，使用公式时应先规定正方向。（一般以方向。（一般以0 0的方向为正方向）的方向为正方向）x1=v0t(1)适用条件：匀变速直线运动。匀加速直线运动，a取正值；匀减速直线运动，a取负值。若位移为正值，位移的方向与规定的正方向相同；若位移为负值，位移的方向与规定的正方向相反。对位移公式xv0t at2的理解：(2)公式xv0t at2为矢量式，其中的x、v0、a都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一般选初速度v0的方向为正方向：(3)两种特殊形式：当a0时，xv0t(匀速直线运动)。当v00时，x at2(由静止开始的匀变速直线运动)。匀变速直线运动的位移与时间的关系【问题思考问题思考】自己阅读教材自己阅读教材4 45 5页的拓展学习，思考：材料中体现了什么科页的拓展学习，思考：材料中体现了什么科学思想？学思想？古代人是怎么求圆的面积的呢古代人是怎么求圆的面积的呢？科学思想方法：科学思想方法：把过程先微分后再累加把过程先微分后再累加(积分积分)的思想。的思想。(无无限分割，逐渐逼近限分割，逐渐逼近)，此思想方法能否应用到，此思想方法能否应用到v-tv-t图像上？图像上？考 点：位 移 公 式 的 理 解 及 应 用考 点：位 移 公 式 的 理 解 及 应 用考 点：位 移 公 式 的 理 解 及 应 用21at2s=位移与速度的关系式：v 2 v02=2 a x1.适用于匀变速直线运动注意：2.此式优点：不需计算时间t。3.公式中四个矢量 v、v0、a、x 要规定统一的正方向。4.若v0=0，则v=?不涉及到时间不涉及到时间t t，用这个公式方便，用这个公式方便速度与位移的关系2ax=2ax=v v2 2-v02匀变速直线运动的速度与位移的关系匀变速直线运动的速度与位移的关系归纳总结1.公式的适用条件2公式的意义3公式的矢量性匀变速直线运动(1)物体做加速运动时，a取正值；做减速运动时，a取负值(2)x0，说明物体通过的位移方向与初速度方向相同；x0，说明位移的方向与初速度的方向相反高中物理必修第一册课件速度与位移关系图像v2-x图像图像斜率：斜率：k=2a斜率：斜率：k=1/2a你能用图像表示速度与位移的关系吗你能用图像表示速度与位移的关系吗?x-v2图像图像 由广州开往北京的G66次列车共16节车厢，全长400米，车速为360km/h，列车常规制动时做匀减速直线运动，加速度大小为1m/s2,为了让列车车门和地标对应，求刹车点应设置在距离车头进入站台时多远的位置？公式：变式：实际问题古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志问题解决例动车铁轨旁两个相邻的里程碑之间的距离是 1 km。某同学乘坐动车时，通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑时，屏幕显示动车速度是 126 km/h 动车又前进了 3 个里程碑时，速度变为 54 km/h。把动车进站过程视为匀减速直线运动，那么动车进站的加速度是多少？它还要行驶多远才能停下来？古之成大事者，不惟有超世之才，亦有坚忍不拔之志【典例典例1】据相关媒体报道称：中国有可能在建的第二艘航母将直接采用据相关媒体报道称：中国有可能在建的第二艘航母将直接采用核动力，吨位也直达核动力，吨位也直达1010万吨，并直接采用电磁弹射的方式起降战斗机。假万吨，并直接采用电磁弹射的方式起降战斗机。假设该航母跑道长设该航母跑道长200m200m，处于静止状态飞机在航母上滑行的最大加速度为，处于静止状态飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s6m/s2 2，起飞需要的最低速度为，起飞需要的最低速度为50m/s50m/s，那么，飞机在滑行前，需要借助弹，那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为（）射系统获得的最小初速度为（）A A5m/s5m/s B B10m/s10m/s C C15m/s15m/s D D20m/s20m/s典例分析典例分析【正确答案】【正确答案】B【典例【典例2 2】（多选）（多选）一个质点沿一个质点沿x x轴做直线运动，它的位置坐标随时间变轴做直线运动，它的位置坐标随时间变化规律是化规律是x=3tx=3t2 2-4t-4t，其中，其中x x与与t t的单位分别为的单位分别为m m和和s s，则下列说法中正确的，则下列说法中正确的是（是（）A At=0t=0时，质点的坐标是时，质点的坐标是x=0 x=0B B在最初的在最初的1s1s内，质点的位移大小为内，质点的位移大小为1m1m，方向沿，方向沿x x轴正方向轴正方向C C质点的速度随时间的变化规律是质点的速度随时间的变化规律是v=(6t-4)m/sv=(6t-4)m/sD D质点先做匀减速直线运动，然后做匀加速直线运动质点先做匀减速直线运动，然后做匀加速直线运动典例分析典例分析【正确答案】【正确答案】ACD【典例典例3】（多选）（多选）一汽车在公路上行驶，位移和速度的关系为一汽车在公路上行驶，位移和速度的关系为 ，其中，其中x x单位为单位为m m，v v单位为单位为m/sm/s。则下列说法正确的是（）。则下列说法正确的是（）A A汽车做匀减速运动，初速度大小为汽车做匀减速运动，初速度大小为10m/s10m/sB B汽车做匀减速运动，加速度大小为汽车做匀减速运动，加速度大小为5m/s5m/s2 2C C汽车经过汽车经过4s4s速度减小到零速度减小到零D D汽车经过汽车经过2s2s速度减小到零速度减小到零典例分析典例分析【正确答案】【正确答案】BC【典例典例4】给某物体一个初速度，使其沿直线运动，运动过程中的给某物体一个初速度，使其沿直线运动，运动过程中的v2-x关系如图所示，下列说法正确的是（）关系如图所示，下列说法正确的是（）A A物体做变加速直线运动物体做变加速直线运动B B物体运动的初速度大小为物体运动的初速度大小为16m/s16m/sC C物体运动的加速度大小为物体运动的加速度大小为2m/s2m/s2 2D D物体通过物体通过8m8m位移所用的时间为位移所用的时间为4s4s典例分析典例分析【正确答案】【正确答案】B【典例典例5】一辆汽车以一辆汽车以1m/s1m/s2 2的加速度加速行驶了的加速度加速行驶了12s12s，驶过了，驶过了180m180m。汽车开。汽车开始加速时的速度是多少？始加速时的速度是多少？t=12sx=180ma=1m/s2【解析】【解析】如图所示，汽车做匀加速直如图所示，汽车做匀加速直线运动，规定初速度方向为正方向线运动，规定初速度方向为正方向根据公式根据公式 x=vx=v0 0t+att+at2 2代入数值得：代入数值得：v0=9m/s v0=?典例分析典例分析归纳：解决匀变速直线问题的要点：归纳：解决匀变速直线问题的要点：（1）弄清题意，建立正确的物理情景，）弄清题意，建立正确的物理情景，（2）选择正方向，选定合适公式）选择正方向，选定合适公式或其或其变形公式变形公式（3）代入运算，有些要检查结果是否）代入运算，有些要检查结果是否符合题意符合题意谢谢观看，谢谢观看，你学到了什么？你学到了什么？