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

2.3 2.3 匀变速直线运动的匀变速直线运动的位移位移与时间的关系与时间的关系若把歼15起飞的过程看做是匀加速运动，知道起飞的加速度和时间，求跑道至少应该设计为多长？结论：匀速直线运动的结论：匀速直线运动的v t 图象与图象与t t轴所围的矩形轴所围的矩形“面积面积”就等于就等于“位移位移”。2、速度时间图象、速度时间图象 （v-t图象）图象）1、位移公式、位移公式x=vt平行于时间轴的直线v t 图象法公式法一、一、匀速直线运动的位移匀速直线运动的位移v/ms-1t/s2641083456021-2-4x面积也有正负,面积为正,表示位移的方向为正方向;面积为负值,表示位移的方向为负方向.x1x2当速度为正值和为负值时当速度为正值和为负值时,位移有什么不同？位移有什么不同？5789将将“匀变速匀变速”转化为转化为“匀速匀速”t/s43210246108V m/s分段二、匀变速直线运动的位移二、匀变速直线运动的位移V m/st/s43210246108 结论：结论：匀变速直线运动匀变速直线运动v-t图象与时间轴所围的图象与时间轴所围的“梯形梯形面积面积”等于等于“位移位移”X1=16mSX2=20mSX3=22mS.Xn=?梯形的面积：梯形的面积：得：又又v=v0+at 不管图线的形状如何，在不管图线的形状如何，在v-t图像中，图像中，图线与坐标轴所围的面积大图线与坐标轴所围的面积大小都表示相应的位移小都表示相应的位移。面积在。面积在t轴上方表示位移为正，下方表示位移轴上方表示位移为正，下方表示位移为负。为负。知识拓展：知识拓展：因为因为0、x均为矢量，使用公式时应先均为矢量，使用公式时应先规定正方向规定正方向。若物体。若物体做匀加速运动做匀加速运动,a取正值取正值;若物体做匀减速运动若物体做匀减速运动,则则a取负值。取负值。若若v初初=0,则则x=你能画出匀变速直线运动的你能画出匀变速直线运动的x-t图象吗？试试看。图象吗？试试看。a t122 2tv0vv v0 0t tvOtv0tv0vv0tv0v v0 0t ta t122“割之弥细，所失弥少，割之又割，以至不可割，则与圆周合体，而无所失矣。九章算术刘徽刘徽解:以汽车初速方向为正方向所以由 车的位移这种做法是否正确？【典例精选典例精选】在平直公路上，一汽车的速度为在平直公路上，一汽车的速度为15m/s15m/s。（1 1）如果从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以）如果从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2m/s2 2的的加速度运动，问刹车后加速度运动，问刹车后10s10s末车离开始刹车点多远？末车离开始刹车点多远？说明刹车后7.5s汽车停止运动。车的位移解：设车实际运动时间为t0，取汽车初速方向为正方向，则：v0=15m/s，a=-2m/s2由得运动时间所以由刹车问题!（2）如果驾驶员发现前方如果驾驶员发现前方30m处发生了交通事故，马上紧急刹车，处发生了交通事故，马上紧急刹车，并以并以6m/s2的恒定加速度减速行驶。该汽车行驶是否会出现安全问的恒定加速度减速行驶。该汽车行驶是否会出现安全问题？题？解：以汽车行驶的初速度方向为正方向解：以汽车行驶的初速度方向为正方向由位移公式：由位移公式：由速度公式：由速度公式：vv0+at t=2s不会出现安全问题不会出现安全问题在平直公路上，一汽车的速度为在平直公路上，一汽车的速度为12m/s12m/s。逆向思维！二、速度与位移的关系二、速度与位移的关系位移公式：位移公式：速度公式：速度公式：联立求解，消去时间联立求解，消去时间t。v2-v02=2ax这就是这就是匀变速直线运动的速度与位移的关系式。匀变速直线运动的速度与位移的关系式。当当v0=0时，时，v2=2ax物体做初速度为零的匀加速直线运动。物体做初速度为零的匀加速直线运动。当当v=0时，时，-v02=2ax物体做匀减速直线运动直到静止，如刹车问题。物体做匀减速直线运动直到静止，如刹车问题。知识拓展：知识拓展：物理来源于生活，服务于生活物理来源于生活，服务于生活交通警察勘查现场时除了拍照，一般都要测量汽车刹车痕交通警察勘查现场时除了拍照，一般都要测量汽车刹车痕迹的长度，为什么？迹的长度，为什么？当当堂堂检检测测1：一一质质点点沿沿一一直直线线运运动动，t=0t=0时时，位位于于坐坐标标原原点，下图为质点做直线运动的点，下图为质点做直线运动的速度时间图像。由图可知：速度时间图像。由图可知：该质点的位移随时间变化该质点的位移随时间变化的关系式是：的关系式是：x=_x=_。在时刻在时刻 t=_st=_s时，时，质点距坐标原点最远。质点距坐标原点最远。从从t=0t=0到到t=20st=20s内质点的位移是内质点的位移是_；通过的路程是通过的路程是_。-4t+0.2t-4t+0.2t2 2 1010 0m0m40m40m 44 10 20 t/sv/(ms-1)匀变速匀变速直线运动直线运动（a不变）速度速度时间时间位移位移不涉及位移不涉及末速度不涉及时间速度公式：速度公式：位移公式：位移公式：当堂检测当堂检测2：一辆汽车原来匀速行驶，速度是24m/s，从某时刻起以2m/s2的加速度匀加速行驶。从加速行驶开始行驶180m所需时间为多少？解：设初速度v0方向为正方向，所需时间为t由题意得：v0=24m/s a=2m/s2 x=180m由得：t2+24t-180=0t1=6s t2=-30s所以行驶180m所需的时间为6s(舍去）注意要结合实际情况当堂检测当堂检测3：骑自行车的人以5m/s的初速度匀减速上一个斜坡，加速度的大小为0.4m/s2，斜坡长30m，骑自行车的人通过斜坡需要多少时间？解：以初速度v0方向为正方向由位移公式代入数据解得：t1=10s，t2=15s讨论：把两个时间代入速度公式可算出对应的末速度:v1=1m/s，v2=-1m/s与实际情况不符，舍去！答案：t=10s根据题意得：v0=5m/s a=-0.4m/s2 x=30m