山西省怀仁县巨子学校高中物理 匀变速直线运动的位移与时间的关系课件1 新人教版必修1.ppt

知识回顾 一 匀速直线运动 求位移的方法 二 匀变速直线运动 1 a方向和v方向相同 加速运动 2 a方向和v方向相反 减速运动 v v0 at 2 3匀变速直线运动的位移与时间的关系 第1课时 一 匀速直线运动的位移 问题1 匀速直线运动的位移公式 在时间t内的位移 x vt 问题2 在v t图象中如何表示位移 对于匀速直线运动 物体的位移对应着v t图象中一块矩形的面积 问题3 匀变速直线运动的位移与v t图象是否也有类似关系 阅读课本第40页 思考与讨论 科学思想方法 把过程先微分后再累加 积分 的思想 无限分割 逐渐逼近 问题4 材料中体现了什么科学思想 问题5 此科学思想方法能否应用到v t图象上 分割 逼近法 分割和逼近的方法在物理学研究中有着广泛的应用 早在公元263年 魏晋时的数学家刘徽首创了 割圆术 圆内正多边形的边数越多 其周长和面积就越接近圆的周长和面积 割圆术 从v t图象中探究匀变速直线运动的位移 1 2 3 4 梯形oabc的面积就代表做匀变速直线运动物体在0 此时速度为v0 到t 此时速度为v 这段时间的位移 匀变速直线运动的位移 结论 在匀变速直线运动的v t图象中 物体的位移x在数值上等于图线与坐标轴所围的面积 横轴上方的面积与横轴下方的面积有什么分别 二 匀变速直线运动的位移公式 由图可知 梯形oabc的面积 s oc ab oa 2 代入各物理量得 又v v0 at 得 1 从v t图象推导 匀变速直线运动的位移公式 v0t v0t 问题6 课本第42页 做一做 匀变速直线运动在x t图象中是一条抛物线 注意 x t图象不是物体运动的轨迹 二 匀变速直线运动的位移 1 位移公式 2 对位移公式的理解 反映了位移随时间的变化规律 因为 0 x均为矢量 使用公式时应先规定正方向 一般以 0的方向为正方向 若物体做匀加速运动 a取正值 若物体做匀减速运动 则a取负值 3 若v0 0 则x 4 特别提醒 t是指物体运动的实际时间 要将位移与发生这段位移的时间对应起来 5 代入数据时 各物理量的单位要统一 用国际单位制中的主单位 例2 一质点以一定初速度沿竖直方向抛出 得到它的速度一时间图象如图2 3 6所示 试求出它在前2s内的位移 后2s内的位移 前4s内的位移 知识运用 5m 5m 0 某升降机由静止向上运动 先做加速运动 加速度大小为2 经过4s后做匀速直线运动 匀速运动时间3s 最后做减速运动 经2s停止 求升降机经过的位移为多少 例2 一辆汽车以1m s2的加速度行驶了12s 驶过了180m 汽车开始加速时的速度是多少 解 规定汽车运动的初速v0为正方向 解 规定汽车初速度方向为正方向 所以由 得 车的位移 例3 在平直公路上 一汽车的速度为15m s 从某时刻开始刹车 在阻力作用下 汽车以2m s2的加速度运动 问刹车后5s末车离开始刹车点多远 刹车问题 x x0t at2 2 15 5 2 52 2m 50m 则 v0 15m sa 2m s2t 5s 例3 在平直公路上 一汽车的速度为15m s 从某时刻开始刹车 在阻力作用下 汽车以2m s2的加速度运动 问刹车后10s末车离开始刹车点多远 说明刹车后7 5s汽车停止运动 知车的位移 正确解 设车实际运动时间为t0 以汽车初速方向为正方向 由 得运动时间 所以由 刹车问题 小结 v v0 at 3 具体计算时要考虑到实际情况例如刹车过程 2 位移和时间关系的公式 1 v t图象中的面积表示位移 2 位移公式 匀变速直线运动规律 3 平均速度 第2课时 位移与速度的关系 例1 推动弹头加速运动 若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动 设子弹的加速度a 5 105m s2 枪筒长x 0 64m 求子弹射出枪口时的速度 解 以子弹射出枪口时速度v方向为正方向 可得 由位移公式 三 匀变速直线运动位移与速度的关系 由位移公式 不涉及到时间t 用这个公式方便 匀变速直线运动规律 3 位移与速度关系 4 平均速度 2 位移公式 例2 一辆汽车做匀减速直线运动 初速度为15m s 加速度大小为3m s2 求 1 汽车3s末速度的大小 2 汽车的速度减为零所经历的时间 3 汽车2s内的位移 4 汽车第2s内的位移 5 汽车8s的位移 寻找更多的方法 注意做题的格式 用字母符号来表示物理量 例3 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 所需时间为t 根据题意得 v0 24m sa 2m s2x 180m 所以由 得 t2 24t 180 0 t1 6st2 30s 所以行驶180m所需的时间为6s 舍去 注意要结合实际情况 例4 骑自行车的人以5m s的初速度匀减地上一个斜坡 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