高中物理 2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系课件 新人教版必修1.ppt

第三节匀变速直线运动的位移与时间的关系 第二章匀变速直线运动的研究 教学目标 1 知道匀速直线运动的位移与时间的关系 2 了解位移公式的推导方法 掌握位移公式x v0t at2 2 3 理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用 4 理解v t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移 5 能推导并掌握位移与速度的关系式v2 v02 2ax 6 会适当地选用公式对匀变速直线运动的问题进行简单的分析和计算 一 匀速直线运动的位移 1 位移x vt2 v t图象3 图线与时间轴围成的矩形面积正好是vt 对于匀变速直线运动 是不是也有类似的关系呢 思维体操 在 探究小车的运动规律 的测量记录中 某同学得到了小车在0 1 2 3 4 5几个位置的瞬时速度 如下表 能否根据表中的数据 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 基本思想 1 分成若干段可求位移 然后相加 2 短时间内 平均速度等于瞬时速度 1 图象法求位移2 公式法推导 二 匀变速直线运动的位移 1 匀变速直线运动 物体的位移对应着v t图象中图线与时间轴之间包围的梯形面积 2 公式 x v0t at2 2 二 匀变速直线运动的位移 各物理量的意义 注意事项 意义 公式中有起始时刻的初速度v0 有t时刻末的位置x t时间间隔内的位移 有匀变速运动的加速度a 有时间间隔t 注意 物体做直线运动时 矢量的方向性可以在选定正方向后 用正 负来体现 方向与规定的正方向相同时 矢量取正值 方向与规定的正方向相反时 矢量取负值 一般我们都选物体的运动方向或是初速度的方向为正 1 匀变速直线运动 物体的位移对应着v t图象中图线与时间轴之间包围的梯形面积 2 公式 x v0t at2 2 二 匀变速直线运动的位移 提示 在匀减速直线运动中 如刹车问题中 尤其要注意加速度的方向与运动方向相反 讨论x v0t at2 2 课堂探究 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 20 20 20m 竖直向上 20m竖直向下 0 课堂练习 一质点沿一直线运动 t 0时 位于坐标原点 图2 3 8为质点做直线运动的速度一时间图象 由图可知 1 该质点的位移随时间变化的关系式是 x 2 在时刻t s时 质点距坐标原点最远 3 从t 0到t 20s内质点的位移是 通过的路程是 一4t 0 2t2 10 0 40m 实践与拓展 位移与时间的关系式为x v0t at2 2 我们已经用图象表示了速度与时间的关系 那么 我们能不能用图象表示位移与时间的关系呢 例题剖析 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 分析 已知加速度a 1m s2 时间t 12s 位移x 180m 求初速度v0解 由x v0t at2 2得 v0 x at2 2 t 9m s 课堂练习 1 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 提示 7 5s后停下 故位移是56 25m 不能带入10s做题 2 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 提示 减速运动加速度是负值 解得t 10s或15s 讨论得出15s不合题意 阅读 梅尔敦定理与平均速度公式1280年到1340年期间 英国牛津的梅尔敦学院的数学家曾仔细研究了随时间变化的各种量 他们发现了一个重要的结论 这一结论后来被人们称为 梅尔敦定理 将这一定理应用于匀加速直线运动 并用我们现在的语言来表述 就是 如果一个物体的速度是均匀增大的 那么 它在某段时间里的平均速度就等于初速度和末速度之和的一半 即 v平 v v0 2 1 匀变速直线运动 物体的位移对应着v t图象中图线与时间轴之间包围的梯形面积 2 公式 x v0t at2 23 平均速度公式v平 v0 v 2 二 匀变速直线运动的位移 思维体操 1 火车沿平直铁轨匀加速前进 通过某一路标时的速度为l0 8km h 1min后变成54km h 再经一段时间 火车的速度达到64 8km h 求所述过程中 火车的位移是多少 思维体操 2 一辆汽车以1m s2的加速度做匀减速直线运动 经过6s 汽车未停下 汽车行驶了102m 汽车开始减速时的速度是多少 1 匀变速直线运动 物体的位移对应着v t图象中图线与时间轴之间包围的梯形面积 2 公式 x v0t at2 23 平均速度公式v平 v0 v 24 推论 v2 v02 2ax 二 匀变速直线运动的位移 例题剖析 1 一辆载满乘客的客机由于某种原因紧急着陆 着陆时的加速度大小为6m s2 着陆前的速度为60m s 问飞机着陆后12s内滑行的距离为多大 300m 例题剖析 2 一辆沿平直公路行驶的汽车 经过路口时 其速度为36km h 经过路口后以2m s2的加速度加速行驶 求 1 加速3s后的速度和距路口的位移 2 从开始加速到达该路所限制的最高时速72km h时 距路口的位移 1 16m s39m 2 75m 小结 一 匀速直线运动的位移1 匀速直线运动 物体的位移对应着v t图像中的一块矩形的面积 2 公式 x vt二 匀变速