人教版（2019）高中物理必修第一册2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系 课件

1、2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系温故知新v vt t = = v v0 0 + + atat一、匀速直线运动的位移一、匀速直线运动的位移匀速直线运动的位移匀速直线运动的位移v/ms-1t/s2641083 456021甲甲-2-4时间轴上方时间轴上方“面积面积”为正为正, ,表示位移的方向为表示位移的方向为正正方向方向时间轴下方时间轴下方“面积面积”为负为负, ,表示位移的方向为表示位移的方向为负负方向方向乙乙位移有正负！位移有正负！ 注意注意 如何表示匀变速直线运动的如何表示匀变速直线运动的位移？它与匀速直线运动是位移？它与匀速直线运动是否也有类似的关系？否也有类似的关系？探究：从探

2、究：从v v- -t t图象中看匀变速直线运动的位移图象中看匀变速直线运动的位移通用公式：t vx 在匀变速直线运动中，虽然速度时刻变化，但只要时间足在匀变速直线运动中，虽然速度时刻变化，但只要时间足够小，速度变化就非常小，在这段时间内近似应用我们熟悉的够小，速度变化就非常小，在这段时间内近似应用我们熟悉的匀速运动计算位移的方法进行运算，其误差非常小匀速运动计算位移的方法进行运算，其误差非常小. .)/(1smvst /00.51.01.52.00.10.20.30.40.50.6利用该方法计算的位移与利用该方法计算的位移与物体实际位移有什么关系？物体实际位移有什么关系？若每段时间间隔减小一半

3、会若每段时间间隔减小一半会怎样？矩形的面积之和有什怎样？矩形的面积之和有什么变化呢？么变化呢？)/(1smvst /00.51.01.52.00.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6分割的时间间隔越小，计算所得位移会怎样？矩形的面积分割的时间间隔越小，计算所得位移会怎样？矩形的面积之和会怎样？之和会怎样？)/(1smvst /00.51.01.52.00.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6当时间分的无限小时，计算所得位移会样？这样小当时间分的无限小时，计算所得位移会样？这样小矩形也就会无穷多，它们的面积之和会怎样？矩形也就会无穷多，它们的面积之和会怎样？斜线下面的面斜线下面的面积

4、而代表了整积而代表了整个运动的位移。个运动的位移。t/st/s结论结论总结匀变速直线运动的位移总结匀变速直线运动的位移图中梯形的图中梯形的“面积面积”就代表物体从就代表物体从0 0到到t t这这段时间的位移。段时间的位移。微元法：把运动无限分割微元法：把运动无限分割, ,以以“不变不变”代替代替“变变”,”,再进行累加再进行累加 。t t0vvv/m/sv/m/s0 0二、匀变速直线运动的位移二、匀变速直线运动的位移由图可知：梯形由图可知：梯形OABCOABC的面积的面积S S= =（OCOC+ +ABAB）OAOA/2/22021attvxtvvx)(210t t0vvv/m/sv/m/s0

5、A AB BC Catvv0v/v/msms-1-1t/t/s sv v0 0v vt tt tO O匀匀减速减速直线运动：直线运动：a a取取负值负值2012xv tat矢量式，矢量式，一般以一般以v v0 0的方向为正方向的方向为正方向匀匀加速加速直线运动：直线运动：a a取取正值正值v/v/msms-1-1t/t/s sv v0 0v vt tt t面积面积O Ov v0 0t t212at2012xv tat212at2012v tat 2012xv tat做一做：位移与时间的关系也可以用图象表示，这种位移与时间的关系也可以用图象表示，这种图象叫做位移图象叫做位移时间图象，即时间图象，

6、即x xt t图象运用初中数学图象运用初中数学中学到的一次函数和二次函数知识，你能画出匀加速中学到的一次函数和二次函数知识，你能画出匀加速直直线运动线运动 的的x xt t图象吗？（图象吗？（v v0 0、a a是常数）是常数）2210attvx 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。汽车开始加速时的速度。汽车开始加速时的速度是多少？是多少？解：以汽车运动的初速解：以汽车运动的初速v v0 0的方向为正方向的方向为正方向由由得：得：2021attvxm/s)(91212112180210attxv先用字母代表

7、物先用字母代表物理量进行运算理量进行运算例题例题1 1例题例题2 2某一做直线运动的物体的图象如右图所示，根据图象求：(1)物体距出发点的最远距离；(2)前4 s物体的位移；(3)前4 s内通过的路程练习练习【答案答案】 (1)6 m(2)5 m(3)7 m在用vt图象来求解物体的位移和路程的问题中，要注意以下两点：(1)速度图象和t轴所围成的面积数值等于物体位移的大小；(2)速度图象和t轴所围成的面积的绝对值的和等于物体的路程解解: :以汽车初速方向为正方向以汽车初速方向为正方向2021attvx所以由所以由mattvx5010221101521220知车的位移知车的位移在平直公路上，一汽车

8、的速度为在平直公路上，一汽车的速度为15m/s15m/s。从某时。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2m/s2 2的加速的加速度运动，问刹车后度运动，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？例题例题3 3说明刹车后说明刹车后7.5s7.5s汽车停止运动。汽车停止运动。mattvx25.56212000知车的位移知车的位移正解：正解：设车实际运动时间为设车实际运动时间为t t0 0，以汽车初速方向为正，以汽车初速方向为正savvt5 . 7215000atvv0由由得运动时间得运动时间 2021attvx所以由所以由刹车问题刹车

9、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15m/s15m/s。从某。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2m/s2 2的加速的加速度运动，问刹车后度运动，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？例题例题3 3 在一段平滑的斜冰坡的中部将冰块以 8 m/s的初速度沿斜坡向上打出，设冰块与冰面间的摩擦不计，冰块在斜坡上的运动加速度恒为2 m/s2。求：(设斜坡足够长)(1)冰块在5 s时的速度；(2)冰块在10 s时的位移答案：（1）2 m/s,沿斜面向下 （2）20m ,在出发点下方 在一段平滑的斜冰

10、坡的中部将冰块以 8 m/s的初速度沿斜坡向上打出，设冰块与冰面间的摩擦不计，冰块在斜坡上的运动加速度恒为2 m/s2。求：(设斜坡足够长)(1)冰块在5 s时的速度；(2)冰块在10 s时的位移答案：（1）2 m/s,沿斜面向下 （2）20m ,在出发点下方探寻位移与速度的关系v=v0+at2021attvxavvt0把式代入式得：200021avvaavvvx化简得：axvv2202avvavavvx220200得avavvavavavvx222002200 当物体由静止开始做匀加速直线运动时：当物体由静止开始做匀加速直线运动时： 初速度初速度v v0 0=0=0 ，v v2 2= =2a

11、x2ax； 当物体做匀减速直线运动直到停止时：当物体做匀减速直线运动直到停止时： 末速度末速度v v=0=0 ，-v-v0 02 2= =2ax2ax；特例特例末速度的平方末速度的平方减去减去初速度的平方初速度的平方等于两倍的等于两倍的加速度加速度乘乘位移位移各物理量各物理量v v2 2-v02=2ax三、三、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射击时，火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀，推动弹头加速运动。如果把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动，子弹的加速度 ，枪筒长x=0.64 m，我们来计算子弹射出枪口的速度。25/105smaaxvv2-202=202vaxv解：

12、由速度位移公式：得:smsmaxvv/800/64. 0105220503.3.公式的矢量性：公式中公式的矢量性：公式中v v0 0、v v、a a、x x都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一般选般选v v0 0方向为正方向。方向为正方向。 (1) (1)物体做加速运动时，物体做加速运动时，a a取正值，做减速运动时，取正值，做减速运动时，a a取负值。取负值。 (2)(2)x x0 0，说明物体通过的位移方向与初速度方向相同；，说明物体通过的位移方向与初速度方向相同；x x0 0，说明位移的方向与，说明位移的方向与初速度的方向相反。初速度的方向相反。4 4. .特例特例: : ( (1 1) )当当v v0 0=0=0时，时，v v2 2=2ax=2ax；物物体做初速度为