201x-201x高中物理 1.5 匀变速直线运动的规律（第2课时） 教科版必修

1、第一章第一章 运动的描述运动的描述1.5 匀变速直线运动的规律匀变速直线运动的规律 第二第二课时课时高中物理高中物理必修一必修一教科版教科版目标定位目标定位匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系了解位移公式的推导过程，理解公式的含义，了解位移公式的推导过程，理解公式的含义，知道位移对应知道位移对应vt图象与坐标轴围成的面积图象与坐标轴围成的面积. 了解匀速直线运动的了解匀速直线运动的xt图象的意义、特点，会图象的意义、特点，会用它处理简单的相关问题用它处理简单的相关问题 123目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习会利用公式会利用公式xv0t

2、 at2和匀变速直线运动的和匀变速直线运动的vt图象解决有关问题图象解决有关问题. 12预习导学预习导学 一、一、匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系1. 梯形的面积梯形的面积 2. v0at 3. 平均速度平均速度二、位移时间图象二、位移时间图象( xt图象图象)1. 时间时间 位移位移 想一想：想一想：如果质点的位移时间图象是一条平如果质点的位移时间图象是一条平行于时间轴的直线，但是在行于时间轴的直线，但是在x的负半轴上，这表示的负半轴

3、上，这表示质点做什么运动呢？质点做什么运动呢？答案：答案：只要是平行与时间轴的位移时间图象只要是平行与时间轴的位移时间图象即表示物体静止即表示物体静止 2. 平行于时间轴平行于时间轴3. 倾斜倾斜 4. 二次函数二次函数 曲线曲线课堂讲义课堂讲义一、匀变速直线运动的位移公式及有关计算一、匀变速直线运动的位移公式及有关计算 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习如图所示，在匀变速直线运动中运用如图所示，在匀变速直线运动中运用“无限分割、逐无限分割、逐步逼近步逼近”的微分思想可得的微分思想可得vt图象与时间轴所围成的图象与时间轴所围成的“面积面积”表示位移表示位移匀变速直

4、线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系1 位移时间公式位移时间公式xv0t at2的推导的推导 12迁移迁移再分割再分割无限分割无限分割逐渐逼近逐渐逼近速度图线和时间轴所包围的梯形面积为速度图线和时间轴所包围的梯形面积为 与之对应的物体的位移与之对应的物体的位移 由速度公式由速度公式vv0at1=(+)2SOC AB OA01= ( + )2xtv v201=+2xtatv课堂讲义课堂讲义一、匀变速直线运动的位移公式及有关计算一、匀变速直线运动的位移公式及有关计算 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习(1)适用条件：匀变速直线运动适用条件：匀变速直

5、线运动 匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系2 对位移公式：对位移公式： xv0t at2的的理解的的理解 12若物体做若物体做匀加匀加速直线运动，速直线运动，a与与v0同向同向，a取正值；取正值；若物体做若物体做匀减匀减速直线运动，速直线运动，a与与v0反向反向，a取负值取负值 若位移的计算结果为正值，说明位移的方向与规定若位移的计算结果为正值，说明位移的方向与规定的正方向相同；若位移的计算结果为负值，说明位移的正方向相同；若位移的计算结果为负值，说明位移的方向与规定的正方向相反的方向与规定的正方向相反 (2)公式公式 为矢量式，其中的为矢量式，其中的x、v0、a

6、都都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一般选初是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一般选初速度速度v0的方向为正方向的方向为正方向 201=+2xtatv课堂讲义课堂讲义一、匀变速直线运动的位移公式及有关计算一、匀变速直线运动的位移公式及有关计算 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习(3)两种特殊形式：两种特殊形式： 匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系2 对位移公式：对位移公式： xv0t at2的的理解的的理解 12当当a0时，时，xv0t，(匀速直线运动匀速直线运动) 当当v00时，时，x at2(由静止开始的匀加速直线运动由静止

7、开始的匀加速直线运动)123用速度用速度时间图象求位移时间图象求位移 图线与时间轴所围成的图线与时间轴所围成的面积面积表示表示位移位移 “面积面积”在时间轴在时间轴上方上方表示位移为表示位移为正正，在时间轴，在时间轴下方下方表示位移为表示位移为负负； 通过的通过的路程路程为时间轴上、下方为时间轴上、下方“面积面积”绝对值之和绝对值之和 课堂讲义课堂讲义例例1 一辆汽车以一辆汽车以1 m/s2的加速度加速行驶了的加速度加速行驶了12 s，驶，驶过了过了180 m，汽车开始加速时的速度为多少？，汽车开始加速时的速度为多少？ 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习匀变速直线

8、运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系O180m12sa1 m/s2v0？解析解析 以以v0方向为正方向方向为正方向 由由xv0t at2得：得：1222011801m/s12m/s21229m/sxatt v课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系 例例2 物体由静止开始在水平面物体由静止开始在水平面上行驶，上行驶，06 s内的加速度随时间内的加速度随时间变化的图线如图所示变化的图线如图所示 (1)画出物体在画出物体在06 s内的内的vt图线；图线；(2)求在这求在这6 s

9、内物体的位移内物体的位移 解析解析 （1）第第1秒内匀加：秒内匀加：v1at4 m/s 414s内加速度不变，匀速内加速度不变，匀速46s内匀减：内匀减：v6v1+at0m/s (2)与时间轴所围面积表示位移与时间轴所围面积表示位移(36)48m=1m2x课堂讲义课堂讲义二、二、位移时间图象位移时间图象(xt图象图象) 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习1几种常见的位移时间图象几种常见的位移时间图象 (1)静止的物体的静止的物体的xt图象是平行于时间轴图象是平行于时间轴 的直线，如图的直线，如图a. (2)匀速直线运动的匀速直线运动的xt图象图象是一条倾斜的直线，

10、如图是一条倾斜的直线，如图b. (3)匀变速直线运动的匀变速直线运动的xt图图象是抛物线，如图象是抛物线，如图c. 匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习(2)斜率：斜率：斜率斜率的绝对值表示的绝对值表示速度的大小速度的大小；斜率的；斜率的正正负号负号表示速度的表示速度的方向方向：斜率为正值，表示速度为正：斜率为正值，表示速度为正方向；斜率为负，表示速度为负方向方向；斜率为负，表示速度为负方向 (3)截距：截距：纵截距纵截距表示物体表示物体起始起始位置，位置，横截距横截距表示物表示物体体开

11、始运动的时刻开始运动的时刻 匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系(1)纵坐标：初、末位置的纵坐标：初、末位置的纵坐标差的绝对值纵坐标差的绝对值表示表示位移的大小位移的大小；初、末位置；初、末位置纵坐标差的正负纵坐标差的正负号表示号表示位移位移的的方向方向；正值表示位移沿正方向；负值表示；正值表示位移沿正方向；负值表示位移沿负方向位移沿负方向 二、二、位移时间图象位移时间图象(xt图象图象) 2对对xt图象的几点说明图象的几点说明 课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习(4)交点：交点表示两物体在同一时刻处于交点：交点表示两物

12、体在同一时刻处于同一位同一位 置置，即，即相遇相遇 3注意：注意： (1)无论是无论是vt图象还是图象还是xt图象都图象都不是不是物体物体 的的运动轨迹运动轨迹 匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系(2)vt图象和图象和xt图象都图象都只能描述直线只能描述直线运动，不运动，不 能描述曲线运动能描述曲线运动 二、二、位移时间图象位移时间图象(xt图象图象) 课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系例例3 如图是在同一条直如图是在同一条直线上运动的线上运动的A、B两质

13、点两质点的位移时间图象，由图的位移时间图象，由图可知可知() At0时，时，A在在B后面后面BB物体在物体在t2秒末追上秒末追上A并在此后跑在并在此后跑在A的前面的前面C在在0t1时间内时间内B的运的运动速度比动速度比A大大DA物体在物体在0t1做加速做加速运动，之后做匀速运动运动，之后做匀速运动 A在在B前前两者两者相遇相遇斜率表示加速度斜率表示加速度vAvB匀速，之后静止匀速，之后静止 B 课堂讲义课堂讲义三、刹车类问题三、刹车类问题 车辆刹车类问题是实际问题，刹车后的车辆可认为车辆刹车类问题是实际问题，刹车后的车辆可认为是做匀减速直线运动，当速度减小到零时，车辆就是做匀减速直线运动，当速

14、度减小到零时，车辆就会停止会停止 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系先求出它们从刹车到静止的先求出它们从刹车到静止的刹车时间刹车时间 ， 解答此类问题的思路是：解答此类问题的思路是： 0=ta刹v再比较所给时间与刹车时间的关系确定再比较所给时间与刹车时间的关系确定运动时间，运动时间， 最后再利用运动学公式求解最后再利用运动学公式求解 课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习例例4 一辆汽车以一辆汽车以108 km/h的速度行驶，现因紧的速度行驶，现因紧急事故急刹

15、车并最终停止急事故急刹车并最终停止运动已知汽车刹车过程运动已知汽车刹车过程的加速度的大小为的加速度的大小为6 m/s2，则从开始刹车经过，则从开始刹车经过7 s汽汽车通过的距离是多少？车通过的距离是多少？ 匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系解析解析 v0108 km/h30 m/s 选选v0的方向为正方向的方向为正方向a-6 m/s2减速到停止的时间减速到停止的时间 0m00 3065ss=tav7s方法一方法一 ：刹车刹车7 s内通过的距离等于内通过的距离等于刹车刹车5 s内经过的位移内经过的位移 20 02121 30 5m( 6) 5 m275mxtatv方

16、法二方法二 ：把汽车的运动看做反向的把汽车的运动看做反向的加速运动加速运动 2275116 5 m22mxat 对点练习对点练习目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习1某质点的位移随时间某质点的位移随时间变化的关系是变化的关系是x4t4t2，x与与t的单位分别为的单位分别为m和和s，下列说法正确的是下列说法正确的是()Av04 m/s，a4 m/s2 Bv04 m/s，a8 m/s2C2 s内的位移为内的位移为24 m D2 s末的速度为末的速度为24 m/s 匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系2012xtatvx4t4t2VSv04 m

17、/s28m/142s=aa x4242224mvv0at20m/sBC 对点练习对点练习目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习2. 一个物体由静止开始做匀加速直线运动，第一个物体由静止开始做匀加速直线运动，第1 s末末的速度达到的速度达到4 m/s，物体在第，物体在第2 s内的位移是内的位移是()A6 m B8 m C4 m D1.6 m 匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系由由v1at，得，得 解析解析 214=m/s14m/satv222111=4 14 16m22mxtat v第第1 s末的速度等于第末的速度等于第2 s初的速度初的速

18、度 A对点练习对点练习目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系3一质点沿一条直线运一质点沿一条直线运动的位移动的位移时间图象如图时间图象如图所示，则所示，则()At0时刻，质点在坐时刻，质点在坐标原点标原点B从从t0时刻到时刻到t1时刻，时刻，质点位移是质点位移是x0C从从t1时刻到时刻到t2时刻，质时刻，质点位移大小等于路程点位移大小等于路程D质点在质点在t1时刻的速度时刻的速度比比t2时刻的速度大时刻的速度大 x0处处小于小于x0单向直单向直线线C质点做质点做匀速匀速直线运动直线运动对点练习对点练习目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习4.在平直公路上，汽车以在平直公路上，汽车以15 m/s的速度做匀速直线的速度做匀速直线运动，从某时刻开始刹车，运动，从某时刻开始