第二章 第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系（课件）-2021秋高一物理人教版必修第一册【创新设计】同步学考笔记（鲁琼浙）

第3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 INNOVATIVE DESIGN INNOVATIVE DESIGN 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.知道匀速直线运动的位移与v－t图像中矩形面积的对应关系。 2.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系式，会应用此关系式分析和计算有关匀变速直线运动问题。 3.了解利用极限思想推导位移与时间关系式的方法。 4.理解匀变速直线运动的速度与位移关系。 5.会应用速度与位移的关系式分析有关问题。 1.科学探究 用科学研究中的极限方法分析物理问题，通过推理，获得结论。 2.关键能力 利用数学思维来研究物理问题的能力 2 教材知识梳理 知识方法探究 随堂对点自测 目 录 CONTENTS /////// /////// /////// 课时定时训练 /////// 核心素养 /////// 3 目录 1 教材知识梳理 4 1.利用v－t图像求位移 一、匀变速直线运动的位移 2.匀变速直线运动位移与时间的关系式 面积 x＝_____________，当初速度为0时，x＝__________。 教材知识梳理 目录 创新设计 5 【做一做】 一架飞机在跑道上由静止开始加速运动，经10 s达到起飞速度60 m/s，若将该运动视为匀加速直线运动，求这一过程中： (1)飞机加速度的大小； (2)飞机运动位移的大小。 答案　(1)6 m/s2　(2)300 m 解析　(1)由运动学公式得 (2)由匀变速直线运动位移与时间关系式得 教材知识梳理 目录 创新设计 1.关系式： ＝________。 2.推导 速度与时间的关系式v＝____________。 2ax v0＋at 位移与时间的关系式x＝________________。 由以上两个公式消去t，可得 教材知识梳理 目录 创新设计 【做一做】 A 教材知识梳理 目录 创新设计 目录 知识方法探究 2 9 1.适用条件：匀变速直线运动。 2.矢量性：公式中x、v0、a都是矢量，应用时必须选取统一的正方向。 通常选取初速度 的方向为正方向 a、v0同向时a取正值 a、v0反向时a取负值 位移的 计算结果 正值：说明位移方向与规定的正方向相同 负值：说明位移方向与规定的正方向相反 知识方法探究 创新设计 目录 10 3.两种特殊形式 知识方法探究 创新设计 目录 【例1】 (2020·福建厦门一中月考)汽车沿平直公路匀减速刹车，初速度大小为7 m/s，第1 s内的位移大小为6 m，求： (1)汽车刹车的加速度大小； (2)汽车刹车后4 s内的位移大小。 负号表示加速度的方向与初速度的方向相反，加速度的大小为2 m/s2。 知识方法探究 创新设计 目录 答案　(1)2 m/s2　(2)12.25 m 知识方法探究 创新设计 目录 【针对训练1】 一辆以v0＝90 km/h的速度做匀速运动的汽车，司机发现前方的障碍物后立即刹车，刹车过程可看成匀减速直线运动，加速度大小为2.5 m/s2，从刹车开始计时，求： (1)汽车第4 s内的位移； (2)汽车运动120 m所用的时间； (3)前15 s内汽车的位移大小。 答案　(1)16.25 m　(2)8 s　(3)125 m 解析　(1)由题意得v0＝90 km/h＝25 m/s，由于汽车做匀减速直线运动，所以a＝－2.5 m/s2， 前4 s内的位移 知识方法探究 创新设计 目录 前3 s内的位移 因此第4 s内的位移 Δx＝x4－x3＝(80－63.75)m＝16.25 m。 解得t＝8 s或12 s(舍)。 知识方法探究 创新设计 目录 (3)设刹车时间为t0， 则0＝v0＋at0 解得t0＝10 s<15 s 故15 s时车已停下，故前15 s内的位移大小为刹车过程前10 s内的位移 知识方法探究 创新设计 目录 1.公式的适用条件：匀变速直线运动。 2.公式的意义：反映了初速度v0、末速度v、加速度a、位移x之间的关系，当其中三个物理量已知时，可求第四个未知量。 3.公式的矢量性：公式中v0、v、a、x都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一般选v0的方向为正方向。 4.两种特殊形式 (1)当v0＝0时，v2＝2ax。(初速度为零的匀加速直线运动) 知识方法探究 创新设计 目录 【例2】 随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显。分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍惜生命。一货车严重超载后的总质量为49 t，以54 km/h的速率匀速行驶。发现红灯时司机刹车，货车立即做匀减速直线运动，加速度的大小为2.5 m/s2(不超载时则为5 m/s2)。 (1)若前方无阻挡，问从刹车到停