第二章　第3节　匀变速直线运动的位移与时间的关系（课件）-2021-2022学年高中物理必修1【导与练】高中同步全程学习（人教版）

3　匀变速直线运动的位移与时间的关系 物理 [学习目标] 1.知道v-t图线与t轴间所围“面积”与物体位移的关系. 4.能够运用匀变速直线运动的位移公式解答有关问题. 物理 课前预习 课堂探究 随堂演练 物理 课前预习·掌握新知 一、匀速直线运动的位移 1.位移公式:x= . 2.位移与v-t图象的关系:物体的位移在数值上等于v-t图线与对应的时间轴所包围的矩形的 .如图中阴影的面积就等于物体在t1时间内的 . 知识梳理 vt 面积 位移 物理 二、匀变速直线运动的位移 1.位移与v-t图象的关系 (1)微元法推导 ①把物体的运动分成几个小段,如图(甲),每段位移约等于每段起始时刻速度×每段的时间,即对应矩形面积,近似为该段时间的位移.则整个过程的位移约为各个小矩形面积 . ②把运动过程分为更多的小段,如图(乙),各小矩形的 可以更精确地表示物体在整个过程的位移. 之和 面积之和 物理 ③把整个过程分得非常非常细,如图(丙),小矩形合在一起成了一个梯形, 就代表物体在相应时间间隔内的位移. 梯形的面积 (2)结论:做匀变速直线运动的物体的位移对应着v-t图象中的 . 所包围的面积. 图线与 对应的时间轴 物理 2.位移与时间的关系 三、位移—时间图象(x-t图象) 1.x-t图象:以 为横坐标,以 为纵坐标,描述位移随时间的变化规律. 2.常见运动的x-t图象 (1)静止:一条 的直线. (2)匀速直线运动:一条 的直线. 3.x-t图象的斜率等于物体的 . 时间t 位移x 平行于时间轴 倾斜 速度 物理 科学思维 1.思考判断 (3)初速度越大,时间越长,匀变速直线运动物体的位移一定越大.(　 　) (4)匀变速直线运动的位移与初速度、加速度、时间三个因素有关.(　　) (5)v-t图象和x-t图象只能描述物体的直线运动.(　 　) (1)匀速直线运动物体的运动轨迹就是它的x-t图象.(　 　) × × × √ √ 物理 答案:能.如图所示. x-t图象应为二次函数曲线,x-t图象是位移x随时间t变化的关系图象,不是物体的运动轨迹,物体做直线运动时,其x-t图象不一定是直线. 物理 课堂探究·突破要点 要点一　对匀变速直线运动位移公式的理解与应用 [探究导学] 答案:都可以.匀加速、匀减速运动都是匀变速直线运动. 物理 3.位移公式的两种特殊形式 (1)当a=0时,物体做匀速直线运动,其位移x=v0t. 物理 [例1] 以36 km/h速度行驶的汽车开始下坡,在坡路上的加速度等于 0.2 m/s2,经过30 s到达坡底. (1)求坡路的长度; 答案:(1)390 m 物理 答案:(2)64 m (2)若汽车到达坡底后开始在平路上减速,加速度大小为2 m/s2,求汽车在平路上10 s内的位移大小. 物理 学习笔记 (1)确定一个方向为正方向(一般以初速度的方向为正方向). (2)根据规定的正方向确定已知量的方向,并用带有正、负号的数值表示. (3)根据位移与时间的关系式或其变形式列式、求解. (4)根据计算结果说明所求量的大小、方向. 物理 (教师备用) 例1-1:车站上的一名工作人员站在站台上靠近火车第1节车厢的车头旁.当火车从静止开始做匀加速直线运动驶出车站时,测得第1节车厢经过该工作人员需要3 s,若第9 s时,恰好某节车厢从他身边经过,则从他身边经过的车厢数 (不计车厢间隙)为(　 　) A.3节　　　B.6节　　　C.9节　　　D.12节 C 物理 [针对训练1] 在高速公路上,有时会发生“追尾”事故——后面的汽车撞上前面的汽车.某段高速公路的最高车速限制为108 km/h.设某人驾车正以最高车速沿该高速公路行驶,该车刹车时产生的加速度为5 m/s2,该人的反应时间(从意识到应该停车到操作刹车的时间)为0.5 s.计算行驶时的安全车距至少为多少. 物理 答案:105 m. 物理 要点二　位移—时间图象 [探究导学] 肖淼同学沿平直公路骑自行车,如图描述了他的位移随时间变化的情况. (1)肖淼最远距离出发点多少米? (2)试分析肖淼在各阶段的运动情况. 答案:(1)900 m. (2)在前2.5 min内以6 m/s的速度做匀速直线运动,在2.5 min到3 min内静止在距出发点900 m的位置. 物理 [要点归纳] 1.x-t图象的意义及应用 物理 2.x-t图象与v-t图象的比较 物理 10～20 s内,位移增加变慢,表示速度减小的变速直线运动(斜率减小) 10～2