2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系-2022-2023学年高一物理精品课件（2019人教版必修第一册）

2.3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 晓峰物理 由做匀速直线运动物体的v-t图像可以看出，在时间t内的位移x对应图中着色部分的矩形面积。那么，做匀变速直线运动的物体，在时间t内的位移与时间会有怎样的关系？ 情景引入 匀速直线运动 x －t图像 v －t图像 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲第二个2秒内的位移: Δx=30-20=10m 乙12秒内的位移: Δx=-20-40=-60m 丙前10秒内的位移: Δx=0-(-30) =30m v －t图像中,在Δ t时间内质点的位移等于图线与时间轴和Δ t所包围的“面积”。 面积也有正负: 面积为正,表示位移的方向为正方向. 面积为负,表示位移的方向为负方向. 温故知新 一、匀变速直线运动的位移 t时间内位移等于图像中的梯形面积 梯形面积： 若初速度v0已知,末速度v未知 将 v= v0 +at 代入上式 开始时（0时刻）物体位于坐标原点，所以在t时刻位移的等于该时刻物体的位置坐标x。如果计时开始时物体位于坐标为x0的位置，那么在t时刻位移的就是x-x0，上面的公式就应该写为x－x0 位移公式： t时间内位移等于图像中的梯形面积 梯形面积： 若初速度v0未知,末速度v已知 将 v= v0 +at 变形 v0= v -at 代入上式 位移公式拓展： 拓展学习 一、匀变速直线运动的位移 计时0时刻的速度（初速度） 运动物体的加速度（恒定） 时间t 内的位移 从0时刻计算的时间 ① 该式既适用于匀加速，也适用于匀减速直线运动。 ② 运算中要注意矢量性，规定正方向判断加速减速。 ③ 初速为零的运动： ④ 应用 匀变速直线运动位移公式涉及4个物理量，已知任意3个可以求得第4个。 求运动的初速度 求加速度 求运动时间 加速运动，a>0，t有1解。 减速运动，a<0，t有2解。结果是否正确，要根据实际情况分析判断。 0 x 航空母舰的舰载机既要在航母上起飞，也要在航母上降落。 ⑴某舰载机起飞时，采用弹射装置使飞机获得10 m/s的速度后，由机上发动机使飞机获得25m/s2的加速度在航母跑道上匀加速前进，2.4 s后离舰升空。飞机匀加速滑行的距离是多少？ 飞机运动过程分析： O A t=2.4s a v0 x 已知: v0＝10 m/s a= 25m/s2 t=2.4s 求: x＝? m 课本例题1 航空母舰的舰载机既要在航母上起飞，也要在航母上降落。 ⑵飞机在航母上降落时，需用阻拦索使飞机迅速停下来。若某次飞机着舰时的速度为80 m/s，飞机钩住阻拦索后经过2.5 s停下来。将这段运动视为匀减速直线运动，此过程中飞机加速度的大小及滑行的距离各是多少？ x 飞机运动过程分析： O A t=2.5s a v0 x 已知: v0＝80 m/s v＝0 t=2.4s 求: a＝? m/s2 a= 已知: v0＝80 m/s a= -32m/s2 t=2.5s 求: x＝? m 课本例题1 a不变 速度 位移 时间 v=v0+at ？ 时间 位移 速度 速度时间关系 位移时间关系 速度位移关系 思考与讨论 二、速度与位移的关系 由速度公式： 位移公式： 推导过程 将上述两个公式联立求解，消去时间t: 速度与位移的关系: 对公式的理解： ⑴适用范围：仅适用于匀变速直线运动． ⑵矢量式：公式中v0、v、a、x均为矢量，要规定统一的正方向(一般取v0的方向为正方向). 0 x 动车铁轨旁两相邻里程碑之间的距离是1km。某同学乘坐动车时，通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑时，屏幕显示的动车速度是126 km/h（如图）。动车又前进了3个里程碑时，速度变为54km/h。把动