第2章 第3节 匀变速直线运动位移与时间的关系（课件PPT）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第一册（教科版2019）

第3节　匀变速直线运动位移与时间的关系 核心素养导学 匀变速直线运动的位移 1．匀速直线运动的位移 (1)做匀速直线运动的物体在时间t内的位移x＝___。 (2)在v-t图像中，位移在数值上等于v-t图像与时间轴所围的______。 2．匀变速直线运动的位移 (1)图像表示：在v-t图像中，做匀变速直线运动的物体的位移对应着 v-t图像中的图线和_______包围的面积。如图所示，在0～t时间内 的位移大小等于______的面积。 vt 面积 时间轴 梯形 初速度 加速度 位移 √ × √ 提示：(1)汽车加速时加速度的方向与运动方向相同，减速时加速度方向与运动方向相反，因此两过程中加速度方向不同。 (2)根据位移公式求位移时，如果取初速度方向为正方向，加速时，加速度取正值，减速时，加速度取负值。　　　　 [典例体验] [典例]　一物体做匀减速直线运动直到速度为零后静止，初速度大小为v0＝ 5 m/s，加速度大小为a＝0.5 m/s2，求： (1)物体在前3 s内的位移； (2)物体在第3 s内的位移； (3)物体在15 s内的位移。 [答案]　(1)12.75 m　(2)3.75 m　(3)25 m [针对训练] 1．(多选)一物体运动的位移与时间的关系为x＝(6t＋4t2)m，则 (　 ) A．这个物体的初速度为6 m/s B．这个物体的初速度为12 m/s C．这个物体的加速度为－8 m/s2 D．这个物体的加速度为8 m/s2 答案：AD　 2．一个物体从静止开始做匀加速直线运动，第1 s内的位移为2 m，则下列说法正确的是 (　 ) A．物体运动的加速度为2 m/s2 B．物体第2 s内的位移为4 m C．物体在第3 s内的平均速度为8 m/s D．物体从静止开始通过32 m的位移需要4 s的时间 答案：D 新知学习(二)|利用v-t图像求位移 [典例体验] [典例]　(多选)我国“蛟龙号”载人潜水器进行下潜试验，从水面开始竖直下潜，最后返回水面，其v-t图像如图所示，则下列说法正确的是 (　 ) A．0～4 min和6～10 min两时间段平均速度大小相等 B．全过程中的最大加速度大小为0.025 m/s2 C．3～4 min和6～8 min加速度方向相反 D．本次下潜的最大深度为360 m [答案]　AD [系统归纳] 在v-t图像中，图线与时间轴所围成的“面积”表示位移： (1)“面积”有正负： ①在时间轴上方“面积”为正值，表示位移沿正方向； ②在时间轴下方“面积”为负值，表示位移沿负方向。 (2)“面积”的绝对值表示位移的大小： ①总位移等于时间轴上、下方“面积”的代数和； ②总路程等于时间轴上、下方“面积”的绝对值之和。 [针对训练] 1．(多选)某物体运动的v-t图像如图所示，根据图像可知，该物体 (　 ) A．在0到2 s末的时间内，加速度为1 m/s2 B．4 s末质点运动方向改变 C．在0到6 s末的时间内，位移为7.5 m D．在0到6 s末的时间内，位移为6.5 m 答案：AD　 2．一质点的v-t图像如图所示，求它在前2 s内和前4 s内的位移。 答案：5 m　0 新知学习(三)|刹车类问题模型(2) [典例体验] [典例]　一辆汽车正在平直的公路上以72 km/h 的速度行驶，司机看见红色信号灯便立即踩下制动器，此后，汽车开始做匀减速直线运动。设汽车减速过程的加速度大小为5 m/s2，求： (1)开始制动后，前2 s内汽车行驶的距离。 (2)开始制动后，前5 s内汽车行驶的距离。 [答案]　(1)30 m　(2)40 m [针对训练] 1．汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动，见前方有障碍物立即刹车，刹车后加速度大小为5 m/s2，则汽车刹车后第2 s内的位移和刹车后5 s内的位移分别为(　 ) A．30 m　40 m B．30 m　37.5 m C．12.5 m　40 m D．12.5 m　37.5 m 答案：C　 2．车从静止开始以1 m/s2的加速度前进，车后25 m处与车运动方向相同的某人同时开始以6 m/s的速度匀速追车，试判断人能否追上车，若追不上，求人、车间的最小距离。 答案：追不上　7 m 一、好素材分享——看其他教材如何落实核心素养 物理观念——应用频闪照片技术分析物体的运动 1．(选自鲁科版新教材“物理聊吧”)(1)频闪照相技术不仅用于科学 研究，还广泛用于人们生产生活的各个领域。例如，当频闪照相 技术应用于体育、艺术等领域时，不但能记录运动员或舞者有研 究价值的运动细节，而且能让人们欣赏到独特的整体韵律与动感 (如图)。请你查找资料，与同学分享收集到的频闪照片。 (2)如图是前进中的摩托车三种运动状态下的频闪照片。请由此判断