第2章 第2节 位移变化规律　（课件PPT）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第一册（鲁科版2019）

第2节　位移变化规律 核心素养导学 物理观念 (1)掌握匀变速直线运动的位移与时间关系的公式及其简单应用。 (2)了解位移—时间图像的物理意义，会运用图像研究匀变速直线运动。 科学思维 (1)能根据速度—时间图像推证位移—时间关系式。 (2)能用科学研究中的微积分的思想分析物理问题，通过推理，获得结论。 科学态度与责任 运用速度公式、位移公式和位移—速度公式进行分析，通过推理，获得运动信息，形成初步的运动观念，了解这些规律与交通安全等实际生活问题的相互联系。 一、匀变速直线运动的位移—时间关系 1．v-t图像中“面积”的意义 v-t图像中的图线和时间轴所围的“面积”等于相应时间内的位移。 (1)如图甲所示为匀速直线运动的v-t图像，图像中的v-t图线与对应的时间轴所包围的矩形的(阴影部分)“面积”表示物体在0～t1 时间内的位移。 (2)如图乙所示为匀加速直线运动的v-t图像，图像中的v-t图线与对应的时间轴所包围的梯形的(阴影部分)“面积”表示物体在0～t1时间内的位移。 2．位移公式的推导过程 初速度 位移 二、匀变速直线运动的位移—速度关系 位移速度公式推导过程： 式中v0表示_________，vt表示________，s表示在这一过程中发生的______。 初速度 末速度 位移 √ × √ √ 2．如图所示，是“歼-15”战机在“山东舰”上起飞的画面，若已知“歼-15”战机的加速度为a，起飞时的速度为v。 (1)如果“山东舰”静止在海上，应该如何来确定飞机跑道的最小长度？ (2)如果航空母舰使用弹射系统使战斗机具有初速度v0，求飞机跑道的最小长度。 [针对训练] 1．(2022·济南高一检测)某质点的位移随时间变化规律的关系是s＝4t＋2t2，s与t的单位分别为m和s，则质点的初速度与加速度分别为 (　 ) A．4 m/s与 2 m/s2 B．0与4 m/s2 C．4 m/s与4 m/s2 D．4 m/s与0 答案：C 2．飞机起飞的过程是由静止开始在平直跑道上做匀加速直线 运动的过程。飞机在跑道上加速到某速度时离地升空飞行。 已知飞机在跑道上加速前进的距离为1 600 m，所用时间为 40 s，则飞机的加速度a和离地速度v分别为 (　 ) A．2 m/s2　80 m/s B．2 m/s2　40 m/s C．1 m/s2　40 m/s D．1 m/s2　80 m/s 答案：A 3． (多选)冰壶，又称掷冰壶、冰上溜石，是以队为单位在冰上 进行的一种投掷性竞赛项目，在北京冬奥会比赛中，冰壶 被投出后，如果做匀减速直线运动，用时20 s停止，最后1 s 内位移大小为0.2 m，则下面说法正确的是 (　 ) A．冰壶的加速度大小是0.3 m/s2 B．冰壶的加速度大小是0.4 m/s2 C．冰壶第1 s内的位移大小是7.8 m D．冰壶的初速度大小是6 m/s 答案：BC 公式意义 初速度、末速度、加速度和位移之间的关系 各量意义 vt、v0、a、s分别为末速度、初速度、加速度、位移 公式特点 ①含有4个量，若知其中三个，能求另外一个 ②不含时间t 矢量性 s、vt、v0、a均为矢量，应用公式时，一般选v0的方向为正方向，若匀加速，a>0；若匀减速，a<0 适用条件 匀变速直线运动 [典例体验] [典例]　(2022·泰安高一检测)某国道一辆货车侧翻，十几吨的 小麦撒满了整个车道，顿时整个高速公路成了晒粮场！经调查， 该车行驶证核载1.5吨，实载10吨，严重超载引起后轮爆胎，车辆 失控侧翻。假设该车以54 km/h的速率匀速行驶，发现障碍物时司机刹车，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，问从刹车到停下来此货车在超载和不超载时分别前进多远？并分析超载的危害性。 (2)若超载货车刹车时正前方25 m处停着总质量为1 t的轿车，两车将发生碰撞，求相撞时货车的速度大小。 [答案]　(1)45 m　22.5 m　超载可能会引发交通事故　(2)10 m/s /方法技巧/ 公式vt2－v02＝2as的应用技巧 (1)当物体做匀变速直线运动时，如果不涉及时间，一般用速度位移公式较方便。 (2)刹车问题由于末速度为零，应用此公式往往较方便。　　 答案：B 答案：B　 新知学习(三)|利用v-t图像求位移 [重点释解] 用v-t图像分析物体的位移 (1)在匀速直线运动中，物体的位移等于v-t图线与时间轴所包围的矩形的面积。 (2)在匀变速直线运动中，由图可知，运用“无限分割、逐渐逼近”的微分思想可得：匀变速直线运动的位移也对应着v-t图线和时间轴所包围的图形“面积”。 (3)对于任何形式的直线运动的位移都等于