第2章 3 匀变速直线运动的位移与时间的关系-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册同步全程学习课件PPT（人教版）

3　匀变速直线运动的位移与时间的关系 物理 [定位·学习目标] 3.能在实际问题情境中使用匀变速直线运动的位移公式解决物理问题,体会物理知识的实际应用价值。 4.了解v-t图像围成的面积即相应时间内的位移。提高应用数学研究物理问题的能力,体会变与不变的辩证关系。 物理 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 物理 探究·必备知识 知识点一　匀变速直线运动的位移 探究新知 1.利用v-t图像求位移 面积 物理 想想议议 v-t图像中图线与时间轴所围成的面积有时在时间轴上方,有时在时间轴下方。这与物体的位移有何关系? 答案:根据v-t图像的物理意义,图线在时间轴上方,表明物体向正方向运动,图线与时间轴所围图形的面积代表物体的位移为正值。同理,图线与时间轴所围图形的面积在时间轴的下方,表明物体的位移为负值。 物理 知识点二　速度与位移的关系 探究新知 2ax 物理 想想议议 如果你是机场跑道设计师,若已知飞机的加速度为a,起飞速度为v,则跑道的长度至少为多长?写出两种计算方法,并说明哪种方法较简单。 物理 突破·关键能力 要点一　匀变速直线运动的位移 情境探究 如图所示,汽车由静止以加速度a1启动,行驶一段时间t1后,又以加速度a2刹车,经时间t2后停下来。 探究:(1)汽车加速过程及刹车过程中,加速度的方向相同吗? 答案:(1)汽车加速时加速度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)根据位移公式求加速过程及减速过程中的位移,速度及加速度的正、负号如何确定? 答案:(2)根据位移公式求位移时,一般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,在全过程中速度始终取正值。 物理 要点归纳 1.公式中各个量的意义 2.公式的适用条件:匀变速直线运动。 物理 运动情况 取值 若物体做匀加速直线运动 a与v0同向,a取正值 若物体做匀减速直线运动 a与v0反向,a取负值 若位移的计算结果为正值 说明这段时间内位移的方向与规定的正方向相同 若位移的计算结果为负值 说明这段时间内位移的方向与规定的正方向相反 4.两种特殊形式 (1)当a=0时,x=v0t(匀速直线运动的位移公式)。 物理 典例研习 [例1] 学校一般每周一都要举行升国旗仪式,对师生进行爱国主义教育。国歌从响起到结束的时间是48 s,国旗上升的高度是17.6 m。国歌响起的同时国旗开始向上做匀加速运动4 s,然后匀速运动,最后匀减速运动4 s到达旗杆顶端,速度恰好为零,此时国歌结束。求: (1)国旗匀加速运动的加速度大小; (2)国旗匀速运动时的速度大小。 物理 答案:(1)0.1 m/s2　(2)0.4 m/s 物理 规律方法 应用位移公式解题的一般步骤 (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正负,并用带有正、负号的数值表示。 (3)根据位移—时间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 [即时训练1] 某物体运动的位移与时间的数学关系式是x=6t-4t2(公式中所用到的物理量都采用国际单位),则(　 　) A.这个物体一直做匀减速直线运动 B.这个物体的初速度为12 m/s C.这个物体在4 s时其位移为40 m D.这个物体的加速度为-8 m/s2 D 物理 要点二　匀变速直线运动速度与位移的关系 情境探究 在某城市的一条道路上,规定车辆行驶速度不得超过30 km/h。在一次交通事故中,肇事车是一辆客车,量得这辆车紧急刹车(车轮被抱死)时留下的刹车痕迹长为7.6 m (如图),已知该客车刹车时的加速度大小为7 m/s2。 探究:(1)车辆行驶速度与刹车所需位移有何关系? (2)请判断该车是否超速。 物理 要点归纳 1.公式中各个量的意义 2.公式的适用条件:匀变速直线运动。 (2)位移x>0,说明物体通过的位移方向与初速度方向相同;x<0,说明位移方向与初速度方向相反。 物理 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)。 物理 典例研习 [例2] 动车铁轨旁相邻里程碑之间的距离是1 km。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加速出站时加速度的大小。当他身边的窗户经过某一里程碑A时,屏幕显示的车速是54 km/h,如图所示。动车再前进3个里程碑,该同学身边的窗户正经过里程碑B,此时速度为162 km/h。把动车出站过程视为匀加速直线运动,求: (1)动车出站的加速度大小; 物理 答案:(1)0.3 m/s2 物理 [例2] 动车铁轨旁相邻里程碑之间的距离是1 km。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