第二章 3 匀变速直线运动位移与时间的关系-【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（教科版）

3　匀变速直线运动位移与时间的关系 物理 [学习目标] 物理 基础探究 合作探究 实践应用 物理 基础探究 知识点　匀变速直线运动的位移与时间的关系 2.两种特殊形式 (1)当v0=0时,x= ,即由静止开始的匀加速直线运动的位移x与t2成正比。 (2)当a=0时,x= ,即匀速直线运动的位移与t成正比。 情境化导学 形成概念，掌握新知 v0t 物理 思考与自测 1.思考判断 (2)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。(　 　) (3)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。(　 　) × × √ √ 物理 答案:同样适用。对于非匀变速直线运动,v-t图像为曲线,可得到相同结论。 2.思维探究 (1)物体运动的v-t图像如图所示,v-t图像与t轴所围“面积”表示t时间内的位移,该结论对非匀变速直线运动适用吗? (2)你能定性画出初速度为零的匀加速直线运动的位移—时间图像吗? 物理 合作探究 要点一　对位移与时间关系式的理解及应用 问题情境 突破要点，提升关键 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 归纳拓展 (1)适用条件:只适用于匀变速直线运动。 (2)矢量性:式中x、v0、a都是矢量,应用时必须选取正方向。一般选v0的方向为正方向。 ①匀加速直线运动中,a与v0同向,a取正值;匀减速直线运动中,a与v0反向,a取负值。 ②若位移的计算结果为正值,说明位移方向与规定的正方向相同;若位移的计算结果为负值,说明位移方向与规定的正方向相反。 物理 [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。 解析:由题意知,国旗匀加速上升的时间t1=4 s,此过程初速度为零,匀减速上升的时间t3=4 s,此过程末速度为零,匀速上升的时间 t2=t总-t1-t3=40 s, 物理 答案:(1)0.1 m/s2　(2)0.4 m/s 物理 [针对训练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　匀变速直线运动推论式及应用 归纳拓展 物理 2.逐差相等 匀变速直线运动中,任意两个连续相等的时间间隔T内,位移之差是一个常量,即Δx=xⅡ-xⅠ=aT2。 物理 [例2] (多选)一质点做匀加速直线运动,第3 s内的位移是2 m,第4 s内的位移是2.5 m。以下说法中正确的是(　 　) A.这2 s内平均速度是2.25 m/s B.第3 s末瞬时速度是2.25 m/s C.质点的加速度是0.125 m/s2 D.质点的加速度是0.5 m/s2 ABD 物理 规律方法 (2)Δx=aT2的选择及拓展。 ①对于一般的匀变速直线运动问题,若出现相等的时间间隔问题,应优先考虑用Δx=aT2求解。 ②对于不相邻的两段位移,则有xm-xn=(m-n)aT2。 ③此关系式常用于解决匀变速直线运动的实验中求加速度问题。 物理 [针对训练2] 从斜面上某一位置每隔 0.1 s释放一个相同的小球,释放后小球做匀加速直线运动,在连续释放几个后,对在斜面上滚动的小球拍下如图所示的照片,测得xAB=15 cm,xBC=20 cm。则: (1)小球的加速度是多少? 答案:(1)5 m/s2　 物理 [针对训练2] 从斜面上某一位置每隔 0.1 s释放一个相同的小球,释放后小球做匀加速直线运动,在连续释放几个后,对在斜面上滚动的小球拍下如图所示的照片,测得xAB=15 cm,xBC=20 cm。则: (2)拍摄时小球B的速度是多少? 答案:(2)1.75 m/s　 物理 [针对训练2] 从斜面上某一位置每隔 0.1 s释放一个相同的小球,释放后小球做匀加速直线运动,在