2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

匀变速直线运动的位移与时间的关系 情境创设，问题与思考 匀速直线运动v-t图象 问题1 情境中表示物体做什么运动？速度多大？ 问题2 经过时间t位移多大？ 问题3 大家用公式表示了位移的大小，我们从图象是否也能得到位移的大小？ 问题4 从单位的角度考虑，“面积”表示位移合适吗？ 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 x=vt v t 结 论 匀速直线运动的位移就是v – t 图线与坐标轴所夹的矩形“面积”。 公式法 图象法 一 、匀速直线运动的位移 v/m·s-1 t/s 2 6 4 10 8 3 4 5 6 0 2 1 甲 -2 -4 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. 乙 面积也有正负！ 注意 匀变速直线运动的位移与它的v－t图象是否也有类似的关系？ 想一想 从v-t图象中探究匀变速直线运动的位移 情境创设，用类比法推导 问题1 从图象中能否确定任意时刻的速度？ 问题2 你能确定任意时间内的位移大小吗？ 问题3 你有怎样的猜想? 你的猜想依据是什么？ 问题4 图中梯形“面积”如何表示？有几种表示方法？ 问题5 你能用得到的关系式推导这个过程的平均速度吗？平均速度有什么特点？ 匀变速直线运动v-t图象 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 下表是一位同学测得的一个运动物体在0、1、2、3、4、5几个位置的瞬时速度，其对应的时刻如表中所示。 位置编号 0 1 2 3 4 5 时刻（s） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 速度（m/s） 0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62 1、从表中看，物体做什么运动？为什么？ 2、能不能根据表格中的数据，用简便的方法估算出物体从位置0到位置5的位移？ 匀加速直线运动，因为在相同的时间内速度的增加量基本相同。 有没有误差？ ？ 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 0 0.5 1.0 1.5 2.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 左图是上面物体速度-时间的图象 利用前面式子计算出的位移与图象有什么关系？ 估算出的位移在数值上粗略等于五个矩形的面积之和。 如何提高估算的精确程度？ 若将各位置的时间间隔减小一半，矩形的面积之和有什么变化呢？ 0 0.5 1.0 1.5 2.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 各位置的时间间隔越小，矩形的面积之和就越接近物体的真实位移。 0 0.5 1.0 1.5 2.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 当时间分得无限小时，小矩形就会无穷多，它们的面积之和就等于斜线下面的面积而十分准确地代表了整个运动的位移。 v/m/s 0 20 40 5 10 15 30 t/s 50 10 结论 从v-t图象中探究匀变速直线运动的位移 梯形的面积就代表做匀变速直线运动物体在0（此时速度为v0）到 t（此时速度为v）这段时间的位移。 先把梯形无限分割,以“不变”近似代替“变”,然后再进行累加 。 由图可知：梯形OABC的面积 S=（OC+AB）×OA/2 代入各物理量得： 又v=v0+at 收获 得： 二 、匀速直线运动的位移与时间 1.位移公式： 2.对位移公式的理解: ①反映了位移随时间的变化规律。 ②因为υ0、α、x均为矢量，使用公式时应先规定正方向。（一般以υ0的方向为正方向）若物体做匀加速运动,a取正值,若物体做匀减速运动,则a取负值. ③代入数据时,各物理量的单位要统一.(用国际单位制中的主单位) ④如果初速度为0，这个公式简化为 二 、匀速直线运动的位移与时间 情境创设 问题1 你打算选用哪个公式来求解？没有直接可用公式怎么办？ 问题2 描述匀变速运动有几个物理量？我们已知得到了哪些关系式？还应该有怎样的关系式？ 问题3 你能推导位移与速度的关系式吗？ 问题4 这三个关系式相互独立吗？ 问题5 描述匀变速运动的物理量有 ，需要有几个已知量才能得到其它物理量？ 问题情境：假设子弹在枪筒中的运动可以看成匀加速直线运动，若子弹在枪筒中的加速度是 ,枪筒的长度x=0.64m，你能否计算出子弹离开枪口时的速度？ 问题1 情境1中的已知量是什么？待求量是什么？ 问题2 应选用哪个公式求解？为什么？ 问题3 公式中的正负号如何确定？ 问题4 情境2中的已知量是什么？待求的量是什么？ 问题5 应该选用哪个公式求解？为什么？ 问题6 公式中的正负号如何确定？ 问题情境：航空母舰的舰载机既要在航母上起飞，也要在航母上降落（情境1）。 （1）某舰载机起飞时，采用弹