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

第三节 匀变速直线运动的位移与时间关系 欢迎来到 物理课堂！ 汽车匀速直线运动 汽车做匀加速直线运动 已知速度为V，你能求出经过t时间的位移吗？ 已知初速度为V0，加速度为a，你能求出经过t时间的位移吗？ V-t图像如何？可否由v-t图像得到位移的大小？ 一、匀速直线运动的位移 结论：匀速直线运动的v – t 图象与t轴所围的矩形“面积”就等于“位移” 。 2.速度时间图象 （v-t图象） 1.位移公式x=vt v t 图象法 公式法 汽车匀速直线运动 汽车做匀加速直线运动 已知速度为V，你能求出经过t时间的位移吗？ 已知初速度为V0，加速度为a，你能求出经过t时间的位移吗？ V-t图像如何？可否由v-t图像得到位移的大小？ 能否通过v-t图像来研究 匀变速直线运动的位移？ 多段匀速运动与真实匀变速直线运动的差别在哪里？ V m/s t/s 4 3 2 1 0 2 4 6 10 8 哪种分割更接近与真实的匀变速运动？ 微元法 将“匀变速”转化为“匀速” V m/s t/s 4 3 2 1 0 2 4 6 10 8 结论：匀变速直线运动v-t图象与时间轴所围的“梯形面积”等于“位移” V m/s t/s 4 3 2 1 0 2 4 6 10 8 可不可以用面积来代替此运动过程中发生的位移？ v/m·s-1 t/s 2 6 4 10 8 3 4 5 6 0 2 1 -2 -4 x 面积也有正负,面积为正,表示位移的方向为正方向; 面积为负值,表示位移的方向为负方向. X1 X2 当速度为正值和为负值时,位移有什么不同？ 5 7 8 9 6 v t O D对应的v-t图像 二、推导匀变速直线运动的位移公式1 如图，可得到位移是为多少？ （用图中所给物理量表示） 加速度a已知 题型1　位移与时间关系式的直接应用 例1　某物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为，求： (1)物体在2 s内的位移大小； (2)物体在第2 s内的位移大小； (3)物体在第二个2 s内的位移大小． 练习2 在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？ 说明刹车后7 .5s汽车停止运动。 车的位移 解：设车实际运动时间为t0，去汽车初速方向为正方向，则：v0= 15m/s，a = - 2m/ 由 得运动时间 所以由 刹车问题! 题型3　匀变速直线运动的多过程问题 例2　滑雪运动员不借助滑雪杖，以加速度a1由静止从坡顶沿直线匀加速滑下，测得20s后的速度为20m/s，50s时到达坡底，又以加速度a2沿水平面匀减速运动25s后停止．求： (1)a1和a2的大小； (2)运动员到达坡底后再经过6 s时的速度大小； (3)运动员在水平面上滑行的距离。 应用位移公式x＝v0t＋at2解题的基本思路 (1)确定研究对象，并分析判断物体是否做匀变速直线运动． (2)选择研究过程． (3)分清已知量和待求量，找出与所选研究过程相对应的v0、a、t、x的值，特别要注意v0并不一定是物体运动的初速度，而是与研究过程相对应的初速度． (4)规定正方向，判定各矢量的正、负，然后代入公式． (5)统一已知量的单位，求解方程． 三、推导匀变速直线运动的位移公式2 如图，已知加速度为a，可得到位移是为多少？ （用图中所给物理量表示） 还可以得到怎样的关系式？ 2 1 at2 s = 位移与速度的关系式：v 2 – v02 = 2 a x 1.适用于匀变速直线运动 注意： 2.此式优点：不需计算时间t 。 3.公式中四个矢量 v、v0、a、x 要规定统一的正方向。 4.若v0 = 0 ，则v = ? 不涉及到时间t，用这个公式方便 三、速度与位移的关系 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 例3 动车铁轨旁两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减速进站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑时，屏幕显示的动车速度是126 km/h。动车又前进了3 个里程碑时，速度变为54 km/h。把动车进站过程视为匀减速直线运动，那么动车进站的加速度是多少？它还要行驶多远才能停下来？   2ax=v2-v02 三、匀变速直线运动的速度与位移的关系 归纳总结 1.公式的适用条件 2．公式的意义 3．公式的矢量性 匀变速直线运动 (1)物体做加速运动时，a取正值；做减速运动时，a取负值． (2)x>0，说明物体通过的位移方向与初速度方向相同；x<0，说明位移的方向与初速度的方向相反． 例4　某型号的舰载机在航空母舰的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为5m/s2，所需的起飞速度为50 m/s，跑道长100 m．