第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系（课件）-2023-2024学年高一物理同步精品课堂（人教版2019必修第一册）

主讲人：LWH 第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系 第2章 SZ-LWH 1 目 录 CONTENTS 位移与时间关系 01 速度与位移关系 02 SZ-LWH 2 做匀速直线运动的物体，你有哪些方法求它的位移呢？ v/m.s-1 3 2 1 0 1 2 3 4 t/s 5 方法1：公式法 x=vt 方法2：v – t 图线的“面积”表示位移。 SZ-LWH 问题导入 v/m·s-1 t/s 2 6 4 10 8 3 4 5 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 思考：当速度为负值时,“面积”还可以表示位移吗？ 7 8 9 6 SZ-LWH 问题导入 01 小车做匀加速直线运动的v-t图像如图所示：那么t0时间内的位移如何计算呢？ C919飞机做匀速直线运动v-t图像如图 0 v(m/s) t(s) 0 v(m/s) t(s) v0 t0 t0时间内的位移： x=v0t0=S矩形 v0 v t0 SZ-LWH 问题导入 01 位移与时间关系 SZ-LWH 6 A A′ B′ B C C′ D D′ ？ v0 v t O t t1 t2 t3 O t t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 假如把时间轴无限分割，情况会怎么样呢？ 面积 v (m/s) t (s) v (m/s) t (s) v (m/s) t (s) 粗略地表示位移 较精确地表示位移 SZ-LWH 一、位移与时间关系 t v0 A B C O v (m/s) t (s) 位移与时间的关系式： 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） SZ-LWH 一、位移与时间关系 (1)对于初速度为零(v0＝0)的匀变速直线运动，位移公式为 ，即位移x与时间t的二次方成正比. (2) 是矢量式，应用时x、v0、a都要根据选定的正方向带上“＋”“－”号. (3)若位移计算结果为正值，说明这段时间内位移的方向为正； 若位移计算结果为负值，说明这段时间内位移的方向为负. 公式理解 SZ-LWH 一、位移与时间关系 例题 1.航空母舰的舰载机既要在航母上起飞，也要在航母上降落。 （1）某舰载机起飞时，采用弹射装置使飞机获得 10 m/s 的速度后，由机上发动机使飞机获得 25 m/s2 的加速度在航母跑道上匀加速前进，2.4 s 后离舰升空。飞机匀加速滑行的距离是多少？ （2）飞机在航母上降落时，需用阻拦索使飞机 迅速停下来。若某次飞机着舰时的速度为 80 m/s， 飞机钩住阻拦索后经过 2.5 s 停下来。将这段运动 视为匀减速直线运动，此过程中飞机加速度的大小 及滑行的距离各是多少？ 典型例题 SZ-LWH 一、位移与时间关系 分析：两个问题都是已知匀变速直线运动的时间来计算位移。 第（1）问需要用匀变速直线运动的位移与时间的关系式计算。 第（2）问中，飞机着舰做匀减速直线运动的加速度需要根据速度与时间的关系式计算。匀减速运动各矢量的方向较为复杂，因此需要建立一维坐标系来确定它们的正负。 SZ-LWH 一、位移与时间关系 解 ：（1）根据匀变速直线运动的位移与时间的关系式，有 （2）沿飞机滑行方向建立一维坐标系，飞机初速度 v0 ＝ 80 m/s，末速度 v ＝ 0，根据匀变速直线运动的速度与时间的关系式，有 加速度为负值表示方向与 x 轴正方向相反。再根据匀变速直线运动的位移与时间的关系式，有 SZ-LWH 一、位移与时间关系 1．某质点做直线运动的位移随时间变化的关系是x＝4t＋2t2，x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．4m/s与2m/s2　　　　　 B．0与4m/s2 C．4m/s与4m/s2 D．4m/s与0 答案解析： 结合公式 参量对应，即可得出答案 C 利用公式，参量对应，这是一种常用的解题方法 SZ-LWH 跟踪练习 2.一辆汽车以1m/s2的加速度行驶了12s，驶过了180m.求：汽车开始加速时的速度是多少？ v0=9m/s v0=9m/s 熟练运用公式解题，才会熟能生巧 答案解析： 结合公式 参量对应，即可得出答案 SZ-LWH 跟踪练习 3.以36km/h速度行驶的汽车开始下坡，在坡路上的加速度等于0.2m/s2，经过30s到达坡底. 求：坡路的长度？列车到达坡底时的速度？ t=30s 答案解析： 结合公式 参量对应，即可得出答案 x=390m v=76m/s x=390m v=76m/s v SZ-LWH 跟踪练习 a不变 位移 v=v0+at ？ 时间 位移 速度 速度时