第2章 3 匀变速直线运动位移与时间的关系-【优化探究】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册同步导学案配套PPT课件（教科版）

教科物理必修第一册 返回导航 上页 下页 3匀变速直线运动位移与时间的关系 教科物理必修第一册 返回导航 上页 下页 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.知道匀速直线运动的位移与v一t图像中矩形 1.核心素养 面积的对应关系。 用科学研究中的极限方法 2.了解利用极限思想推导位移公式的方法。 分析物理问题，通过推 3理解匀变速直线运动的位移与时间的关系 理，获得结论。 式，会应用此关系式分析和计算有关匀变速直 2.关键能力 线运动问题。 利用数学思维来研究物理 4.会用x一关系处理“刹车问题”，能从逆向 问题的能力。 思维角度思考末速度为0的匀减速问题。 教科物理必修第一册 返回导航 上页 下页 必备知识自主学习 关键能力合作探究 课堂检测巩固演练 课时作业素养达标 教科物理必修第一册 返回导航 上页 下页 必备知识 自主学习 一 匀速直线运动的位移 1.做匀速直线运动的物体的位移为△x=vt。 2.做匀速直线运动的物体，它的v一图像是一条平行于 横轴 的直 线，位移△x就对应着那段图像与两个坐标轴间所围成的矩形的 66 面积 教科物理必修第一册 返回导航 上页 下页 二匀变速直线运动的位移公式 1.极限思想推导 ()把物体的运动分成几个小段，如图甲所示，每段位移≈每段起始时刻的 速度×每段的时间=对应矩形的“面积”。所有小矩形合起来是一个“阶 梯形”的图形，用阶梯形图形的“面积”替代梯形的“面积”，两者存在 一定的误差。 甲 教科物理必修第一册 返回导航 上页 下页 (2)将 时间可隔 划分的更小些，如图乙所示，所得的阶梯图形与 原来的梯形相比较，误差就会更小。 (③)当△1一0时，如图丙所示，“台阶”形的折线就变成了线 它与两个坐标轴所围成的图形的“面积”，就可以看作等于那个梯形的 “面积”。 2 B 乙 丙 教科物理必修第一册 返回导航 上页 下页 2.结论：在匀变速直线运动的图像中，对应时间的速度图像与 两个坐标轴所围成的梯形的“ 面积”，在数值上等于在时间内的 位值。 3.位移公式：x=t+}ad。 教科物理必修第一册 返回导航 上页 下页 关键能力合作探究◇ 要点1 匀变速直线运动的位移一时间关系式 探究导入 ()甲同学把物体的运动分成几个小段，如图甲所示，每段 位移≈每段起始时刻的速度X每段的时间=对应矩形面积。所以，整 个过程的位移≈各个小矩形面积之和。乙同学把运动过程分为更多的小 段，如图乙所示.冬小矩形的面积之和可以表示物体在整个过程的位 移。 甲 教科物理必修第一册 返回导航 上页 下页 比较以上两种分法，哪种更能精确的表示物体运动的位移？ 提示：(1)乙同学的做法更能精确的表示物体运动的位移。 教科物理必修第一册 返回导航 上页 下页 (2)结合甲、乙两同学的做法，丙同学认为，当△1→0时，各矩形面积之 和趋近于v一图线下面的面积（如图丙）。试根据梯形面积推导匀变速直 线运动的位移公式。 丙 提示：2)由图可知：梯形0ABC的面积S=(0C+A)×4,代入各 物理量得x=2(oo十a加，又=w十ai,得x=+】a。