2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

人教版(2019)必修第一册物理高中 2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 学习目标 1.了解匀变速直线运动位移与时间的推导过程，掌握位移与时间关系式，并会解决实际物理问题 2.会推导速度与位移关系式，并会解决实际物理问题 3.掌握并运用相关推论 导入新 课 先看教材P40的第一部分“问题？”有关匀速直线运动内容 位移与时间到底存在什么样的关系呢？ 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 平行于时间轴的直线 v t 图象法 公式法 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 探究用ｖ-ｔ图像能否表示匀变速直线运动的位移 粗略地表示位移 较精确地表示位移 匀变速直线运动的位移 无限分割，逐渐逼近的极限思想 梯形OABC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。 vt = v0+ at v t v0 t vt 0 结论：匀变速直线运动的v-t 图线与时间轴所围的面积表示位移。 君子坦荡荡，小人长戚戚 8 学习任务：匀变速直线运动的位移 1.位移公式： 2.对位移公式的理解: ⑴反映了位移随时间的变化规律。 ⑵因为v0、a、x均为矢量，使用公式时应先规定正方向。（一般以v0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. 学习任务：匀变速直线运动的位移 (3)若v0=0,则x= (4)特别提醒:t是指物体运动的实际时间,要将位移与发生这段位移的时间对应起来. (5)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) v0 v 0 t v0 v 0 t v0 v 0 t v0 v 0 t 在每一小段内，可粗略认为物体做匀速直线运动。 各段位移可以用一个又窄又高的小矩形的面积代表。 小矩形的面积之和近似地代表物体在整个运动过程中的位移。 微元求和 t时间内位移等于图像中的梯形面积 这种分析问题的方法具有一般意义，原则上对于处理任意形状的v-t图像都适用。 11 高中物理必修第一册课件 教材例题 【例题】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？ 高中物理必修第一册课件 【解析】（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 教材例题 高中物理必修第一册课件 问题与思考 a不变 位移 v=v0+at ？ 时间 位移 速度 速度时间关系 位移时间关系 速度位移关系 学习任务：速度与位移的关系 速度与时间关系式（速度公式）： 位移与时间关系式（位移公式）： 如果不知道时间，怎么求位移呢？ 问题 学习任务：速度与位移的关系 注意： （1）该公式只适用匀变速直线运动 （2）该公式是矢量式 因为v0、v、α、x均为矢量，使用公式时应先规定正方向。（一般以v0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. 速度与位移的关系 v2-x图像和x-v2图像 斜率：k=2a 斜率：k=1/2a 速度与位移的关系 【例题】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如图所示。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？ 速度与位移的关系 解： 沿动车运动方向为正方向建立一维坐标系。把动车通过3000m 的运动称为前一过程，之后到停下来称为后一过程。 设在前一过程中的末位置为 M 点。初速度 v0 ＝126 km/h＝35 m/s，末速度vM＝54 km/h＝15 m/s，位移 x1 ＝