第2章 第2节 位移变化规律（课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第一册（鲁科版2019）

位移变化规律 第2节 (赋能课—精细培优科学思维) 课标要求 层级达标 能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动，理解匀变速直线运动的规律，能运用其解决实际问题，体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法。 学考层级 1.认识匀变速直线运动的特点。 2.知道匀变速直线运动的规律，并能应用解决实际问题。 选考层级 1.能用位移公式解决实际问题。 2.能用公式法和图像法研究匀变速直线运动。 01 02 目 录 课前预知教材 落实主干基础 课堂精析重难 深度发掘知能 3 一、匀变速直线运动的位移—时间关系 1．v－t图像中“面积”的意义 v－t图像中的图线和时间轴所围的“面积”等于相应时间内的位移。 课前预知教材 落实主干基础 (1)如图甲所示为匀速直线运动的v－t图像，图像中的v－t图线与对应的时间轴所包围的矩形的“面积”(阴影部分)表示物体在0～t1 时间内的位移。 (2)如图乙所示为匀加速直线运动的v－t图像，图像中的v－t图线与对应的时间轴所包围的梯形的“面积”(阴影部分)表示物体在0～t1时间内的位移。 2．位移公式的推导过程 初速度 位移 1．公式中s、v0、a都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一般选取初速度v0的方向为正方向。 2．因为公式是关于t的一元二次函数，故s－t图像是抛物线的一部分。 二、匀变速直线运动的位移—速度关系 位移速度公式推导过程：式中v0表示_______，vt表示_______，s表示在这一过程中发生的_______。 初速度 末速度 位移 1．世界一级方程式F1比赛过程中，处于第一名的赛车加速启动阶段的v－t图像如图所示，请对以下结论作出判断： [微情境·大道理] (1)F1赛车在启动加速阶段速度与时间成正比。 ( ) (2)F1赛车在启动加速阶段，位移与时间成正比。 ( ) (3)F1赛车在启动加速阶段，在时间t1内的位移为 v1t1。 ( ) (4)F1赛车在启动加速阶段，位移与时间的平方成正比。 ( ) √ × √ √ 2．如图所示，是“歼15”战机在“山东舰”上起飞的画面，若已知“歼15”战机的加速度为a，起飞时的速度为v。 (1)如果“山东舰”静止在海上，应该如何来确定飞机跑道的最小长度？ (2)如果航空母舰使用弹射系统使战斗机具有初速度v0，求飞机跑道的最小长度。 课堂精析重难 深度发掘知能 1．位移公式的理解和应用 (1)位移公式 (2)公式的矢量性：公式中s、v0、a都是矢量，应用时必须选取统一的正方向(一般选v0的方向为正方向)。 [要点释解明] 1．某质点的位移随时间变化规律的关系是s＝4t＋2t2，s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．4 m/s与 2 m/s2 B．0与4 m/s2 C．4 m/s与4 m/s2 D．4 m/s与0 [题点全练清] 答案：C　 2．(2023·济南高一检测)电动汽车具有较 好 的发展前景。如图所示某辆电动汽车，在 一次刹车测试中，初速度为72 km/h，开始刹 车后第1 s内汽车通过的位移为15 m，且刹车 后第1 s末汽车未停止，若该过程可视为匀减速直线运动，则该电动汽车刹车时加速度大小为 (　 ) A．10 m/s2 B．12 m/s2 C．15 m/s2 D．20 m/s2 答案：A　 3．(2023·晋江学考检测)物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为1 m/s2，求： (1)物体在前2 s内的位移； (2)物体在第2 s内的位移； (3)物体在第二个2 s内的位移。 答案：(1)2 m，方向与加速度方向相同 (2)1.5 m，方向与加速度方向相同 (3)6 m，方向与加速度方向相同 强化点(二)　利用v－t图像求位移 [要点释解明] 用v－t图像分析物体的位移 (1)在匀速直线运动中，物体的位移等于v－t图线与时间轴所包围的矩形的面积。 (2)在匀变速直线运动中，由图可知，运用“无限分割、逐渐逼近”的微分思想可得：匀变速直线运动的位移也对应着v－t图线和时间轴所包围的图形“面积”。 (3)对于任何形式的直线运动的位移都等于v－t图线与时间轴所围成的面积。 ①v－t图线与t轴所围成的“面积”表示位移的大小； ②面积在t轴以上表示位移是正值，在t轴以下表示位移是负值； ③物体的总位移等于各部分位移(正、负面积)的代数和； ④物体通过的路程为t轴上、下“面积”绝对值的和。 [典例]　如图所示为一个质点做直线运动的v－t图像，下列判断正确的是 (　 ) A．质点在10～12 s内的位移为6 m B．质点在8～10 s内的加速度最大 C．质点在11 s末离出发点最远 D．质点在8～12 s内的平均速度为4.67 m