2.3.1匀变速直线运动的位移与时间的关系(课件)-【点石成金系列】2023-2024学年高中物理同步备课（人教版2019必修第一册）

千锤百炼 铸就精品 授课人：点石成金 授课日期：20XX年X月 培养什么人/怎样培养人/为谁培养人 2.3.1 匀变速直线运动的 位移与时间的关系 01 匀速直线运动的位移 02 匀变速直线运动的位移 03 速度与位移的关系 04 典例分析 目录/contents 由做匀速直线运动物体的v-t图像可以看出，在时间t内的位移x对应图中着色部分的矩形面积。那么，做匀变速直线运动的物体，在时间t内的位移与时间会有怎样的关系？ 新课导入 v/m.s-1 v 0 t/s t Part.01 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 x －t图像 v －t图像 甲 乙 丙 甲 乙 丙 甲第二个2秒内的位移: Δx=30-20=10m 乙12秒内的位移: Δx= -20-40=-60m 丙前10秒内的位移: Δx=0-(-30) =30m v －t图像中,在Δ t时间内质点的位移等于图线与时间轴和Δ t所包围的“面积”。 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,表示位移的方向为负方向. 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 匀变速直线运动的位移是否也有类似的关系,是否也可以用v－t图象与t轴所围的“面积”表示呢？ 猜想：能！ 想一想 Part.02 匀变速直线运动的位移 t时间内位移等于图像中的梯形面积 梯形面积： 若初速度v0已知,末速度v未知 将 v= v0 +at 代入上式 开始时（0时刻）物体位于坐标原点，所以在t时刻位移的等于该时刻物体的位置坐标x。如果计时开始时物体位于坐标为x0的位置，那么在t时刻位移的就是x-x0，上面的公式就应该写为x－x0 位移公式： t时间内位移等于图像中的梯形面积 梯形面积： 若初速度v0未知,末速度v已知 将 v= v0 +at 变形 v0= v -at 代入上式 位移公式拓展： 匀速过程的位移 静止开始匀加速位移 总 位 移 = v/(m·s-1) O t t/s v0 v 匀变速直线运动位移与时间的关系式（简称位移公式） (1)反映了匀变速直线运动的位移与时间是二次函数关系，x-t图象是一元二次函数曲线(抛物线)。 (3)是矢量式，使用公式时应先规定正方向。（一般取υ0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。 (2)公式适用于匀变速（包括匀加速或匀减速）直线运动。 (4) 若位移的计算结果为正值，说明位移方向与规定的正方向相同；若位移的计算结果为负值，说明位移方向与规定的正方向相反. 对位移公式的理解: (5)公式中4个物理量（不涉及末速度），知任三求剩一；代入数据时,各物理量的单位要统一 (一般用国际制单位) 。 匀变速直线运动位移公式涉及4个物理量，已知任意3个可以求得第4个。 求运动的初速度 求加速度 求运动时间 加速运动，a>0，t有1解。 减速运动，a<0，t有2解。结果是否正确，要根据实际情况分析判断。 ①当v0＝0时，x＝ ，即由静止开始的匀加速直线运动，位移x与t2成正比. ②当a＝0时，x＝v0t，即匀速直线运动的位移公式. ★注意: 逆向思维法：末速度为0的匀减速直线运动可视为反方向的初速度为0的匀加速直线运动。 两种特殊形式: A、B表示物体做匀速直线运动，C表示物体处于静止状态，D表示物体做什么运动呢（是一条抛物线）？ 〖思考与讨论〗 提示：当v0=0,由x= 。 知其x-t图是一条过原点的抛物线，如图D所示。 16 0 x 【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。 ⑴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25m/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？ 飞机运动过程分析： O A t=2.4s a v0 x 已知: v0＝10 m/s a= 25m/s2