第二章 3 匀变速直线运动的位移与时间的关系-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习教学课件ppt（新教材，人教版）

3　匀变速直线运动的位移与 时间的关系 [定位·学习目标] 1.通过新知学习,掌握位移公式、位移速度公式的意义及应用,形成物理观念。 2.经历位移公式的推导学习,掌握运用数学知识——函数图像、微元法分析物理问题的能力,掌握科学思维方法。 3.通过位移与时间关系、速度与位移关系的应用,培养解决实际问题的能力和科学态度。 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 探究·必备知识 物理 1.利用v-t图像求位移 如图甲所示,物体做匀速直线运动,若速度为v0,则t时间内物体的位移x= ,即位移为图中 ;启示我们:匀变速直线运动的v-t图像中 所围面积应该是t时间内物体的位移。在图乙中,物体做匀变速直线运动的位移x= 。 知识点一　匀变速直线运动的位移 v0t 阴影面积 图线与t轴 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 2.匀变速直线运动位移与时间的关系式 x= ,一般称为位移公式。当初速度为0时,x= ;当加速度为0时,物体做匀速直线运动,x= 。 v0t 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 v-t图像中图线与时间轴所围成的面积有时在时间轴上方,有时在时间轴下方。这与物体的位移有何关系? 答案:根据v-t图像的物理意义,图线在时间轴上方,表明物体向正方向运动,图线与时间轴所围图形的面积代表物体的位移为正值。同理,图线与时间轴所围图形的面积在时间轴的下方,表明物体的位移为负值。 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 知识点二　速度与位移的关系 1.速度与位移的关系式 2ax 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 2.公式推导 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 [判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”] (2)匀变速直线运动中,时间越长,则位移一定越大。(　 　) (4)v-t图像中,图线与t轴所围面积一定等于对应时间的位移。 (　 　) × × × √ 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 突破·关键能力 物理 要点一　匀变速直线运动的位移 阅读教材45页“拓展学习”栏目,体会微元法的基本思想。 某质点做匀变速直线运动的v-t图像如图所示,已知初速度为v0,在t时刻的速度为v,加速度为a,试根据v-t图像推导出匀变速直线运动的位移与时间的关系式。 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 1.位移公式的适用条件:匀变速直线运动。 2.公式中各个量的意义 其中的x、v0、a都是矢量,应用时必须选取正方向。一般选初速度v0的方向为正方向。 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 3.公式的应用 运动情况 取值 若物体做匀加速直线运动 a与v0同向,a取正值 位移x>0,物体总处于始点的正方向一侧 若物体做匀减速直线运动 a与v0反向,a取负值 若x>0,物体处于始点正方向一侧;若x<0,物体处于始点负方向一侧 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 [例1] 一物体做匀变速直线运动,初速度大小为v0=5 m/s, 加速度方向与初速度方向相反,大小为0.5 m/s2,求: (1)物体在8 s内的位移大小; 答案:(1)24 m 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 (2)物体在16 s内的位移大小; 答案:(2)16 m 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 (3)物体在16 s内的路程。 答案:(3)34 m 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 应用位移公式解题的一般步骤 (1)确定一个方向为正方向(一般以初速度的方向为正方向)。 (2)根据规定的正方向确定已知量的正负,并用带有正负号的数值表示。 (3)根据位移与时间关系式或其变形式列式、求解。 (4)说明所求量的大小、方向。 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学习效果 [即时训练1] 某物体运动的位移与时间的数学关系式是x=6t-4t2(公式中x的单位为m、t的单位为s),则(　 　) A.这个物体一直做匀减速直线运动 B.这个物体的初速度为12 m/s C.这个物体在4 s时的位移为40 m D.这个物体的加速度为-8 m/s2 √ 探究·必备知识 突破·关键能力 提升·核心素养 检测·学