2.2 位移变化规律 课件-2024-2025学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册

§2.2 位移变化规律 导入 如果掌握了物体的位移随时间的变化规律，就可以计算出物体在两点之间的运动时间 物体的位移随时间的变化规律是怎样的呢？ 匀速直线运动的位移-时间关系 一、公式法： 二、图像法：在匀速直线运动的 v-t 图象中，物体的位移在数值上等于图线与坐标轴所围的矩形面积。 V V 0 t t V 0 t -V t V t V t 横轴上方的面积代表位移为正方向， 横轴下方的面积代表位移为负方向 思考 对于匀变速直线运动，它的位移与它的 v-t 图象，是不是也有类似的关系呢？ 思考 例：物体做匀加速直线运动，初速度是10m/s，加速度是1m/s2，经过1s、0.1s、0.01s、0.001s，它的速度分别是多少？ 当时间间隔越短，速度的变化趋于零，物体速度近似不变，变速运动近似为匀速运动 极限思想 匀变速直线运动的位移-时间关系 一、图像法：在匀变速直线运动的 v-t 图象中，物体的位移在数值上等于图线与坐标轴所围的梯形面积？ 0 20 40 5 10 15 30 t/s 50 10 v/m·s-1 0 20 40 5 10 15 30 t/s 50 10 v/m·s-1 0 20 40 5 10 15 30 50 10 v/m·s-1 t/s 图线锯齿差异 → 真实与近似运动差异 → 位移与面积差异 匀变速直线运动的位移-时间关系 一、图像法：在匀变速直线运动的 v-t 图象中，物体的位移在数值上等于图线与坐标轴所围的梯形面积 v/m·s-1 0 20 40 5 10 15 30 t/s 50 10 将运动过程无限细分后，图线上端的“锯齿”形状就看不出来了，即在无限短的时间内匀速直线运动与匀变速直线运动差异可以忽略了，无数个小矩形面积之和即无数个匀速直线运动累加得到的位移就能够准确代表匀变速直线运动物体的位移了 匀变速直线运动的位移仍可用图线与坐标轴所围的面积表示 匀变速直线运动的位移-时间关系 二、公式法 推导 求匀加速直线运动的位移就转换成求相应的梯形面积 线段OA——纵截距 线段BC——t 时刻的速度值 线段OC——时间t 面积S——0-t 时间内的位移s O A B C 梯形OABC的面积： 位移s： 匀变速直线运动的位移-时间关系 二、公式法： 例：一个小球以初速度、加速度a从斜面下滑，经过时间t，问小球在这段时间内的位移是多少？ 只适用于 匀变速直线运动 匀变速直线运动的位移-时间关系 二、公式法： a t 1 2 — 2 t v0 △v v0 t v 0 t t v0 v 0 t t v0 v0 t a t 1 2 — 2 匀变速直线运动的位移-时间关系 二、公式法 位移公式： 物理意义：描述了做匀变速直线运动的物体位移随时间的变化规律，反映位移与时间的对应关系 特殊形式： ① ，； ② 恒定，. 匀变速直线运动的位移-时间关系 二、公式法 位移公式： 矢量式：因为、、均为矢量，使用公式时应先规定正方向。（一般以的方向为正方向）若物体做匀加速运动，取正值，若物体做匀减速运动，则取负值 知三求一 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) 匀变速直线运动的s-t图像 根据匀变速直线运动的位移公式，你能画出匀变速直线运动的s-t图像吗？应该是什么样图线？ 抛物线 练习 1 以10m/s的速度行驶的汽车关闭油门后做匀减速运动，经过6s停下来，求汽车刹车后的位移大小。 由 得运动时间 由 m/s2 得：x=30m 答案：30m 解： 练习 2.一质点沿一直线运动，t=0时，位于坐标原点，下图为质点做直线运动的 速度－时间图像。由图可知： ⑴该质点的位移随时间变化 的关系式是：x=__________。 ⑵在时刻 t=______s时， 质点距坐标原点最远。 ⑶从t=0到t=20s内质点的位移是______； 通过的路程是_______。 -4t+0.2t2 10 0m 40m 4 －4 10 20 t/s v/(m·s-1) 练习 3 在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后8s末车离开始刹车点多远？ 解答1:以汽车初速度方向为正方向 所以由 得：车的位移： x = v0t+ =15 ×8-2×82/2m=50m 则：v0 =15m/s a= - 2m/s2 t=5s 练习 3 在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后8s末车离开始刹车点多远？ 解：设车实际运动时间为t0，以汽车初速方向为正方向。 由 得运动时间 说明刹车后7.5s汽车停止运动。 知车的位移 所以由 匀变速直线运动的位移-速度关系 位移-速度公式： 物理意义：描述了做匀变速直线运动的物体位移与速度的对应关系 知三求一 代入数据时,各物理量的单位要统一.(用国际单位制中的单位) 矢量式：使用公式时应先规定正方向 练习 1．以20m/s的速度做匀速运动的汽车，制动后能在2m内停下来，如果该汽车以40m/s的速度行驶，则它的制动距离应该是(　　) A．2m B．4m C．8m D．16m 解析：由v2－v02＝2ax知：202＝4a ① 402＝2ax ② 由①②解得x＝8m C 练习 2 一辆卡车急刹车时的加速度大小是5m/s2.如果要使它在急刹车后22.5m内必须停下，它的行驶速度不能超过多少？ 教学反思 本节课在吸取上一节课的教训后，规范板画，给学生良好的示范，但是在讲解新知识的过程中，未能充分联系学生已有知识，导致学生理解不够深入，今后教学中要加强新旧知识衔接，帮助学生构建完整知识体系。 听物理，如雾里，雾里探物理，终能悟理！ $