2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

第二章、匀变速直线运动的研究 　第三节 匀变速直线运动的位移与时间的关系 2019年人教版高中物理必修一 问题1、2009年8月17日凌晨3点45分, 柏林田径世锦赛牙买加飞人博尔特以9秒58成绩大幅度改写了9秒69的世界纪录。如果我们认为博尔特的起跑阶段是匀加速直线运动，加速度为10m/s2，那么起跑后1.2s末，速度为多少? 位移又是多少? 12m/s 7.2m 末速度 位移 ？ 一、创设情境 引入新课 问题1、匀速直线运动的位移与时间的关系如何? v v ＋ 面积在t 轴上方→位移为正方向 面积在t轴下方→位移为负方向 结论1: 匀速直线运动的v−t图像与坐标轴围成的矩形的面积表示位移。 公式法 图像法 二、用v−t图像表示位移 t v v0 t v o ? … 问题2、匀变速直线运动的v−t图像与坐标轴围成的梯形的面积是否表示位移? “没有大胆的猜想, 就没有伟大的发现”----牛顿 二、用v−t图像表示位移 问题3、某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下.请问小车做什么性质的运动? 能否估算出小车在0.5s内的位移? 位置编号 0 1 2 3 4 5 时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 速度v /(m·s−1) 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0 匀加速直线运动 把小车匀加速直线运动看成五段匀速直线运动的组合 科学研究基本方法: 把复杂问题转化为简单问题的组合 二、用v−t图像表示位移 v/m·s−1 0 t/s 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 问题4、我们计算的位移与实际位移相比准确吗? 为什么? 怎么办? 曲线中有直线，变速中有匀速。 无限趋近极限法 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1.0 1.8 1.4 2.2 2.6 3.0 二、用v−t图像表示位移 10等份 v t o 20等份 t 无穷大等份 o v v t o 40等份 t o v 二、用v−t图像表示位移 问题5、总结探究过程。 匀变速直线 运动的位移 梯形的面积 各段匀速直线 运动位移之和 矩形面积之和 v t o 当Δ t→0时，平行于t轴的折线就趋近于物体的v−t图线。 A B C 结论2: 匀变速直线运动的v−t图像与坐标轴围成的梯形的面积表示位移 无穷等份 二、用v−t图像表示位移 三、位移与时间的关系 t v o t v0 v 位移公式 梯形面积表示位移 速度公式 平均速度公式 代入消v 问题1、 已知物体做匀变速直线运动，初速度为v0，加速度为a，求它在时间t内的位移x。 问题2、航空母舰的舰载机在航母上起飞时, 采用弹射装置使飞机获得10m/s的速度后, 由机上发动机获得25m/s2的加速度在航母跑道上匀加速前进, 2.4s后离舰升空. 飞机匀加速滑行的距离是多少? 情景: 匀加速直线运动 匀加速直线运动: 四个运动学矢量v0、v、x、a方向相同，默认v0为正方向，各量均取正值。 位移公式 不涉及v 三、位移与时间的关系 问题3、航空母舰的舰载机在航母上降落时, 需用阻拦索使飞机迅速停下来. 可视为匀减速直线运动. 若某次飞机着舰的速度为80m/s, 飞机勾住拦索后经过2.5s停下来. 求飞机的加速度的大小及滑行的距离. 规定飞机运动方向为正方向 加速度 不可或缺 情景: 匀减速直线运动 位移公式 代入数值 三、位移与时间的关系 负号表示加速度方向与飞机运动方向相反 二次函数 问题4、匀变速直线运动的x−t图象是什么形状的? t o x 过原点开口向上半支抛物线 x−t图象是一条抛物线 匀加速直线运动 单向匀减速直线运动 t o x 过原点开口向下半支抛物线 往返 三、位移与时间的关系 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 问题5、我们一共学了几个平均速度公式? 它们的适用条件有什么不同? 高中物理两个平均速度公式 普适 匀变速直线运动 t v o t v0 v 梯形面积表示位移 对比 三、位移与时间的关系 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 问题1、某航母跑道长200m.飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s. 那么飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为（ ） A. 5m/s B. 10m/s C. 15m/s D. 20m/s B 解出 消去t 四、速度与位移的关系 情景: 匀加速直线运动 位移公式 速度公式 问题2、已知v0和a, 根据速度公式和位移公式推出速度位移公式 。 速度位移公式是矢量方程 （1）规定正方向； （2）已知量同正反负； （3）未知量正同负反。 符号规则 速度公式 位移公式 速度位移公式 四、速度与位移的关系 消去t 五、课堂小结 图像法和微元法: 当Δt→0时, 平行于t 轴的折线就趋近于物体的速度图线。 同一直线上矢量运算法则: （1）规定正方向；（2）已知量同正反负；（3）未知量正同负反。 匀变速直线运动的四个基本公式 匀变速直线运动的四个矢量方程共有v0、v、s、a、t五个量, 根据任何两个公式都可以推出另外两个公式→只有两个独立方程→知三求二; 每个公式都含有有四个物理量, 不涉及一个物理量→选择方程依据. 五、课堂小结 $$