2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册 .pptx

第二章 匀变速直线运动§3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 学习目标1.了解匀变速直线运动位移与时间的推导过程，掌握位移与时间关系式，并会解决实际物理问题2.会推导速度与位移关系式，并会解决实际物理问题3.掌握并运用相关推论 问题匀速直线运动的位移与时间关系是怎样的？位移公式x=vt速度时间图象（v-t图象）v t 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”。 AA’B’BCC’DD’粗略地表示位移较精确地表示位移？vtV0vtvt0tt1t2t3vt0tt1t2t3t4t5t6t7假如把时间轴无限分割，情况又会怎么样呢？匀变速直线运动的位移面积 由图可知：梯形OABC的面积S=（OC+AB）×OA/2又v=v0+at匀变速直线运动的位移公式推导CBA得：代入各物理量得： 位移公式：对位移公式的理解:⑴适用于匀变速直线运动。⑵因为v0、a、x均为矢量，使用公式时应先规定正方向。（一般以v0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.(3) 各物理量的单位要统一.(用国际单位制中的主单位) 思想与方法微元法：在处理复杂的变化量问题时，常常先把整个区间化为若干小区间，认为每一小区间内研究的量不变，再求和。这是物理学中常用的一种方法。 魏晋时的数学家刘徽首创了“割圆术”，请同学们观察右面两个图并体会哪一个正多边形更接近圆的周长和面积。 【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。（1）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 25 m/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？（2）飞机在航母上降落时，需用阻拦索使飞机迅速停下来。若某次飞机着舰时的速度为 80 m/s，飞机钩住阻拦索后经过 2.5 s 停下来。将这段运动视为匀减速直线运动，此过程中飞机加速度的大小及滑行的距离各是多少？ 【分析】两个问题都是已知匀变速直线运动的时间来计算位移。第（1）问需要用匀变速直线运动的位移与时间的关系式计算。第（2）问中，飞机着舰做匀减速直线运动的加速度需要根据速度与时间的关系式计算。匀减速运动各矢量的方向较为复杂，因此需要建立一维坐标系来确定它们的正负。 【解 析】（1）根据匀变速直线运动的位移与时间的关系式，有（2）沿飞机滑行方向建立一维坐标系，飞机初速度 v0 ＝ 80 m/s，末速度 v ＝ 0，根据匀变速直线运动的速度与时间的关系式，有加速度为负值表示方向与 x 轴正方向相反。再根据匀变速直线运动的位移与时间的关系式，有 匀变速直线运动速度位移公式 ??11 v2-x和x-v2图像斜率：k=2a斜率：k=1/2a速度与位移关系 由广州开往北京的G66次列车共16节车厢，全长400米， 车速为360km/h，列车常规制动时做匀减速直线运动，加速度大小为1m/s2,为了让列车车门和地标对应，求刹车点应设置在距离车头进入站台时多远的位置？公式：变式：实际问题 问题解决例　　动车铁轨旁两个相邻的里程碑之间的距离是 1 km 。某同学乘坐动车时，通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑时，屏幕显示动车速度是 126 km/h 动车又前进了 3 个里程碑时，速度变为 54 km/h 。把动车进站过程视为匀减速直线运动，那么动车进站的加速度是多少？它还要行驶多远才能停下来？ 1.一质点以一定初速度沿竖直方向抛出，得到它的v-t图象如图所示，试求出它在前2s内的位移；前4s内的位移。v/m·s-1t/s052-54前2s内物体的位移为5m前4s内物体的位移为0结论：①求位移的第4种方法：看到v-t图像，直接算面积；②当图象在时间轴下方时，表示的位移为负。【变式练习精讲】 2.【求v0】一辆汽车以1m/s2的加速度行驶了12s，驶过了180m。汽车开始加速时的速度是多少？末速度是多少？解：以汽车运动的初速v0为正方向由得：先用字母代表物理量进行运算 3.【求t】骑自行车的人以5m/s的初速度匀减地上一个斜坡，加速度的大小为0.4m/s2，斜坡长30m，骑自行车的人通过斜坡需要多少时间？解：以初速度v0方向为正方向由位移公式代入数据解得：t1=10s，t2=15s？讨论：把两个时间代入速度公式可算出对应的末速度:v1=1m/s，v2=-1m/s与实际情况不符，舍去！答案：t=10s根据题意得：v0 =5m/s a=0.4m/s2 x =30m 解:以汽车初速度方向为正方向所以由得：车的位移：4.【刹车问题】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