2.3 匀变速直线运动的位移和时间的关系课件(共18张PPT)2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

(共18张PPT)
匀变速直线运动位移随时间变化的关系
图线1：匀速直线运动
图线2：匀加速直线运动
匀变速直线运动公式：v = v0+at
判断v-t图像中图线1、2、3分别表示什么运动。
v
t
2
3
1
温故知新
图线3：匀减速直线运动
a方向和v方向相同
a方向和v方向相反
一、匀速直线运动的位移
问题1：匀速直线运动的位移公式？
在时间t内的位移：x = vt
问题2：观察v-t图象，如何在图象中表示位移？
对于匀速直线运动， v-t图象中图线与坐标轴所夹的矩形面积表示物体的位移
新知讲解
0
v/（m s-1）
t/s
t
v
x=vt
思考讨论：位移是矢量既有大小又有方向，v-t图像中如何表示匀速直线运动的位移的方向呢？
面积在时间轴上方，表示位移的方向为正方向；面积在时间轴下方，表示位移的方向为负方向。
0
v/（m s-1）
t/s
t
v
正方向
负方向
思考：既然v-t图像可以表示出匀速直线运动位移的大小和方向，
那能否表现出匀变速直线运动的位移呢？
二、匀变速直线运动的位移
1.从v-t图象中探究匀变速直线运动的位移
猜想与假设：对于匀变速直线运动，物体的位移是否也对应着
v-t图象中时间轴所围图形的“面积”？
0
v/（m s-1）
t/s
t
v
v/（m s-1）
某物体以初速度 v0做匀变速直线运动的速度—时间图象如图甲所示。如何粗略地算出位移的大小。（类比匀速直线运动）
先把物体的运动分割成几个小段，每小段起始时刻物体的瞬时速度由相应的纵坐标表示（图乙）。我们可以粗略认为各小段运动速度不变。
“微元法”：把变量转化为不变量
如果把整个过程分割得非常非常小，无限分割下去，结果如何？
CB斜线下梯形的面积，也就是整个运动的位移。
由图可知梯形的面积：
即位移：
将 v ＝ v0＋at 代入上式，有
V
V0
0
t/s
t
V
v/（m s-1）
S梯形=（V0+V）×t/2
2.匀变速直线运动位移与时间的关系式：
（1）t是指物体运动的实际时间（刹车问题）
（2）使用公式时应先规定正方向，一般以υ0的方向为正方向，若a与v0同向，则a取正值；若a与v0反向，则a取负值；
（3）如果初速度为 0， =
三、匀变速直线运动速度与位移的关系
v = v0+at
速度与位移的关系式：
课堂练习
1．一辆汽车在平直的公路上以1m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，经20s汽车行驶的距离为（　　）
A．100m B．200m C．300m D．400m
B
2．新能源汽车是现今社会趋势，贯彻落实“绿色”的新发展理念。某汽车在水平路面上做初速度为0的匀加速直线运动，6s后速度为12m/s。求：
（1）汽车运动过程的加速度大小；
（2）6s内汽车的总位移大小。
（1）2m/s2；
（2）36m
3．一辆沿平直公路匀速行驶的汽车，突然以的加速度加速行驶，经12s发生的位移为180m，求：
（1）汽车原来匀速行驶的速度为多大
（2）汽车12s末的速度为多大
（1）9m/s；
（2）21m/s
4．一滑块自静止开始从斜面顶端匀加速下滑（斜面足够长），第5s末的速度是6m/s，试求：
（1）第1s末的速度大小；
（2）第3s末的位移大小。
（1）；（2）
5．某物体做匀变速直线运动，其v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．物体的初速度大小为2m/s
B．物体的加速度大小为1m/s2
C．0～2s内物体的位移大小为6m
D．0～2s内物体的平均速度大小为5m/s
C
6．四个质点做直线运动，它们的速度图象分别如图所示，在2s末不能回到出发点的是（ ）
A．
B．
C.
D.
C
7．一物体沿直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示。根据图像求：
（1）2s~4s内物体的加速度大小；
（2）在0~4s内物体的位移大小。
（1）10m/s2；
（2）60m
一、匀速直线运动的位移
1.匀速直线运动，物体的位移对应着v-t图像中的一块矩形的面积。
2.公式：x = vt
二、匀变速直线运动的位移与时间的关系
1.匀变速直线运动，物体的位移对应着v-t图像中图线与时间轴之间包围的梯形面积。
2.公式：
小结