物理鲁科版（2019）必修第一册 2.2位移变化规律课件(共22张PPT)

(共22张PPT)
2.2 位移变化规律
2.匀变速直线运动的研究
汽车做匀加速直线运动
t/s 0 1 2 3 4 5 6
v/(m/s) 0 2 4 6 8 10 12
速度—时间关系：
位移与时间到底存在什么样的关系呢？
一、匀速直线运动的位移
汽车以速度 做匀速直线运动，如何求其在 时间内的位移？
1、公式法
2、图像法
v
t
匀速直线运动的位移就是v – t 图线与横、纵轴所夹的矩形“面积”。
A、B两车同时出发，A车以10m/s的速度向东匀速行驶，B车以4m/s的速度向西匀速行驶，计算两车在5s内的位移。
SA
SB
t/s
v/m·s-1
2
6
4
10
8
3
4
5
6
0
2
1
-2
-4
乙
甲
以向东为正方向
由图像知
面积也有正负。横轴上方，面积为正,表示位移的方向为正方向；横轴下方，面积为负，表示位移方向为负方向。
匀速直线运动的v – t 图线与横、纵轴所夹的矩形“面积”代表位移。横轴上方，面积为正,表示位移的方向为正方向；横轴下方，面积为负，表示位移方向为负方向。
匀变速直线运动的位移与v – t 图线是否也有
类似关系
？
二、匀变速直线运动的位移
根据表格中的数据，估算汽车在前6s内的位移
t/s 0 1 2 3 4 5 6
v/(m/s) 0 2 4 6 8 10 12
近似的认为汽车在每一秒内做的是匀速直线运动，可得汽车在前6s内的位移
如何提高估算的精确程度？
二、匀变速直线运动的位移
如果记录时间间隔不是1s，而是取的更小些，比如0.5s，同样用这个方法计算，误差是不是会小一些？如果取0.04 s、0.02 s …… 误差会怎样？
二、匀变速直线运动的位移
一段时间内的匀变速直线运动
将该段时间
无限分割
微分求和
近似认为物体在每一时段以某一速度做匀速直线运动
一段时间内的匀变速直线运动的位移
将“匀变速”转化为“匀速”
二、匀变速直线运动的位移
V（m/s）
t/s
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
V （m/s）
t/s
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
x=22m
x=23m
t/s
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
V （m/s）
t/s
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
V （m/s）
x=16m
x=20m
二、匀变速直线运动的位移
V （m/s）
t/s
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
无限细分
V （m/s）
t/s
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
匀变速直线运动v-t图象与时间轴所围的“梯形面积”等于“位移”
一段时间内的匀变速直线运动
无限细分
许多小矩形
将每一个小矩形的面积累加求和=梯形面积
微元法
二、匀变速直线运动的位移
“梯形面积”=“位移”
梯形OABC的面积
S=（OC+AB）×OA/2
该物体在t时间内的位移
所以
位移公式
二、匀变速直线运动的位移
例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-1
t/s
0
5
2
-5
4
前2s内物体的位移为5m
前4s内物体的位移为0
注意：当图象在时间轴下方时，表示的位移为负
例2、一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s，驶过了180m,汽车开始加速时的速度是多少？
解：以初速度 方向为正方向
由公式 知
二、匀变速直线运动的位移
解题要点
1、运动问题应先画出运动过程示意图
2、υ0、α、s均为矢量，使用位移公式时应先规定正方向。（一般以υ0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.
二、匀变速直线运动的位移
二、匀变速直线运动的位移
t/s 0 1 2 3 4 5
v/(m/s) 0 2 4 6 8 10
s/m 0 1 4 9 16 25
尝试用图像来描述匀加速行驶的汽车的位移与时间的关系
t/s
s/m
o
1
2
3
4
5
6
5
10
15
20
25
结合位移公式可得，图像是抛物线的一部分
三、匀变速直线运动的位移--速度关系
、 、
+
、 、

三、匀变速直线运动的位移--速度关系
位移—速度公式
三、匀变速直线运动的位移--速度关系
例3、汽车从开始制动到停止所行驶的距离，是衡量汽车制动性能的参数之一。某型号的汽车以100Km/h的速度在柏油路面上行驶，急刹车后做匀减速直线运动。若匀减速时的加速度大小是5m/s2，开始制动后2s内汽车行驶的距离是多少？从开始制动到完全停止，汽车的行驶距离是多少？
解：选定初速度方向为正方向，由题意知
三、匀变速直线运动的位移--速度关系
刹车问题!
根据速度公式
可得刹车时间
因为
<
所以汽车在刹车2s内一直运动。
先用字母代表物理量进行运算
（1）根据位移公式，可得刹车2s内，汽车的位移
（2）根据位移速度公式，可得汽车从开始制动到完全停下的位移
所以，开始制动2s后汽车的位移是45.6m；从开始制动到完全停止，汽车行驶的位移是77.3m
刹车时间是5.56s，汽车在采取制动措施2s后一直在做匀减速直线运动，可直接使用位移公式
1、明确运动情景
策略提炼
紧急刹车
汽车做匀减速直线运动
2、画出运动过程示意图
3、选定正方向，根据题目中的已知量和未知量选定合适的表达式求解
4、刹车问题，根据实际情况，判断刹车时间，计算刹车位移
以初速度方向为正方向，根据题目提供的已知量选择合适的公式，得出未知量
课堂小结
1、匀速直线运动的v – t 图线与横、纵轴所夹的矩形“面积”代表位移。横轴上方，面积为正,表示位移的方向为正方向；横轴下方，面积为负，表示位移方向为负方向。
2、位移公式
3、位移—速度公式