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(共16张PPT)

(共16张PPT)
§2.3匀变速直线运动的位移
与时间的关系
知识回顾 :
匀变速直线运动：加速度不变的直线运动
1、a方向和v方向相同——匀加速运动
2、a方向和v方向相反——匀减速运动
v=v0+at
注意：习惯性，以初速度方向为正方向， 当物体做加速运动时，a取正值；
当物体做减速运动时，a取负值
v
t
0
v
t
0
能否通过v-t 图象进一步知道物体位移与时间的关系？
思考：
一、匀速直线运动的位移
x=vt
v
t
S
结论：
对于匀速直线运动，物体的位移对应着v – t 图象与坐标轴所围成矩形的面积。
公式法
请同学们动手画出物体做匀速直线运动的v—t图象，并结合自己所画的图象，求出图线与t轴（初、末时刻）围成的矩形面积S。
面积正好是 v t
图像法
1.
v/m·s-1
t/s
2
6
4
10
8
3
4
5
6
0
2
1
甲
-2
-4
X
(1)矩形面积在t轴上方时,表示位移的方向为正方向,位移为正值。
(2)矩形面积在t轴下方时，表示位移的方向为负方向，位移为负值。
乙
X甲
X乙
正方向
2.在v-t图象中位移的方向的表示
>0
<0
匀变速直线运动的 v-t 图象中的位移是否会与匀速直线运动的 v-t 图象中的位移有相似呢？
思考：
粗略地表示位移
较精确地表示位移
？
运用数学思想得出结论
v
t
v0
v
t
面积
v
t
0
t
t1
t2
t3
v
t
0
t
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
当时间间隔取无限小时，情况又会怎么样呢？
面积等于匀变速直线运动的位移
科学思想方法：无限分割，逐渐逼近，再累加——微元法
v/m/s
0
t
t/s
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
结论
从v-t图象中探究匀变速直线运动的位移
v
v0
由图可知：梯形OABC的面积
S梯形=（OC+AB）×OA/2
代入各物理量得：
又v=v0+at
得：
下面请同学们依据结论和v-t图象，求得位移的计算式。
注意：
（1）任何形式的直线运动的v-t图像中图线与坐标轴所围成的面积都等于物体的位移。
（2）面积在t轴上方时,表示位移的方向为正方向,位移为正值;面积在t轴下方时，表示位移的方向为负方向，位移为负值。
二.匀变速直线运动的位移
1.位移公式：
2.对位移公式的理解：
⑴反映了位移随时间的变化规律.
（3）因为υ0、α、x均为矢量，使用公式时应先规定正方向。（一般以υ0的方向为正方向）。
(2)公式适用匀变速直线运动.
(4)若v0=0,则x=
(5)t是指物体运动的实际时间,要将位移与发生这段位移的时间对应起来.
例题1：物体从静止开始向右运动，得到它7s内的速度-时间图象如图所示．
试求出它在第1s内的位移，后4s内的位移，前7s内的位移．
课堂训练：
v
t
1
3
5
7
4
-4
(s)
(m/s)
2m 向右
0
10m 向右
例题2：一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s，驶过了180m。汽车开始加速时的初速度是多少？
解：以汽车运动的初速度v0的方向为正方向
由
得：
课堂训练：
答：汽车开始加速时的初速度是9m/s
评析：1.使用速度公式和位移公式应先规定正方向.
2.一般地取初速度方向为正（若初速度为零，一般规定运动方向为正方向）.
2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
二、匀变速直线运动的位移
1、位移的公式： x
2、从v—t图像看位移
结论： v—t图线与坐标轴所围成的面积表示匀变速直线运动物体的位移。
一、匀速直线运动的位移
1、位移公式：x=vt
2、从v—t图像看位移
结论： v－t图线与坐标轴所围成矩形的 面积表示匀速直线运动物体的位移。
小结：