2.3 匀变速直线运动位移和时间关系 课件-2024-2025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)
核心素养 物理观念 科学思维 科学态度与责任
1、理解v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体 在这段 时间内运动的位移2、理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用 体验微元法的特点和技巧，能把瞬时速度（极限法）的求法与此比较。 能运用位移与时间公式解决生活、生产、科技等实际问题。
2.3 匀变速直线运动的位移与时间关系
新课导入
匀速直线运动的位移
v
x =
vt

v
0
t/s
t
v/m·s-1
s= vt
结论：
对于匀速直线运动，物体的位移对应着v – t 图象中一块矩形的面积。
v/m·s-1
t/s
2
6
4
10
8
3
4
5
6
0
2
1
甲
-2
-4
x
面积也有正负,面积为正,表示位移的方向为正方向
面积为负值,表示位移的方向为负方向.
乙
X甲
X乙
匀速直线运动的位移
匀变速直线运动的位移与它的v-t图象所围成的面积是否也有类似的关系？
思考
思考
思考与讨论
以下为“探究小车的运动规律”的测量记录，表中“速度v”一行是这位同学用某种方法得到的物体在0、1、2……5几个位置的瞬时速度。原始的纸带没有保存。
编号 0 1 2 3 4 5
t /s 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
v /(m/s) 0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62
思考：能不能根据表中的数据，用最简便的方法估算实验中小车从位置0到位置5的位移？
可以用下面的办法估算：
x＝0.38×0.1＋0.63×0.1＋0.88×0.1＋1.11×0.1＋1.38×0.1＝ ……
编号 0 1 2 3 4 5
t /s 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
v /(m/s) 0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62
如果当初实验时时间间隔不是取0.1 s，而是取得更小些，比如0.06 s，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？
欢迎大家发表意见。
思考：那么我们该如何去提高估算的精确程度呢？
v/m/s
0
20
40
5
10
15
30
t/s
50
10
v/m/s
0
20
40
5
10
15
30
t/s
50
10
设计方案:从v-t图象中探究匀变速直线运动的位移
分割
科学思想方法：先把过程无限分割（极限思想）,以“不变”近似代替“变”,然后再进行累加的思想 。
——微元法
一、匀变速直线运动的位移
t
v
O
t
v0
如何求解所围面积？
v-t图像所围成的面积代表匀变速直线运动物体从0到t这段时间间隔的位移
v
由图可知：梯形OABC的面积
S=（OC+AB）×OA/2
代入各物理量得：
又v=v0+at
得：
解:以汽车初速方向为正方向
所以由
知车的位移
例、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，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？
说明刹车后7 .5s汽车停止运动。
知车的位移
正确解：设车实际运动时间为t0，以汽车初速方向为正方向。
由
得运动时间
所以由
刹车问题!
二个有用的推论:
平均速度与中间时刻速度的推导
0
t
V0
v
x = ( v0 + vt ) t
1
2
—
结论:匀变速直线运动中,某段时间内的平均速度与该段时间中点时刻的瞬时速度相等,且等于这段时初、末速度矢量和的一半，即：
观察图象也可得到
t
t
t
t
例 物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16 m的路程，第一段用时4 s，第二段用时2 s，
求物体的加速度？
汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动,可以明显地看出滑动的痕迹,即常说的刹车线,,因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据.在一起交通事故中,交警测得汽车的刹车线长度为x,设汽车刹车后做匀减速直线运动,已知这辆汽车紧急刹车时的加速度大小为a,如果该路段的限速是V,怎么判断该车是否超速违章
思考与讨论
由位移公式：
又由速度公式：
v＝v0+at
得：
不涉及到时间t，用这个公式方便
二、匀变速直线运动位移速度关系