物理人教版（2019）必修第一册2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系（共26张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第一册2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系（共26张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 581.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-07-17 22:17:28 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
2.3 匀变速直线运动的位移
与时间的关系
一、位移与时间的关系
v/m.s-1
3
2
1
0
1
2
3
4
t/s
5
方法1：公式法 x=vt
方法2：v – t 图线的“面积”表示位移
一个做匀速直线运动的物体，如何求它的位移呢？
1、位移是矢量，有正有负，该如何用面积表示？
2、8s内位移是多少？如何用图像求解？
v/m·s-1
t/s
2
6
4
10
8
3
4
5
0
2
1
-2
-4
7
8
9
6
面积正负的含义：
(1)t轴上方面积为正，表示位移为正方向
(2)t轴下方面积为负，表示位移为负方向
一、位移与时间的关系
一、位移与时间的关系
做匀变速直线的物体，在时间t内的位移是否能用“面积”表示呢？
下表是一位往届同学所做的“探究小车的运动规律”的测量记录。
位置编号 0 1 2 3 4 5
时间 /s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
速度/m 0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62
问题：根据表中的数据，该同学用
图1形象地反映了该同学计算位移的方法，有人提出相距更短时间测量瞬时速度，再用该同学的分段计算位移的方法计算的位移更接近真实值（如图2所示），有道理吗？也有同学说，如图3所示，梯形
一、位移与时间的关系
做匀变速直线的物体，在时间t内的位移是否能用“面积”表示呢？
总结
结论：速度-时间(v-t)图像中图线与时间轴围成的面积就代表做匀变速直线运动物体在相应时间间隔内的位移。
借助极限思维，可以由特殊推及到一般，对于任意形状的位移-时间图像都适用。运动物体的位移，可用 图像着色部分图形的面积来表示。梯形的面积：
得：
又v=v0+at
1.公式：
2.适用条件:只适用于匀变速直线运动。
3.矢量式：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）
一、位移与时间的关系
4.公式的特殊形式:
(1)当a＝0时:
(2)当v0＝0时:
(由静止开始的匀加速直线运动)。
(匀速直线运动)。
一、位移与时间的关系
逆向思维法：末速度为0的匀减速直线运动可视为反方向的初 速度为0的匀加速直线运动。
思考与讨论
a不变
v=v0+at
？
时间
位移
速度
速度时间关系
位移时间关系
速度位移关系
速度公式：
位移公式：
二、速度与位移的关系
化简得：
代入
匀变速直线运动的速度与位移的关系
不涉及到时间t，用这个公式方便
式中四个量都是矢量，都有正负
该公式只适用匀变速直线运动
①当v0=0时，v2=2ax
物体做初速度为零的匀加速直线运动。
②当v=0时，-v02=2ax
物体做匀减速直线运动直到静止，如刹车问题。
知识拓展：
例题1：一质点沿一直线运动，t=0时，位于坐标原点，下图为质点做直线运动的
速度－时间图像。由图可知：
⑴该质点的位移随时间变化
的关系式是：x=__________。
⑵在时刻 t=______s时，
质点距坐标原点最远。
⑶从t=0到t=20s内质点的位移是______；
通过的路程是_______。
-4t+0.2t2
10
0m
40m
4
－4
10 20
t/s
v/(m·s-1)
【例题2】一汽车在水平路面上匀速行驶，速度v0＝10 m/s，突然前方出现紧急情况，司机以5 m/s2的加速度刹车，求汽车开始刹车后1 s内和3 s内的位移。
解：首先根据v＝v0＋at0
因t2＝3 s>t0
“刹车类”问题的处理方法
(1)刹车类问题一般视为匀减速直线运动,汽车停下后不能做反向的运动。
(2)处理该类问题时,首先要判断刹车后经多长时间速度变为零(即刹车时间)。
①若所给时间大于刹车时间,则v=0, x=v0t0+,t0为刹车时间或 x=-。
②若所给时间小于刹车时间,则v=v0+at, x=v0t+at2 ,t 为所给时间。
例题3.某型号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知某型号的飞机在平直跑道上加速时可产生的最大加速度为5.0 m/s2，当飞机的速度达到50 m/s时才能离开航空母舰起飞，设航空母舰始终处于静止状态。问：
(1)若某舰上不装弹射系统，要求该型号飞机仍能在此舰上正常起飞，该舰身至少为多长？
(2)若要求该飞机滑行160 m后起飞，弹射系统必须使飞机具有多大的初速度？
解：（1）不装弹射系统时，飞机从静止开始做匀加速直线运动， 由公式v2＝2ax可知
该舰身长至少为x1＝ ＝250 m。
（2）设弹射系统使飞机具有的初速度为v0，
由速度与位移的关系式v2－v02＝2ax
1、从t=0时刻开始，物块在外力作用下沿x轴从原点出发，做匀变速直线运动，如图所示为其v-t图像，下列说法正确的是（ ）
A．物块的初速度v0=0
B．物块运动的加速度a=7.5m/s2
C．t=2s时，物块位于x=20m处
D．物块在前4s内的位移大小为x=80m
D
巩固练习
D
2．某汽车沿直线刹车时的位移x与时间t的关系式为x＝12t－2t2，式中位移x的单位是m，时间t的单位是s，则该汽车在刹车过程中 （ ）
A.加速度大小是2 m/s2
B.初速度是2 m/s
C.任意1 s内的速度变化量都是2 m/s
D.前4 s内的位移大小是18 m
3.如图所示，一辆长为14m的公交车出站后做加速度大小为1.5m/s2的匀加速直线运动，公交车先后通过地面上的两条标线A、B，所用时间分别为4s和2s，则两条标线A、B之间的距离为（ ）
A．30m B．20m C．12.25m D．10m
D
5.一个滑雪的人,从85m长的山坡上匀变速滑下,初速度为1.8m/s,末速度是5.0m/s,他通过这段山坡需要多长时间
4.A、B、C三点在同一直线上，某物体自A点从静止开始做匀加速直线运动，经过B点时的速度为v，到达C点的速度为2v， 则AB和BC两段距离大小之比为: ( )(一题多解)
A 、1:4 B、1:3 C、1:2 D、1:1
B
6、以18 m/s的速度行驶的汽车，制动后做匀减速直线运动，在3 s内前进36 m，求汽车的加速度及制动后5 s内发生的位移。
小结:匀变速直线运动公式
2.3 匀变速直线运动的位移
与时间的关系
一、位移与时间的关系
v/m.s-1
3
2
1
0
1
2
3
4
t/s
5
方法1：公式法 x=vt
方法2：v – t 图线的“面积”表示位移
一个做匀速直线运动的物体，如何求它的位移呢？
1、位移是矢量，有正有负，该如何用面积表示？
2、8s内位移是多少？如何用图像求解？
v/m·s-1
t/s
2
6
4
10
8
3
4
5
0
2
1
-2
-4
7
8
9
6
面积正负的含义：
(1)t轴上方面积为正，表示位移为正方向
(2)t轴下方面积为负，表示位移为负方向
一、位移与时间的关系
一、位移与时间的关系
做匀变速直线的物体，在时间t内的位移是否能用“面积”表示呢？
下表是一位往届同学所做的“探究小车的运动规律”的测量记录。
位置编号 0 1 2 3 4 5
时间 /s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
速度/m 0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62
问题：根据表中的数据，该同学用
图1形象地反映了该同学计算位移的方法，有人提出相距更短时间测量瞬时速度，再用该同学的分段计算位移的方法计算的位移更接近真实值（如图2所示），有道理吗？也有同学说，如图3所示，梯形
一、位移与时间的关系
做匀变速直线的物体，在时间t内的位移是否能用“面积”表示呢？
总结
结论：速度-时间(v-t)图像中图线与时间轴围成的面积就代表做匀变速直线运动物体在相应时间间隔内的位移。
借助极限思维，可以由特殊推及到一般，对于任意形状的位移-时间图像都适用。运动物体的位移，可用 图像着色部分图形的面积来表示。梯形的面积：
得：
又v=v0+at
1.公式：
2.适用条件:只适用于匀变速直线运动。
3.矢量式：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）
一、位移与时间的关系
4.公式的特殊形式:
(1)当a＝0时:
(2)当v0＝0时:
(由静止开始的匀加速直线运动)。
(匀速直线运动)。
一、位移与时间的关系
逆向思维法：末速度为0的匀减速直线运动可视为反方向的初 速度为0的匀加速直线运动。
思考与讨论
a不变
v=v0+at
？
时间
位移
速度
速度时间关系
位移时间关系
速度位移关系
速度公式：
位移公式：
二、速度与位移的关系
化简得：
代入
匀变速直线运动的速度与位移的关系
不涉及到时间t，用这个公式方便
式中四个量都是矢量，都有正负
该公式只适用匀变速直线运动
①当v0=0时，v2=2ax
物体做初速度为零的匀加速直线运动。
②当v=0时，-v02=2ax
物体做匀减速直线运动直到静止，如刹车问题。
知识拓展：
例题1：一质点沿一直线运动，t=0时，位于坐标原点，下图为质点做直线运动的
速度－时间图像。由图可知：
⑴该质点的位移随时间变化
的关系式是：x=__________。
⑵在时刻 t=______s时，
质点距坐标原点最远。
⑶从t=0到t=20s内质点的位移是______；
通过的路程是_______。
-4t+0.2t2
10
0m
40m
4
－4
10 20
t/s
v/(m·s-1)
【例题2】一汽车在水平路面上匀速行驶，速度v0＝10 m/s，突然前方出现紧急情况，司机以5 m/s2的加速度刹车，求汽车开始刹车后1 s内和3 s内的位移。
解：首先根据v＝v0＋at0
因t2＝3 s>t0
“刹车类”问题的处理方法
(1)刹车类问题一般视为匀减速直线运动,汽车停下后不能做反向的运动。
(2)处理该类问题时,首先要判断刹车后经多长时间速度变为零(即刹车时间)。
①若所给时间大于刹车时间,则v=0, x=v0t0+,t0为刹车时间或 x=-。
②若所给时间小于刹车时间,则v=v0+at, x=v0t+at2 ,t 为所给时间。
例题3.某型号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知某型号的飞机在平直跑道上加速时可产生的最大加速度为5.0 m/s2，当飞机的速度达到50 m/s时才能离开航空母舰起飞，设航空母舰始终处于静止状态。问：
(1)若某舰上不装弹射系统，要求该型号飞机仍能在此舰上正常起飞，该舰身至少为多长？
(2)若要求该飞机滑行160 m后起飞，弹射系统必须使飞机具有多大的初速度？
解：（1）不装弹射系统时，飞机从静止开始做匀加速直线运动， 由公式v2＝2ax可知
该舰身长至少为x1＝ ＝250 m。
（2）设弹射系统使飞机具有的初速度为v0，
由速度与位移的关系式v2－v02＝2ax
1、从t=0时刻开始，物块在外力作用下沿x轴从原点出发，做匀变速直线运动，如图所示为其v-t图像，下列说法正确的是（ ）
A．物块的初速度v0=0
B．物块运动的加速度a=7.5m/s2
C．t=2s时，物块位于x=20m处
D．物块在前4s内的位移大小为x=80m
D
巩固练习
D
2．某汽车沿直线刹车时的位移x与时间t的关系式为x＝12t－2t2，式中位移x的单位是m，时间t的单位是s，则该汽车在刹车过程中 （ ）
A.加速度大小是2 m/s2
B.初速度是2 m/s
C.任意1 s内的速度变化量都是2 m/s
D.前4 s内的位移大小是18 m
3.如图所示，一辆长为14m的公交车出站后做加速度大小为1.5m/s2的匀加速直线运动，公交车先后通过地面上的两条标线A、B，所用时间分别为4s和2s，则两条标线A、B之间的距离为（ ）
A．30m B．20m C．12.25m D．10m
D
5.一个滑雪的人,从85m长的山坡上匀变速滑下,初速度为1.8m/s,末速度是5.0m/s,他通过这段山坡需要多长时间
4.A、B、C三点在同一直线上，某物体自A点从静止开始做匀加速直线运动，经过B点时的速度为v，到达C点的速度为2v， 则AB和BC两段距离大小之比为: ( )(一题多解)
A 、1:4 B、1:3 C、1:2 D、1:1
B
6、以18 m/s的速度行驶的汽车，制动后做匀减速直线运动，在3 s内前进36 m，求汽车的加速度及制动后5 s内发生的位移。
小结:匀变速直线运动公式