人教版2019高中物理必修一2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系(共22张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版2019高中物理必修一2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系(共22张PPT) |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 5.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-08-29 00:00:00 | ||
图片预览
文档简介
(共22张PPT)
2.3匀变速直线运动位移与时间的关系
x-t关系
匀速直线运动的位移
兔八哥开心的在森林直路上匀速溜达，设初速度方向为正，速度大小为5m/s，求2s内他的位移。
v/m
t/s
5
0 1 2 3 4 5 6
匀速直线运动中，位移在数值上等于v-t图线与对应时间轴所包围的矩形面积
匀速直线运动的位移
v
t
5
-6
面积在时间轴上方，
表示位移方向为正方向
面积在时间轴下方，
表示位移方向为负方向
v
t
匀变速直线运动的位移
v0
t
匀变速直线运动中，位移如何计算？
能使用匀速直线运动的公式吗？
匀变速直线运动的位移
秋雨绵绵，小新同学又顶着风雨往家赶
t/s 0 1 2 3 4
V m/s 2 3 4 5 6
t
v
6
5
4
3
2
1
0
0 1 2 3
匀变速直线运动的位移
v
t
6
5
4
3
2
0
1 2 3 4 5
利用匀速的位移公式求位移
t/s 0 1 2 3 4
V m/s 2 3 4 5 6
这样求出的位移，可以当做匀变速直线运动的位移吗？
x=20m
v
t
8
6
4
2
0
1 2 3 4 5
如何让他更接近匀变速直线运动？
v
t
8
6
4
2
0
1 2 3 4 5
v
t
8
6
4
2
0
1 2 3 4 5
无限分割下去
微元法：先把过程无限分割（微分）；然后再进行累加（微元求和）的思想方法。
梯形的面积等于位移
刘徽-----世界上最早运用无限分割的思想解决问题的古代科学家。
早在公元263年，魏晋时的数学家刘徽著有了《九章算术》。他首创了“割圆术”——圆内正多边形的边数越多，其周长和面积就越接近圆的周长和面积。用这种方法得到的圆周率等于3.141024。这种无限分割的思想方法在物理学研究中有着广泛的应用。
v
t
v0
t
匀变速直线运动的位移
v
v
t
v0
t
v
匀变速直线运动的位移
长方形面积
三角形面积
总面积
对 的理解
初速度
位移
加速度
规定正方向
特殊情况：当v0=0时，
此为初速度为0的匀加速直线运动的位移公式
时间
矢量性
适用范围：匀变速直线运动
想一想
匀变速直线运动的位移时间图像是什么？
抛物线
已知某运动的x-t图像与函数y=5x2+3x完全吻合，求此运动的初速度与加速度
v0=3m/s a=10m/s2
位移公式的应用
史努比同学一开始以15m/s的速度匀速行驶，发现前方障碍物后，以大小为3m/s2的加速度减速刹车求
(1)3s后的位移能达到多少？
(2)10s后呢？
选取初速度方向为正方向
答：3s后位移大小为31.5m
10s后位移大小为37.5m
方向均为正方向
为什么不能代入10s？
位移公式的应用
航空母舰的舰载机需要在航空母舰甲板上进行起飞和降落，而由于航母的甲板长度有限，飞机往往需要其他装置的辅助才能完成动作
（1）某舰载机起飞时，采用弹射装置使飞机获得10m/s的速度后，由机上发动机使飞机获得25m/s2的加速度在航母跑道上匀加速前进，2.4s后离舰升空。飞机匀加速滑行的距离是多少？
（2）飞机在航母上降落时，需用阻拦索使飞机迅速停下来。若某次飞机着舰时的速度为80m/s，飞机钩住阻拦索后经2.5s停下来。将这段运动视为匀减速直线运动，此过程中飞机加速度的大小及滑行的距离各是多少？
以飞机初速度方向为正方向
答：升空时飞机滑行了96m
答：降落时飞机滑行了100m，加速度大小为32m/s2 方向为负方向
托马斯小火车从静止开始做匀加速直线运动，一人站在第一节车厢前端的旁边观测，第一节车厢通过他历时2 s，整列车厢通过他历时6 s，则这列火车的车厢有多少节？
勇于攀登
设初速度方向为正方向
设一节车厢长度为L，火车共有n节
答：这列火车共有9节
2.3匀变速直线运动位移与速度的关系
x-v关系
发射子弹时，子弹在枪筒中的运动可以看作是初速度为0的匀加速运动，如果枪弹在枪筒中的加速度大5×105m/s2 ，枪筒长0.64m，枪弹射出枪口时的速度是多大？
设子弹初速度方向为正方向
答：子弹射出枪口的速度大小为800m/s
匀变速直线运动速度与位移的关系
(速度平方差公式）
速度平方差公式的应用
动车铁轨旁两相邻电柱之间的距离是1km。皋月同学乘坐动车时，通过观察电柱和车厢内电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一电柱时，屏幕显示的动车速度是35m/s。动车又前进了2个电柱时，速度变15m/s。把动车进站过程视为匀减速直线运动，那么动车进站的加速度是多少？它还要行驶多远才能停下来？
2000m
35m/s
15m/s
设初速度方向为正方向
由 可得
答，加速度是-0.25m/s2,还要行驶450m
匀变速直线运动问题的解题思路
1.首先是选择研究对象，分析题意，判断运动性质，加速度方向，位移方向
2.建立直角坐标系，通常取初速度方向为坐标轴正方向，并根据题意画草图
3.根据已知条件及待求量，选择公式和方法，列出方程
3.统一单位，求解方程
4.验证结果，并对有关结果进行讨论
2.3匀变速直线运动位移与时间的关系
x-t关系
匀速直线运动的位移
兔八哥开心的在森林直路上匀速溜达，设初速度方向为正，速度大小为5m/s，求2s内他的位移。
v/m
t/s
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匀速直线运动中，位移在数值上等于v-t图线与对应时间轴所包围的矩形面积
匀速直线运动的位移
v
t
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面积在时间轴上方，
表示位移方向为正方向
面积在时间轴下方，
表示位移方向为负方向
v
t
匀变速直线运动的位移
v0
t
匀变速直线运动中，位移如何计算？
能使用匀速直线运动的公式吗？
匀变速直线运动的位移
秋雨绵绵，小新同学又顶着风雨往家赶
t/s 0 1 2 3 4
V m/s 2 3 4 5 6
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匀变速直线运动的位移
v
t
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利用匀速的位移公式求位移
t/s 0 1 2 3 4
V m/s 2 3 4 5 6
这样求出的位移，可以当做匀变速直线运动的位移吗？
x=20m
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如何让他更接近匀变速直线运动？
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无限分割下去
微元法：先把过程无限分割（微分）；然后再进行累加（微元求和）的思想方法。
梯形的面积等于位移
刘徽-----世界上最早运用无限分割的思想解决问题的古代科学家。
早在公元263年，魏晋时的数学家刘徽著有了《九章算术》。他首创了“割圆术”——圆内正多边形的边数越多，其周长和面积就越接近圆的周长和面积。用这种方法得到的圆周率等于3.141024。这种无限分割的思想方法在物理学研究中有着广泛的应用。
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匀变速直线运动的位移
v
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t
v0
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匀变速直线运动的位移
长方形面积
三角形面积
总面积
对 的理解
初速度
位移
加速度
规定正方向
特殊情况：当v0=0时，
此为初速度为0的匀加速直线运动的位移公式
时间
矢量性
适用范围：匀变速直线运动
想一想
匀变速直线运动的位移时间图像是什么？
抛物线
已知某运动的x-t图像与函数y=5x2+3x完全吻合，求此运动的初速度与加速度
v0=3m/s a=10m/s2
位移公式的应用
史努比同学一开始以15m/s的速度匀速行驶，发现前方障碍物后，以大小为3m/s2的加速度减速刹车求
(1)3s后的位移能达到多少？
(2)10s后呢？
选取初速度方向为正方向
答：3s后位移大小为31.5m
10s后位移大小为37.5m
方向均为正方向
为什么不能代入10s？
位移公式的应用
航空母舰的舰载机需要在航空母舰甲板上进行起飞和降落，而由于航母的甲板长度有限，飞机往往需要其他装置的辅助才能完成动作
（1）某舰载机起飞时，采用弹射装置使飞机获得10m/s的速度后，由机上发动机使飞机获得25m/s2的加速度在航母跑道上匀加速前进，2.4s后离舰升空。飞机匀加速滑行的距离是多少？
（2）飞机在航母上降落时，需用阻拦索使飞机迅速停下来。若某次飞机着舰时的速度为80m/s，飞机钩住阻拦索后经2.5s停下来。将这段运动视为匀减速直线运动，此过程中飞机加速度的大小及滑行的距离各是多少？
以飞机初速度方向为正方向
答：升空时飞机滑行了96m
答：降落时飞机滑行了100m，加速度大小为32m/s2 方向为负方向
托马斯小火车从静止开始做匀加速直线运动，一人站在第一节车厢前端的旁边观测，第一节车厢通过他历时2 s，整列车厢通过他历时6 s，则这列火车的车厢有多少节？
勇于攀登
设初速度方向为正方向
设一节车厢长度为L，火车共有n节
答：这列火车共有9节
2.3匀变速直线运动位移与速度的关系
x-v关系
发射子弹时，子弹在枪筒中的运动可以看作是初速度为0的匀加速运动，如果枪弹在枪筒中的加速度大5×105m/s2 ，枪筒长0.64m，枪弹射出枪口时的速度是多大？
设子弹初速度方向为正方向
答：子弹射出枪口的速度大小为800m/s
匀变速直线运动速度与位移的关系
(速度平方差公式）
速度平方差公式的应用
动车铁轨旁两相邻电柱之间的距离是1km。皋月同学乘坐动车时，通过观察电柱和车厢内电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一电柱时，屏幕显示的动车速度是35m/s。动车又前进了2个电柱时，速度变15m/s。把动车进站过程视为匀减速直线运动，那么动车进站的加速度是多少？它还要行驶多远才能停下来？
2000m
35m/s
15m/s
设初速度方向为正方向
由 可得
答，加速度是-0.25m/s2,还要行驶450m
匀变速直线运动问题的解题思路
1.首先是选择研究对象，分析题意，判断运动性质，加速度方向，位移方向
2.建立直角坐标系，通常取初速度方向为坐标轴正方向，并根据题意画草图
3.根据已知条件及待求量，选择公式和方法，列出方程
3.统一单位，求解方程
4.验证结果，并对有关结果进行讨论