勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系 課件 -2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

（共二課時(shí)）勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間關(guān)系CONTENTS目錄01勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移02速度與位移關(guān)系03課堂小結(jié)勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式法1.位移公式

x=vt2.

速度時(shí)間圖象（v-t圖象）圖象法平行于時(shí)間軸的直線v(m·s-1）/ts/vot結(jié)論：勻速直線運(yùn)動(dòng)的v–t圖象與t軸所圍的矩形“面積”就等于“位移”。

猜想：能！勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移是否也有類(lèi)似的關(guān)系,是否也可以用v－t圖象與t軸所圍的“面積”表示呢？例：已知一物體以2m/s的初速度開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為2m/s2，畫(huà)出物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象并估算物體在4s內(nèi)的位移？（1）畫(huà)速度時(shí)間圖象（v-t圖象）t/s01234Vm/s246810t/s43210246108Vm/s將“勻變速”轉(zhuǎn)化為“勻速”分段科學(xué)思想方法：先把過(guò)程無(wú)限分割（微分）,逐漸逼近，以“不變”近似代替“變”；然后再進(jìn)行累加（積分），逐漸吻合的思想。t/s43210246108Vm/sx=20mx=22mx=23mVm/st/s43210246108Vm/st/s43210246108結(jié)論：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移仍可用圖像與時(shí)間軸圍成的“面積”表示

vv0vBAottC由圖可知：梯形OABC的面積S=（OC+AB）×OA/2代入各物理量得：又v=v0+at，得x=v0t+at212—?jiǎng)蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系式

勻變速線運(yùn)動(dòng)的位移公式的理解書(shū)本例題課后習(xí)題一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移1.位移公式：2.對(duì)位移公式的理解:(1)適用條件：位移公式只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng).(2)矢量性：公式中x、v0、a都是矢量，應(yīng)用時(shí)

必須選取正方向.一般選v0的方向?yàn)檎较?①勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，a與v0同向，a取正值；

勻減速直線運(yùn)動(dòng)中，a與v0反向，a取負(fù)值.(3)兩種特殊形式

①當(dāng)v0＝0時(shí)，x＝

，即由靜止開(kāi)始的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式，位移x與t2成正比.②當(dāng)a＝0時(shí)，x＝v0t，即勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式.②若位移的計(jì)算結(jié)果為正值，說(shuō)明位移方向與規(guī)定的正方向相同；若位移的計(jì)算結(jié)果為負(fù)值，說(shuō)明位移方向與規(guī)定的正方向相反.一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移勻變速線運(yùn)動(dòng)的位移公式的理解書(shū)本例題課后習(xí)題【例題1】航空母艦的艦載機(jī)既要在航母上起飛，也要在航母上降落。（2）飛機(jī)在航母上降落時(shí)，需用阻攔索使飛機(jī)迅速停下來(lái)。若某次飛機(jī)著艦時(shí)的速度為80m/s，飛機(jī)鉤住阻攔索后經(jīng)過(guò)2.5s停下來(lái)。將這段運(yùn)動(dòng)視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中飛機(jī)加速度的大小及滑行的距離各是多少？

（1）某艦載機(jī)起飛時(shí)，采用彈射裝置使飛機(jī)獲得10m/s的速度后，由機(jī)上發(fā)動(dòng)機(jī)使飛機(jī)獲得25m/s2

的加速度在航母跑道上勻加速前進(jìn)，2.4s后離艦升空。飛機(jī)勻加速滑行的距離是多少？勻變速線運(yùn)動(dòng)的位移公式的理解書(shū)本例題課后習(xí)題【解

析】（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式，有（2）沿飛機(jī)滑行方向建立一維坐標(biāo)系，飛機(jī)初速度v0

＝80m/s，末速度v

＝0，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式，有加速度為負(fù)值表示方向與x

軸正方向相反。再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式，有勻變速線運(yùn)動(dòng)的位移公式的理解書(shū)本例題課后習(xí)題(課本第46頁(yè)第2題)以18m/s的速度行駛的汽車(chē)，制動(dòng)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在3s內(nèi)前進(jìn)36m.求汽車(chē)的加速度及制動(dòng)后5s內(nèi)發(fā)生的位移.初速度v0＝18m/s，時(shí)間t＝3s，位移x＝36m故汽車(chē)在5s內(nèi)的位移與4.5s內(nèi)相等判停！勻變速線運(yùn)動(dòng)的位移公式的理解書(shū)本例題課后習(xí)題a不變v=v0+at？時(shí)間位移速度速度時(shí)間關(guān)系位移時(shí)間關(guān)系速度位移關(guān)系x＝v0t＋

速度與位移關(guān)系思考與討論對(duì)公式理解經(jīng)典例題鞏固練習(xí)速度與位移關(guān)系思考與討論對(duì)公式理解經(jīng)典例題鞏固練習(xí)

兩式聯(lián)立，消去

t如果不知道時(shí)間，怎么求位移？v＝v0＋atx＝v0t＋

速度—時(shí)間公式位移—時(shí)間公式①②可得

v2－v02＝2ax③將③式代入②式，有如果在所研究的問(wèn)題中，已知量和未知量都不涉及時(shí)間，利用這個(gè)公式求解，往往會(huì)更簡(jiǎn)便。v＝v0＋atx＝v0t＋

速度與位移關(guān)系思考與討論對(duì)公式理解經(jīng)典例題鞏固練習(xí)速度與位移關(guān)系思考與討論對(duì)公式理解經(jīng)典例題鞏固練習(xí)2、對(duì)公式的理解：

(1)適用范圍：僅適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)．(2)矢量式：公式中v0、v、a、x均為矢量，要規(guī)定統(tǒng)一的正方向(一般取v0的方向?yàn)檎较?不涉及到時(shí)間t，用這個(gè)公式方便1、

3．特例(1)當(dāng)v0＝0時(shí)，v2＝2ax物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如自由下落的物體。(2)當(dāng)v＝0時(shí)，－v02

＝2ax物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到靜止，其中a<0，如剎車(chē)問(wèn)題。速度與位移關(guān)系思考與討論對(duì)公式理解經(jīng)典例題鞏固練習(xí)【例題2】動(dòng)車(chē)鐵軌旁?xún)上噜徖锍瘫g的距離是1km。某同學(xué)乘坐動(dòng)車(chē)時(shí)，通過(guò)觀察里程碑和車(chē)廂內(nèi)電子屏上顯示的動(dòng)車(chē)速度來(lái)估算動(dòng)車(chē)減速進(jìn)站時(shí)的加速度大小。當(dāng)他身邊的窗戶(hù)經(jīng)過(guò)某一里程碑時(shí)屏幕顯示的動(dòng)車(chē)速度是126km/h如圖所示。動(dòng)車(chē)又前進(jìn)了3個(gè)里程碑時(shí)，速度變?yōu)?4km/h。把動(dòng)車(chē)進(jìn)站過(guò)程視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，那么動(dòng)車(chē)進(jìn)站的加速度是多少？它還要行駛多遠(yuǎn)才能停下來(lái)？速度與位移關(guān)系思考與討論對(duì)公式理解經(jīng)典例題鞏固練習(xí)解：沿動(dòng)車(chē)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较蚪⒁痪S坐標(biāo)系。把動(dòng)車(chē)通過(guò)3000m的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為前一過(guò)程，之后到停下來(lái)稱(chēng)為后一過(guò)程。設(shè)在前一過(guò)程中的末位置為M點(diǎn)。初速度v0

＝126km/h＝35m/s，末速度vM＝54km/h＝15m/s，位移x1＝3000m。對(duì)前一過(guò)程，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系式，有:

速度與位移關(guān)系思考與討論對(duì)公式理解經(jīng)典例題鞏固練習(xí)對(duì)后一過(guò)程，末速度

v＝0，初速度vM

＝15m/s。由v2

＝vM2

＋

2ax2

，有動(dòng)車(chē)進(jìn)站的加速度大小為0.167m/s2

，方向與動(dòng)車(chē)運(yùn)動(dòng)方向相反；還要行駛674m才能停下來(lái)。

速度與位移關(guān)系思考與討論對(duì)公式理解經(jīng)典例題鞏固練習(xí)

【例3】射擊時(shí)，火藥在槍筒中燃燒。燃?xì)馀蛎?，推?dòng)彈頭加速運(yùn)動(dòng)。若把子彈在槍筒中的運(yùn)動(dòng)看做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)子彈的加速度a=5×105m/s2，槍筒長(zhǎng)x=0.64m，求子彈射出槍口時(shí)的速度。v0=0v=？a=5×105m/s2x=0.64m解：以子彈射出槍口時(shí)速度v方向?yàn)檎较騰0=0,a=5×105m/s2，x=0.64m，設(shè)子彈出射速度為v。由

得：注意做題的格式和步驟

速度與位移關(guān)系思考與討論對(duì)公式理解經(jīng)典例題鞏固練習(xí)(課本第46頁(yè)第6題)一輛肇事汽車(chē)在緊急剎車(chē)后停了下來(lái)，路面上留下了一條車(chē)輪滑動(dòng)的磨痕.警察為了判斷汽車(chē)剎車(chē)時(shí)速度的大小，測(cè)出路面上車(chē)輪磨痕的長(zhǎng)度為22.5m.根據(jù)對(duì)車(chē)輪和路面材料的分析可以知道，車(chē)輪在路面上滑動(dòng)時(shí)汽車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小是5.0m/s2.請(qǐng)你根據(jù)以上條件，計(jì)算汽車(chē)剛開(kāi)始剎車(chē)時(shí)的速度是多少.答案

15m/s速度與位移關(guān)系思考與討論對(duì)公式理解經(jīng)典例題鞏固練習(xí)可以認(rèn)為汽車(chē)剎車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a