勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系+課件+【知識專講精研】高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊+

勻變速直線運動的位移與時間關(guān)系

導(dǎo)入新課3世紀(jì)中期，魏晉時期的數(shù)學(xué)家劉徽首創(chuàng)割圓術(shù)，為計算圓周率建立了嚴(yán)密的理論和完善的算法，所謂割圓術(shù)，就是不斷倍增圓內(nèi)接正多邊形的邊數(shù)求出圓周率的方法。其基本原理是：越是把圓周分割得細，其內(nèi)接正多邊形的周長就越是接近圓周。如此不斷地分割下去，一直到圓周無法再分割為止，也就是到了圓內(nèi)接正多邊形的邊數(shù)無限多的時候，它的周長就與圓周"合體"而完全一致了。查閱相關(guān)材料（觀看視頻），說明其中蘊含的科學(xué)研究的思想。觀看視頻：南沙永署礁新建機場飛機試飛：艦載機起飛、降落。思考：1、在海島上建飛機跑道為什么要吹砂填海？2、艦載機起飛必須達到一定的速度，為什么艦載機起飛時要利用彈射裝置，降落時要用攔阻索？3、位移也是運動中重要的物理量，勻變速運動位移與哪些因素有關(guān)？導(dǎo)入新課勻速直線運動的位移與時間的關(guān)系☆交流討論1.圖甲為勻速直線運動的速度-時間圖像，根據(jù)勻速直線運動的位移公式討論一下，它代表了哪個物理量？如圖所示，陰影部分的面積在數(shù)值上與物體在2s內(nèi)的位移是什么關(guān)系？v（m/s）t/s102t/s2.圖乙為勻速直線運動的速度-時間圖像，根據(jù)勻速直線運動的位移公式討論一下，它與圖甲的區(qū)別和聯(lián)系。甲v(m/s)乙-102☆梳理深化1、在勻速直線運動中，v-t圖象的面積可代表對應(yīng)時間間隔內(nèi)的位移。2、時間軸上方速度、位移為正，表示速度、位移的方向與規(guī)定的正方向相同;時間軸下方速度、位移為負,表示速度、位移的方向與規(guī)定的正方向相反。勻速直線運動的位移與時間的關(guān)系☆鞏固提升例、一物體在水平面上沿直線運動，速度隨時間的變化關(guān)系如圖所示，請計算物體在3s內(nèi)發(fā)生的位移。解析：s=s1+s2+s3=4×1+8×1+12×1=24m勻速直線運動的位移與時間的關(guān)系t/sv/(m/s)01231284探究用ｖ-ｔ圖像能否表示勻變速直線運動的位移粗略地表示位移較精確地表示位移勻變速直線運動的位移無限分割，逐漸逼近的極限思想梯形OABC的面積就代表做勻變速直線運動物體在0（此時速度為v0）到t（此時速度為v）這段時間的位移。由圖可知：梯形OABC的面積S=（OC+AB）×OA/2又v=v0+at勻變速直線運動的位移公式推導(dǎo)CBA得：代入各物理量得：對位移公式

的理解:⑴反映了位移隨時間的變化規(guī)律。⑵因為υ0、a、x均為矢量，使用公式時應(yīng)先規(guī)定正方向。(一般以υ0的方向為正方向)若物體做勻加速運動,a取正值,若物體做勻減速運動,則a取負值。(3)若v0=0,則x=(4)特別提醒:t是指物體運動的實際時間,要將位移與發(fā)生這段位移的時間對應(yīng)起來。v0v0tv0v0tv0v0tv0v0t在每一小段內(nèi)，可粗略認(rèn)為物體做勻速直線運動。各段位移可以用一個又窄又高的小矩形的面積代表。小矩形的面積之和近似地代表物體在整個運動過程中的位移。微元求和t時間內(nèi)位移等于圖像中的梯形面積這種分析問題的方法具有一般意義，原則上對于處理任意形狀的v-t圖像都適用?！纠课矬w從靜止開始做勻加速直線運動，加速度為1m/s2，求：(1)物體在2s內(nèi)的位移；(2)物體在第2s內(nèi)的位移；(3)物體在第二個2s內(nèi)的位移。應(yīng)用位移公式解題的一般步驟(1)確定一個方向為正方向(一般以初速度的方向為正方向)。(2)根據(jù)規(guī)定的正方向確定已知量的正、負，并用帶有正、負的數(shù)值表示。(3)根據(jù)位移—時間關(guān)系式或其變形式列式、求解。(4)根據(jù)計算結(jié)果說明所求量的大小、方向?！纠科囇仄街惫穭驕p速剎車，初速度大小為7m/s，第1s內(nèi)的位移大小為6m，求：(1)汽車剎車的加速度大??；(2)汽車剎車后4s內(nèi)的位移大小?！罱涣饔懻撚汕懊娴膶W(xué)習(xí)我們知道，描述運動的五個物理量——初速度、末速度、位移、時間、加速度相互影響，相互制約，你能根據(jù)已掌握的勻變速運動位移公式和速度公式推導(dǎo)速度位移公式嗎？勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系消去時間t對速度位移公式的理解☆梳理深化1.公式優(yōu)勢：因公式v2－v02＝2ax不涉及物體運動的時間，故在不要求計算時間時，應(yīng)用該式分析勻變速直線運動較簡便2.適用條件：勻變速直線運動3.矢量性：v2－v02＝2ax為矢量式，x、v0、a都是矢量，應(yīng)用時必須選取統(tǒng)一的正方向，一般選初速度v0的方向為正方向。(1)勻加速直線運動，a取正值；勻減速直線運動，a取負值(2)位移與正方向相同，取正值；位移與正方向相反，取負值勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系v0t2Tv0v2TvTTx2-x1=aT.T=aT2x3-x2=aT.T=aT2x2-x1=x3-x2=x4-x3=…..=aT2同理可證：利用圖象證明位移差公式利用圖象證明位移差公式xm-xn=(m-n)aT2【課堂反饋】在一事故現(xiàn)場，交警測量一汽車剎車后滑行的位移為32m，已知汽車的加速度為4m/s2，若此路段限速為36km/h，則該汽車是否超速？x=16mV0？a=-4m/s2V=0解析：取向右為正方向根據(jù)題意可知：a=-4m/s2末速度為V=0位移為x=16mV0=16m/s36km/h=10m/s＞超速注意！！公式的矢量性：公式中v0、v、a、x都是矢量，應(yīng)用時必須選取統(tǒng)一的正方向，一般選v0方向為正方向。 (1)物體做加速運動時，a取正值，做減速運動時，a取負值。 (2)x＞0，說明物體通過的位移方向與初速度方向相同；x＜0，說明位移的方向與初速度的方向相反。實驗次數(shù)12剎車前速度(km/h)2090剎車痕跡長度（m）2.040.0【課堂反饋】下表是王芳同學(xué)探究車輛制動距離的試驗，假設(shè)車輛剎車過程做勻減速直線運動,請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，求出每次實驗剎車過程中的加速度。解：1、飛機在跑道上滑行，離地起飛時的速度是60m/s，若飛機滑行時加速度大小為4m/s2，則飛機從開始滑行至起飛需時間————s，起飛的跑道長至少為————m。課堂練習(xí)2、某物體的初速度為2m/s，在4s的時間內(nèi)速度均勻增大到6m/s，那么該物體在這段時間內(nèi)發(fā)生的位移x為————m。1545016課堂練習(xí)3、某航母跑道長200m，飛機在航母上滑行的最大加速度為6m/s2，起飛需要的最低速度為50m/s，那么，飛機在滑行前，需要借助彈射系統(tǒng)獲得的最小初速度為（

）A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/sB課堂練習(xí)4、汽車以20m/s的速度做勻速直線運動，剎車后的加速度為5m/s2，那么開始剎車后2s與開始剎車后6s汽車通過的位移分別為多少？

課堂練習(xí)5、汽車以20m/s的速度做勻速直線運動，剎車后的加速度為5m/s2，那么開始剎車后2s與開始剎車后6s汽車通過的位移之比為（）A.1︰4B.3︰5C.3︰4D.5︰9C拓展提高B1、做勻變速直線運動的物體的速度v隨位移x的變化規(guī)律v2-4=2x，v與x的單位分別為m/s和m，據(jù)此可知（）A.初速度v0=4m/sB.初速度v0=2m/sC.加速度a=-1m/s2D.加速度a=2m/s22、一質(zhì)點沿一直線運動，t＝0時，位于坐標(biāo)原點，下圖為質(zhì)點做直線運動的速度時間圖象．由