高中物理 2.3勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系課件 新人教版必修1.ppt

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第三節(jié) 勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系,第二章 勻變速直線運動的研究,教學目標,1．知道勻速直線運動的位移與時間的關(guān)系． 2．了解位移公式的推導方法，掌握位移公式 x＝v0t+ at2/2． 3．理解勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系及其應(yīng)用． 4．理解v-t圖象中圖線與t軸所夾的面積表示物體在這段時間內(nèi)運動的位移． 5．能推導并掌握位移與速度的關(guān)系式 v2-v02=2ax． 6．會適當?shù)剡x用公式對勻變速直線運動的問題進行簡單的分析和計算．,,,一、勻速直線運動的位移,1、位移x=vt 2、 v-t圖象 3、圖線與時間軸圍成的矩形面積正好是vt,對于勻變速直線運動，是不是也有類似的關(guān)系呢?,,,? 思維體操,在“探究小車的運動規(guī)律”的測量記錄中，某同學得到了小車在0，1，2，3，4，5幾個位置的瞬時速度．如下表：,能否根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，用最簡便的方法估算實驗中小車從位置0到位置5的位移?,基本思想：1、分成若干段可求位移，然后相加；2、短時間內(nèi)，平均速度等于瞬時速度。,,,1、圖象法求位移 2、公式法推導,二 ` 勻變速直線運動的位移,,,1、勻變速直線運動，物體的位移對應(yīng)著 v- t圖象中圖線與時間軸之間包圍的梯形面積。 2、公式：x＝v0t+at2/2,二 ` 勻變速直線運動的位移,各物理量的意義?注意事項？,意義：公式中有起始時刻的初速度v0，有t時刻末的位置x(t時間間隔內(nèi)的位移)，有勻變速運動的加速度a，有時間間隔t,注意：物體做直線運動時，矢量的方向性可以在選定正方向后，用正、負來體現(xiàn)．方向與規(guī)定的正方向相同時，矢量取正值，方向與規(guī)定的正方向相反時，矢量取負值．一般我們都選物體的運動方向或是初速度的方向為正．,,,1、勻變速直線運動，物體的位移對應(yīng)著 v- t圖象中圖線與時間軸之間包圍的梯形面積。 2、公式：x＝v0t+at2/2,二 ` 勻變速直線運動的位移,提示：在勻減速直線運動中，如剎車問題中，尤其要注意加速度的方向與運動方向相反．,討論x＝v0t+at2/2,,,?課堂探究,一質(zhì)點以一定初速度沿豎直方向拋出，得到它的速度一時間圖象如圖2—3—6所示．試求出它在前2 s內(nèi)的位移，后2 s內(nèi)的位移，前4s內(nèi)的位移．,20,-20,20m，豎直向上，20m豎直向下，0,,,? 課堂練習,?一質(zhì)點沿一直線運動，t＝0時，位于坐標原點，圖2—3—8為質(zhì)點做直線運動的速度一時間圖象．由圖可知：,(1)該質(zhì)點的位移隨時間變化的關(guān)系式是: x＝ . (2)在時刻t= s時，質(zhì)點距坐標原點最遠． (3)從t＝0到t＝20 s內(nèi)質(zhì)點的位移是 ；通過的路程是 ;,一4t+0.2t2,10,0,40 m,,,? 實踐與拓展,位移與時間的關(guān)系式為x＝v0t+at2/2，我們已經(jīng)用圖象表示了速度與時間的關(guān)系．那么，我們能不能用圖象表示位移與時間的關(guān)系呢?,,,? 例題剖析,一輛汽車以1m/s2的加速度行駛了12s，駛過了180m．汽車開始加速時的速度是多少? 分析：已知加速度a=1m/s2，時間t=12s，位移x=180m，求初速度v0 解：由x＝v0t+at2/2得： v0=(x-at2/2)/t=9m/s,,,? 課堂練習,1、 在平直公路上，一汽車的速度為15m／s，從某時刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以2 m/s2的加速度運動，問剎車后10s末車離開始剎車點多遠?,提示：7.5s后停下，故位移是56.25m,不能帶入10s做題。,2、騎自行車的人以5m/s的初速度勻減速上一個斜坡，加速度的大小為0.4m/s2，斜坡長30m，騎自行車的人通過斜坡需要多少時間？,提示：減速運動加速度是負值，解得t=10s或15s，討論得出15s不合題意。,,,? 閱讀,梅爾敦定理與平均速度公式 1280年到1340年期間，英國牛津的梅爾敦學院的數(shù)學家曾仔細研究了隨時間變化的各種量．他們發(fā)現(xiàn)了一個重要的結(jié)論，這一結(jié)論后來被人們稱為“梅爾敦定理”．將這一定理應(yīng)用于勻加速直線運動，并用我們現(xiàn)在的語言來表述，就是：如果一個物體的速度是均勻增大的，那么，它在某段時間里的平均速度就等于初速度和末速度之和的一半，即：v平=（v+v0）/2．,,,1、勻變速直線運動，物體的位移對應(yīng)著 v- t圖象中圖線與時間軸之間包圍的梯形面積。 2、公式：x＝v0t+at2/2 3、平均速度公式 v平＝（v0＋v）/2,二 ` 勻變速直線運動的位移,,,? 思維體操,1、火車沿平直鐵軌勻加速前進，通過某一路標時的速度為l0.8 km／h，1 min后變成54km／h，再經(jīng)一段時間，火車的速度達到64.8 km／h．求所述過程中，火車的位移是多少?,,,,? 思維體操,2．一輛汽車以1m／s2的加速度做勻減速直線運動，經(jīng)過6 s(汽車未停下)汽車行駛了102m．汽車開始減速時的速度是多少?,,,,1、勻變速直線運動，物體的位移對應(yīng)著 v- t圖象中圖線與時間軸之間包圍的梯形面積。 2、公式：x＝v0t+at2/2 3、平均速度公式 v平＝（v0＋v）/2 4、推論：v2-v02=2ax,二 ` 勻變速直線運動的位移,,,? 例題剖析,1、一輛載滿乘客的客機由于某種原因緊急著陸，著陸時的加速度大小為6m/s2，著陸前的速度為60m/s，問飛機著陸后12s內(nèi)滑行的距離為多大？ 300m,,,? 例題剖析,2、一輛沿平直公路行駛的汽車，經(jīng)過路口時，其速度為36km/h，經(jīng)過路口后以2m/s2的加速度加速行駛，求： （1）加速3s后的速度和距路口的位移 （2）從開始加速到達該路所限制的最高時速72km/h時，距路口的位移。 （1）16m/s 39m （2）75m,,,小結(jié),一、勻速直線運動的位移 1、勻速直線運動，物體的位移對應(yīng)著v-t圖像中的一塊矩形的面積。 2、公式：x ＝ v t 二、勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系 1、 勻變速直線運動，物體的位移對應(yīng)著v- t圖像中圖線與時間軸之間包圍的梯形面積。 2、公式 x＝vot+at2/2 3、推論 v2－v02 = 2 a s 4、平均速度公式 v平＝（v0＋v）/2,,,作業(yè),1、課外作業(yè)：教材44頁1-4,,