匀变速直线运动的位移与时间的关系课件

,第二章,3,匀变速直线运动的位移与时间的,关系,课时,1,位移与时间的,关系式,第二章3匀变速直线运动的位移与时间的关系,学习目标,1.,理解位移公式的意义和导出过程,.,2,.,能运用位移公式解决有关问题,.,学习目标,内容索引,自主预习梳理,重点知识探究,当堂,达标检测,内容索引,自主预习梳理,自主预习梳理,1.,位移公式：,x,.,2.,位移在,v,t,图象中的表示：对于匀速直线运动，物体的位移在数值上等于,v,t,图线与对应的时间轴所包围的矩形,的,.,如图,1,所示阴影图形的面积就等于物体在,t,1,时间内,的,.,一、匀速直线运动的位移,v,t,面积,位移,图,1,1.位移公式：x .一、匀速直线运动的位移vt,二、匀变速直线运动的位移,1.,位移在,v,t,图象中的表示：做匀变速直线运动的物体的位移对应着,v,t,图线与时间轴所包围,的,.,如图,2,所示，阴影图形面积等于物体在,t,1,时间内,的,.,梯形面积,图,2,位移,2.,公式：,x,_,.,二、匀变速直线运动的位移1.位移在vt图象中的表示：做匀变,1.,判断下列说法的正误,.,(1),位移公式,x,v,0,t,at,2,仅适用于匀加速直线运动,.(,),(2),初速度越大，时间越长，匀变速直线运动物体的位移一定越大,.(,),(3),匀变速直线运动的位移与初速度、加速度、时间三个因素有关,.(,),即学即用,1.判断下列说法的正误.即学即用,2.,某质点的位移随时间的变化关系是,x,(4,t,4,t,2,)m,，则质点的初速度是,v,0,_,m,/s,，,加速度,a,_,m/,s,2,，,2 s,内的位移为,_,m.,4,8,24,2.某质点的位移随时间的变化关系是x(4t4t2)m，,重点知识探究,重点知识探究,一、匀变速直线运动的位移时间关系式,导学探究,某质点做匀变速直线运动，已知初速度为,v,0,，在,t,时刻的速度为,v,，加速度为,a,.,(1),把匀变速直线运动的,v,t,图象分成几个小段，如图,3,所示,.,每段位移,每段起始时刻速度,每段的时间对应矩形的面积,.,故整个过程的位移,各个小矩形,的,.,图,3,面积之和,答案,一、匀变速直线运动的位移时间关系式导学探究某质点做匀变速直线,(2),把运动过程划分为更多的小段，如图,4,所示，各小矩形,的,可以,更精确地表示物体在整个过程的位移,.,图,4,面积之和,答案,(2)把运动过程划分为更多的小段，如图4所示，各小矩形的,(3),把整个运动过程分得非常细，如图,5,所示，很多小矩形合在一起形成了一个梯形,OABC,，,就,代表物体在相应时间间隔内的位移,.,图,5,梯形面积,答案,(3)把整个运动过程分得非常细，如图5所示，很多小矩形合在一,如图,5,所示，,v,t,图线下面梯形的面积,把面积及各条线段换成其所代表的物理量，上式变成,又因为,v,v,0,at,由,式可得,如图5所示，vt图线下面梯形的面积把面积及各条线段换成其所,1.,公式的适用条件：位移公式,x,v,0,t,at,2,只适用于匀变速直线运动,.,2.,公式的矢量性：,x,v,0,t,at,2,为矢量公式，其中,x,、,v,0,、,a,都是矢量，应用时必须选取统一的正方向,.,一般选,v,0,的方向为正方向,.,(1),a,：匀加速直线运动中，,a,与,v,0,同向，,a,取正值；匀减速直线运动中，,a,与,v,0,反向，,a,取负值,.,(2),若位移的计算结果为正值，说明位移方向与规定的正方向相同；若位移的计算结果为负值，说明位移方向与规定的正方向相反,.,知识深化,1.公式的适用条件：位移公式xv0t at2只适用于匀,3.,两种特殊形式,(1),当,v,0,0,时，,x,at,2,，即由静止开始的匀加速直线运动，位移,x,与,t,2,成正比,.,(2),当,a,0,时，,x,v,0,t,，即匀速直线运动的位移公式,.,3.两种特殊形式,例,1,一物体做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为,a,2 m/s,2,，求：,(1),第,5 s,末物体的速度多大？,解析,答案,答案,10 m/s,解析,第,5 s,末物体的速度由,v,1,v,0,at,1,得,v,1,0,2,5 m,/s,10 m/,s.,例1一物体做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a2 m,解析,答案,(2),前,4 s,的位移多大？,答案,16 m,解析答案(2)前4 s的位移多大？答案16 m,(3),第,4 s,内的位移多大？,解析,答案,答案,7 m,解析,物体第,3 s,末的速度,v,2,v,0,at,2,0,2,3 m,/s,6 m/,s,(3)第4 s内的位移多大？解析答案答案7 m解析物体第,针对训练,1,某物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为,x,0.5,t,t,2,(m),，则当物体速度为,3 m/s,时，物体已运动的时间,为,A.1.25 s,B.2.5,s,C.3 s,D.6,s,解析,由,x,0.5,t,t,2,知，,v,0,0.5 m,/s,，,a,2 m/,s,2,，,再,由速度公式,v,v,0,at,知，,t,1.25 s,，选项,A,正确,.,解析,答案,针对训练1某物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为x,二、刹车问题分析,例,2,一辆汽车正在平直的公路上以,72 km,/h,的速度行驶，司机看见红色信号灯便立即踩下制动器，此后，汽车开始做匀减速直线运动,.,设汽车减速过程的加速度大小为,5 m/,s,2,，求：,(1),开始制动后，前,2 s,内汽车行驶的距离,；,答案,答案,30 m,解析,二、刹车问题分析例2一辆汽车正在平直的公路上以72 km/,解析,汽车的初速度,v,0,72 km,/h,20 m/,s,，末速度,v,0,，加速度,a,5 m/s,2,；,因为,t,1,2 s,t,，所以汽车,5 s,时早已停止运动,(2)开始制动后，前5 s内汽车行驶的距离.答案答案40,方法总结,刹车类问题的处理思路,实际交通工具刹车后在摩擦力作用下可认为是做匀减速直线运动且运动过程不可逆，当速度减小到零时，车辆就会停止,.,解答此类问题的思路是：,(1),先求出它们从刹车到静止的刹车时间,t,刹,；,(2),比较所给时间与刹车时间的关系确定运动时间，最后再利用运动学公式求解,.,若,t,t,刹,，不能盲目把时间代入，若,t,t,刹,，则在,t,时间内未停止运动，可用公式求解,.,方法总结刹车类问题的处理思路,针对训练,2,汽车以,20 m,/s,的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为,5 m/,s,2,，则它关闭发动机后通过,37.5 m,所需时间,为,A.3 s,B.4,s,C.5,s,D.6,s,解析,答案,针对训练2汽车以20 m/s的速度做匀速运动，某时刻关闭发,三、逆向思维法解题,在处理末速度为零的匀减速直线运动时，为了方便解题，可以采用逆向思维法，将该运动对称地看做逆向的加速度大小相等的初速度为零的匀加速直线运动,.,例,3,物体做匀减速直线运动，初速度为,10 m,/s,，加速度大小为,1 m/,s,2,，则物体在停止运动前,1 s,内的平均速度,为,A.5.5 m,/s,B.5,m/,s,C.1 m,/s,D.0.5 m/,s,解析,答案,三、逆向思维法解题在处理末速度为零的匀减速直线运动时，为了方,该匀减速直线运动的逆运动为：初速度为零、加速度为,a,1 m/s,2,的匀加速直线运动，,则原运动物体停止运动前,1 s,内的位移与逆运动第,1 s,内的位移相等,.,该匀减速直线运动的逆运动为：初速度为零、加速度为a1 m,技巧点拨,对于末速度为,0,的匀减速直线运动,.,采用逆向思维法后，速度公式和位移公式变为,v,at,，,x,at,2,，计算更为简洁,.,技巧点拨对于末速度为0的匀减速直线运动.采用逆向思维法后，速,当堂达标检测,当堂达标检测,1.(,位移公式,),一辆汽车以,2 m/s,2,的加速度做匀减速直线运动，经过,2 s(,汽车未停下,),，汽车行驶了,36 m.,汽车开始减速时的速度,是,A.9 m,/s,B.18,m/,s,C.20,m,/s,D.12,m/,s,解析,答案,1,2,3,解析,由,x,v,0,t,at,2,，将,x,36 m,，,a,2 m,/s,2,，,t,2 s,，代入解得,：,v,0,20 m/,s,，选项,C,正确,.,1.(位移公式)一辆汽车以2 m/s2的加速度做匀减速直线运,2.(,位移公式和速度公式,),飞机起飞的过程是由静止开始在平直跑道上做匀加速直线运动的过程,.,飞机在跑道上加速到某速度值时离地升空飞行,.,已知飞机在跑道上加速前进的距离为,1 600 m,，所用时间为,40 s,，则飞机的加速度,a,和离地速度,v,分别,为,A.2 m,/s,2,80 m/,s B.2 m,/s,2,40 m/,s,C.1 m,/s,2,40 m/,s D.1 m,/s,2,80 m/,s,1,2,3,解析,答案,解析,飞机离地速度为,v,at,2,40 m,/s,80 m/,s.,2.(位移公式和速度公式)飞机起飞的过程是由静止开始在平直跑,3.(,刹车问题及逆向思维法,),一辆卡车紧急刹车过程加速度的大小是,5 m,/s,2,，如果在刚刹车时卡车的速度为,10 m/,s,，求：,(1),刹车开始后,1 s,内的位移大小；,解析,答案,1,2,3,1,2,3,答案,7.5,m,解得,x,1,7.5 m.,3.(刹车问题及逆向思维法)一辆卡车紧急刹车过程加速度的大小,解析,答案,1,2,3,1,2,3,(2),刹车开始后,3 s,内的位移大小和,3 s,内的平均速度大小,.,解析答案123123(2)刹车开始后3 s内的位移大小和3,本课结束,本课结束,