物理必修一匀变速直线运动的位移与时间的关系精美课件(共张PPT)

1、2.32.3匀变速直匀变速直线运动的位移与时间的关系线运动的位移与时间的关系一、匀速直线运动的位移一、匀速直线运动的位移问题问题1 1：匀速直线运动的位移公式？：匀速直线运动的位移公式？问题问题2 2：在：在v v- -t t图象中如何表示位移？图象中如何表示位移？x=vt x=vt 结论：匀速直结论：匀速直线运动的位移线运动的位移就是就是v v t t 图图线与线与t t轴所夹的轴所夹的矩形矩形“面积面积”x x面积也有正负；面积也有正负；面积为正面积为正, ,表示位移表示位移的方向为正方向的方向为正方向, ,面积为负面积为负, ,表示位移表示位移的方向为负方向的方向为负方向. .v/ms-

2、1t/s2641083 45 6021甲甲-2-4乙乙X X甲甲X X乙乙匀变速直线运动的位移与它的匀变速直线运动的位移与它的v vt t图象是否图象是否也有类似的关系？也有类似的关系？v/m/sv/m/s0 0202040405 51010 15153030t/st/s50501010v/m/sv/m/s0 0202040405 51010 15153030t/st/s50501010从从v v- -t t图象中探究匀变速直线运动的位移图象中探究匀变速直线运动的位移分割分割二、匀变速直线运动的位移二、匀变速直线运动的位移 v/m/sv/m/s0 0202040405 51010 151530

3、30t/st/s50501010匀变速直线运动匀变速直线运动的位移仍可用图的位移仍可用图线与坐标轴所围线与坐标轴所围的面积表示的面积表示. .结论结论梯形梯形OABCOABC的面积的面积S S= =（OC OC + +ABAB）OAOA/2/2代入各物理量得：代入各物理量得：tvvx)(210又又 v v= =v v0 0+ +atat2021attvx二二. .匀变速直线运动的位移匀变速直线运动的位移1.1.位移公式：位移公式：2021attvx2.2.对位移公式的理解对位移公式的理解: :(1)(1)反映了位移随时间的变化规律反映了位移随时间的变化规律. .(3)(3)因为因为0 0、x

4、x均为均为矢量矢量，使用公式时应先规定使用公式时应先规定正正方向方向。（一般以（一般以0 0的方向为正方向）若物体做的方向为正方向）若物体做匀加速匀加速运动运动,a,a取取正正值值, ,若物体做若物体做匀减速运动匀减速运动, ,则则a a取取负负值值. .(2)(2)公式适用于匀变速直线运动公式适用于匀变速直线运动. .(4)(4)若若v v0 0=0,=0,则则x=x=212at(5)(5)代入数据时代入数据时, ,各物理量的单位要各物理量的单位要统一统一 ( (用国际单用国际单位制中的主单位位制中的主单位) .) .【分析分析】我们研究的是汽车从开始加速到驶过我们研究的是汽车从开始加速到驶

5、过180m,180m,历时历时12s12s这个这个过程。我们以开始加速位置为原点，沿汽车前进方向建立坐标轴过程。我们以开始加速位置为原点，沿汽车前进方向建立坐标轴, ,即即x=180m,t=12s;x=180m,t=12s;由于汽车加速行驶，加速度的方向与速度方向由于汽车加速行驶，加速度的方向与速度方向一致，故一致，故a=1m/sa=1m/s2 2, ,加速度不变，汽车做匀加速直线运动，可用匀加速度不变，汽车做匀加速直线运动，可用匀变速直线运动的规律，待求量是这个过程的初速度变速直线运动的规律，待求量是这个过程的初速度v v0 0。例例1 1：一辆汽车以：一辆汽车以1m/s1m/s2 2的加速

6、度加速行驶了的加速度加速行驶了12s12s，驶过了驶过了180m180m。汽车开始加速时的速度是多少？。汽车开始加速时的速度是多少？解：解：以汽车运动的初速度以汽车运动的初速度v v0 0的方向为正方向的方向为正方向由由得：得：2021attvxm/s9m/s12121m/s12180210attxv先用字母代表物先用字母代表物理量进行运算理量进行运算典例精析典例精析【思考思考】1 1、我们研究的是哪个过程？、我们研究的是哪个过程？2 2、汽车做什么运动？、汽车做什么运动？3 3、哪些量已知，要求什么量？作、哪些量已知，要求什么量？作出运动过程示意图。出运动过程示意图。汽车开始加速时的速度是汽

7、车开始加速时的速度是9m/s9m/s。小结小结: :1.1.要要认真阅读和审题，认真阅读和审题，并学会并学会画物理情境示画物理情境示意图。意图。2.2.使用匀变速直线运动的速度公式和位移公使用匀变速直线运动的速度公式和位移公式时应先规定正方向。一般地取初速度方式时应先规定正方向。一般地取初速度方向为正（若初速度为零，一般规定运动方向为正（若初速度为零，一般规定运动方向为正方向）。若为加速运动，向为正方向）。若为加速运动，a a取正值；取正值；若为减速运动，若为减速运动，a a取负值取负值. .3.3.一般先用字母代表物理量进行运算，得出一般先用字母代表物理量进行运算，得出由已知量表达未知量的关

8、系式，然后把数由已知量表达未知量的关系式，然后把数值代入式中，求出未知量的值，这样做能值代入式中，求出未知量的值，这样做能清楚地看出未知量和已知量的关系，计算清楚地看出未知量和已知量的关系，计算也比较简便。也比较简便。4.4.各物理理单位要用国际单位。各物理理单位要用国际单位。v v2 2在匀变速直线运动中某段时间的平均速度等于在匀变速直线运动中某段时间的平均速度等于这段时间初、末速度和的一半这段时间初、末速度和的一半: : 20tvvv三、一个重要的推论三、一个重要的推论tvvxt)(210tvx在匀变速直线运动中某段时间的中间时刻的速在匀变速直线运动中某段时间的中间时刻的速度度等于这段时间

9、的平均速度等于这段时间的平均速度等于这段时间初、等于这段时间初、末速度和的一半末速度和的一半: : txvvvvtt202训练训练1.1.以以10m/s10m/s速度行驶的列车开始下坡，在速度行驶的列车开始下坡，在坡路上的加速度等于坡路上的加速度等于0.2m/s0.2m/s2 2，经过，经过30s30s到达坡到达坡底，求坡路的长度？底，求坡路的长度？针对训练针对训练解：解：以汽车运动的初速度以汽车运动的初速度v v0 0的方向为正方向的方向为正方向所以所以2021attvx22)30(/2 . 02130/10ssmssmm390坡路的长度为坡路的长度为。m390得得解解: :以汽车初速方向为

10、正方向以汽车初速方向为正方向2021attvx所以由所以由mssmssmattvx36)3(/2213/15212220刹车后刹车后3s3s末的位移末的位移刹车后刹车后10s10s末的位移末的位移mssmssmattvx50)10(/22110/15212220 例例2 2、在平直公路上，汽车以、在平直公路上，汽车以15m/s15m/s的速度匀速的速度匀速行驶。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车行驶。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以以2m/s2m/s2 2的加速度运动，问刹车后的加速度运动，问刹车后3s3s末和末和10s10s末汽末汽车离开始刹车点多远？车离开始刹车点多远？典例精析典例

11、精析 例例2 2、在平直公路上，汽车以、在平直公路上，汽车以15m/s15m/s的速度匀速的速度匀速行驶。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车行驶。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以以2m/s2m/s2 2的加速度运动，问刹车后的加速度运动，问刹车后3s3s末和末和10s10s末汽末汽车离开始刹车点多远？车离开始刹车点多远？savt5 . 721500得运动时间得运动时间正确解答：正确解答：设车实际运动时间为设车实际运动时间为t t0 0，以汽车初，以汽车初速方向为正方向。速方向为正方向。说明刹车后说明刹车后7 .5s7 .5s汽车停止运动。汽车停止运动。mmattvx25.565 . 7

12、2215 . 7152122000得汽车得汽车10s10s末的位移末的位移atvv0由由2021attvx所以由所以由刹车问题刹车问题! !评析：在应用位移公式解决实际问题时，要具体问题具体分析。评析：在应用位移公式解决实际问题时，要具体问题具体分析。典例精析典例精析训练训练2.2.一辆汽车以一辆汽车以20m/s20m/s的速度行驶，现因故的速度行驶，现因故刹车，并最终停止运动，已知汽车刹车过程的刹车，并最终停止运动，已知汽车刹车过程的加速度大小是加速度大小是5m/s5m/s2 2，则汽车从开始刹车经过，则汽车从开始刹车经过5s5s所通过的距离是多少？所通过的距离是多少？针对训练针对训练解：设

13、汽车从开始刹车到停止的时间为解：设汽车从开始刹车到停止的时间为t t0 0，以汽车，以汽车初速方向为正方向初速方向为正方向atvv0由由ssavvt4520000得运动时间得运动时间说明刹车后说明刹车后4s4s汽车停止运动汽车停止运动mssmssmattvx40)4(/5214/2021222000知车的位移知车的位移2021attvx所以由所以由四四. .本节小结本节小结1.1.公式法：公式法：2.2.图象法：图象法：2021attvx:) 1 (图象匀速直线运动的tv矢量式矢量式st /)/(1smvost /)/(1smvo:)2(图象匀变速直线运动的tv1.1.矿井里的升降机从静止开始

14、做匀加速运动，矿井里的升降机从静止开始做匀加速运动，经过经过3s,3s,它的速度达到它的速度达到3m/s3m/s；然后做匀速运动，；然后做匀速运动，经过经过6s6s；再做匀减速运动，；再做匀减速运动，3s3s后停止。求升降机后停止。求升降机上升的高度，并画出它的上升的高度，并画出它的v-tv-t图象。图象。达标练习达标练习解：解：匀加速阶段的位移：匀加速阶段的位移：mmatx5 . 431212122112201/1/33smsmtvva匀速阶段的位移：匀速阶段的位移：mmvtx186322匀减速阶段的位移：匀减速阶段的位移：mmmtatvx5 . 4312133212232032202/1/330smsmtvva全过程的位移：全过程的位移：mxxxx273211.1.矿井里的升降机从静止开始做匀加速