匀变速直线运动的位移与时间的关系 课件-2024-2025学年高一上物理人教版（2019）必修第一册

·第3节

匀变速直线运动的位移与时间的关系(第一课时)1.知道匀速直线运动的位移与v－t图像中图线与坐标轴所围面积的对应关系;2.理解匀变速直线运动的位移公式的推导方法，感受利用极限思想解决物理问题的科学思维方法;3.掌握匀变速直线运动的位移公式。温故知新01问题1：请在草稿纸上写出有关匀速直线运动的内容。问题2：一辆小车以初速度v0向右做匀速直线运动，求小车在时间t内的位移。同时画出对应的v-t图像，你能发现什么问题？讨论“思”环节问题的答案在做题过程中产生的新问题以小组形式讨论6分钟大胆说出在“议”环节中没有解决的问题！问题1：请在草稿纸上写出有关匀速直线运动的内容。定义：沿着直线且速度不变的运动公式：X=v0tv方向、大小都不变S=v0t问题1：请在草稿纸上写出有关匀速直线运动的内容。定义：沿着直线且速度不变的运动公式：3.矢量表达式（计算前先规定正方向）X=v0tX-位移v0-初速度t-时间v方向、大小都不变问题2：一辆小车以初速度4m/s向右做匀速直线运动，求小车在3s内的位移。同时画出对应的v-t图像，你能发现什么问题？解：设向右为正方向,则v0=4m/s4m/s由X=v0t得：X=4m/s×3s=12m发现：所求得的位移与v-t图像中阴影面积相等，方向与正方向相同。则位移的大小为12m，方向向右。Ot/sv/(m/s)43问题2：一辆小车以初速度4m/s向右做匀速直线运动，求小车在3s内的位移。同时画出对应的v-t图像，你能发现什么问题？解：设向左为正方向,则v0=-4m/s4m/s由X=v0t得：X=-4m/s×3s=-12m发现：所求得的位移与v-t图像中阴影面积的负值相等，方向与正方向相反。则位移的大小为12m，方向向右。Ot/sv/(m/s)-43（1）当“面积”在t

轴上方时，位移取

，这表示物体的位移与规定的正方向

；（2）当“面积”在t

轴下方时，位移取

，这表示物体的位移与规定的正方向

。tv正值相同负值相反思考1：匀变速直线运动的位移是不是也等于v-t图像中图线与横坐标轴所围成图形的面积有关?Ot/sv/(m/s)匀变速直线运动的位移02阅读课本P42-P43和45页的拓展学习,勾圈重点和疑问，并回答下列问题问题3：说出研究匀变速直线运动位移公式所采用的方法。问题4：找出匀加速直线运动的位移-时间公式，并想一想每个符号分别表示什么。讨论“思”环节问题的答案在阅读中产生的新问题以小组形式讨论6分钟大胆说出在“议”环节中没有解决的问题！问题3：找出研究匀变速直线运动所采用的方法。微元法eg:一小球在光滑地面向右做匀加速直线运动，初速度v0=2m/s,加速度a=2m/s2,求4s内小球的位移。解：设向右为正方向

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xx假如我们把这个匀加速运动，看成一个初速度v0=2m/s的匀速直线运动，那么小球的位移为x=2m/s×4s=8mv0=2m/sa=2m/s2eg:一小球在光滑地面向右做匀加速直线运动，初速度v0=2m/s,加速度a=2m/s2,求4s内小球的位移。解：设向右为正方向

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分割成2段xx1x2当我们把这个匀加速运动，看成两个匀速直线运动，那么小球的位移为x=x1+x2=2m/s×2s+6m/s×2s=16meg:一小球在光滑地面向右做匀加速直线运动，初速度v0=2m/s,加速度a=2m/s2,求4s内小球的位移。解：设向右为正方向

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分割成4段xx1x2x3x4当我们把这个匀加速运动，看成四个匀速直线运动，那么x1+x2的位移为x=x1+x2+x3+x4=20meg:一小球在光滑地面向右做匀加速直线运动，初速度v0=2m/s,加速度a=2m/s2,求4s内小球的位移。解：设向右为正方向

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分割成8段xx1x2x3x4x5x6x7x8当我们把这个匀加速运动，看成8个匀速直线运动，那么x1+x2的位移为x=x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8=27m思考2：你从上面的现象中发现了什么？t0v0vt

位移=图像与坐标轴所围成的面积无限分割小矩形的面积之和能非常精确地代表物体的位移小矩形合在一起形成一个梯形问题4：请找出匀加速直线运动的位移-时间公式，并想一想每个符号分别表示什么。=12—(v0+vt)tx=12—(v0+v0+at)t=v0t+at212—t0v0vt

vt=v0+at问题4：请找出匀加速直线运动的位移-时间公式，并想一想每个符号分别表示什么。X-位移v0-初速度t-时间a-加速度=x12—v0t+at2强调：矢量表达式（需要先设置正方向）=x12—v0t+at2当“面积”在t轴上方时，位移取正值，这表示物体的位移与规定的正方向相同；v0t/stOv/(m/s)

2t-v0

特例：a=0v0=0x=v0t=x12—v0t+at2x=at212—=x12—v0t+at2t0v0vt

x1x2atX1=v0tX2=at212—对匀变速直线运动的位移-时间公式再认识航空母舰的舰载机既要在航母上起飞，也要在航母上降落。(1)某舰载机起飞时，采用弹射装置使飞机获得10m/s的速度后，由机上发动机使飞机获得25m/s2的加速度在航母跑道上匀加速前进，2.4s后离舰升空。飞机匀加速滑行的距离是多少?v0t+at2得：=由x12—（1）解：设初速度的方向为正方向，则v0=10m/s,a=25m/s2,t=2.4s10m/s25m/s22.4sx=10m/s×2.4s+0.5×25m/s2×(2.4s)2=96m则，飞机匀加速滑行的距离为96m。(2)飞机在航母上降落时，需用阻拦索使飞机迅速停下来。若某次飞机着舰时的速度为80m/s，飞机钩住阻拦索后经过2.5s停下来。将这段运动视为匀减速直线运动，此过程中飞机加速度的大小及滑行的距离各是多少?（2）解：设初速度的方向为正方向，则v0=80m/s,t=2.5s,v=080m/sa=?2.5s由v=v0+at得：a=(0-80m/s)/2.5s=-32m/s2v0t+at2得：=由x12—x=80m/s×2.5s+0.5×(-32m/s2)×(2.5s)2=100m则，加速度大小为32m/s2，滑行距离为100m=x12—v0t+at2