高中物理-《匀变速直线运动的位移与时间的关系》课件.ppt

2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 知识回顾?: 一、匀速直线运动v-t图 二、匀变速直线运动v-t 图 1、a方向和v方向相同——加速运动 2、a方向和v方向相反——减速运动 v=v0+at 三·匀变速直线运动速度公式 一、匀速直线运动的位移 问题1：匀速直线运动的位移公式？ 在时间t内的位移：x=vt 问题2：在v-t图象中如何表示位移？ 对于匀速直线运动，物体的位移对应着v-t图象中一块矩形的面积 问题3：匀变速直线运动的位移与v-t图象是否也有类似关系？ 从v-t图象中探究匀变速直线运动的位移 1 2 3 4 梯形OABC的面积就代表做匀变速直线运动物体在0（此时速度为v0）到t（此时速度为v）这段时间的位移。 科学思想方法：把过程先微分后再累加（积分）的思想 。（无限分割，逐渐逼近） 问题4：图像分析中体现了什么科学思想？ 通过图象研究运动规律 t v v0 t vt 0 梯形“面积”=位移 平均速度公式【只使用匀变速直线运动】 二、匀变速直线运动的位移公式 由图可知：梯形OABC的面积 S=（OC+AB）×OA/2 代入各物理量得： 又v=v0+at 得： 从v-t图象推导： 例1：一辆汽车以1m/s2的加速度行驶了12s，驶过了180m。汽车开始加速时的速度是多少？ 解：以汽车运动的初速v0为正方向。有运动学位移公式 解:以汽车初速度方向为正方向 所以由 得：车的位移： 例2、在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后5s末车离开始刹车点多远？ x = x0t+at2 /2=15 ×5 - 2×52/2m=50m 则：v0 =15m/s a= - 2m/s2 t=5s 刹车问题! 给的时间要警惕! ! ! 问刹车10秒的速度？ V=15m/s+(-2)X1Om/s=-5m/s 是否合理？？ 解：设车实际运动时间为t0，以汽车初速方向为正方向。 由 得运动时间 说明刹车后7 .5s汽车停止运动。 2、位移公式： 1、速度公式： v＝v0+at 匀变速直线运动规律： 3、平均速度： 位移=“面积” 三 、 小结； 例3、一质点以一定初速度沿竖直方向抛出，得到它的v-t图象如图所示，试求出它在前2s内的位移；前4s内的位移。 v/m·s-1 t/s 0 5 2 -5 4 前2s内物体的位移为5m 前4s内物体的位移为0 注意：当图象在时间轴下方时，表示的位移为负 位移与速度的关系 有时已知量与未知量都不涉及时间。例如 三、匀变速直线运动位移与速度的关系 由位移公式： 又由速度公式： v=v0+at 不涉及到时间t，用这个公式方便 例4：推动弹头加速运动。若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动，设子弹的加速度a=5×105m/s2，枪筒长x=0.64m，求子弹射出枪口时的速度。 解：以子弹射出枪口时速度v方向为正方向 可得： 由位移公式： 又由速度公式： v＝v0+at o 子弹通过中间位置时的速度大小？ 推论：做匀变速直线的物体，在任一段位移内的中间位置的瞬间速度 匀变速直线运动规律： 3、位移与速度关系： 4、平均速度： 2、位移公式： 1、速度公式： v＝v0+at 5、中间位置速度公式 例2：一辆汽车做匀减速直线运动，初速度为15m/s，加速度大小为3m/s2，求： （1）汽车3s末速度的大小。 （2）汽车的速度减为零所经历的时间。 （3）汽车2s内的位移。 （4）汽车第2s内的位移。 （5）汽车8s的位移。 寻找更多的方法！ 注意做题的格式、用字母符号来表示物理量 例3：一辆汽车原来匀速行驶，速度是24m/s，从某时刻起以2m/s2的加速度匀加速行驶。从加速行驶开始行驶180m所需时间为多少？ 解：设初速度v0方向为正，所需时间为t 根据题意得：v0 =24m/s a=2m/s2 x =180m 所以由 得：t2+24t-180=0 t1=6s t2= -30s 所以行驶180m所需的时间为6s (舍去） 注意要结合实际情况 例4：骑自行车的人以5m/s的初速度匀减地上一个斜坡，加速度的大小为0.4m/s2，斜坡长30m，骑自行车的人通过斜坡需要多少时间？ 解：以初速度v0方向为正方向 由位移公式 代入数据解得：t1=10s，t2=15s 讨论： 把两个时间代入速度公式可算出对应的末速度: v1=1m/s，v2=-1m/s 与实际情况不符，舍去！ 答案：t=10s 根据题意得：v0 =5m/s a=-0.4m/s2 x =30m 1、认真复习本节内容 2、独立完成作业本42