匀变速直线运动的位移和时间的关系市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

2.3 2.3 匀变速直线运动位匀变速直线运动位移与时间关系移与时间关系 第1页知识回顾知识回顾:匀变速直线运动匀变速直线运动1、a方向和方向和v0方向相同方向相同加速运动加速运动2、a方向和方向和v0方向相反方向相反减速运动减速运动v=v0+at注意：以初速度方向为正方向，当物体做加速运注意：以初速度方向为正方向，当物体做加速运动时，动时，a取正值；当物体做减速运动时，取正值；当物体做减速运动时，a取负值取负值vt0vt0第2页一、匀速直线运动位移一、匀速直线运动位移问题问题1：匀速直线运动位移公式？：匀速直线运动位移公式？在时间在时间t内位移：内位移：x=vt问题问题2：在：在v-t图象中怎样表示位移？图象中怎样表示位移？对于匀速直线运动，物体对于匀速直线运动，物体位移位移对应着对应着v-t图象中一块图象中一块矩矩形面积形面积第3页问题问题3：匀变速直线运动位移与：匀变速直线运动位移与v-t图象是否也图象是否也有类似关系？为何能够呢？有类似关系？为何能够呢？阅读书本第阅读书本第37页页“思索与讨论思索与讨论”科学思想方法：无限分割，逐步迫近，再累加科学思想方法：无限分割，逐步迫近，再累加微元法微元法问题问题4：材料中表达了什么科学思想？：材料中表达了什么科学思想？问题问题5：此科学思想方法能否应用到：此科学思想方法能否应用到v-t图象上？图象上？第4页从从v-t图象中探究匀变速直线运动位移图象中探究匀变速直线运动位移1234梯形梯形OABC面积在数值上就等于做匀变速直线面积在数值上就等于做匀变速直线运动物体在运动物体在0（此时速度为（此时速度为v0）到）到t（此时速度（此时速度为为v）这段时间位移。）这段时间位移。第5页二、匀变速直线运动位移公式二、匀变速直线运动位移公式由图可知：梯形由图可知：梯形OABC面积面积S=（OC+AB）OA/2代入各物理量得：代入各物理量得：又又 v=v0+at得：得：第6页问题问题6：书本第：书本第40页页“思索与讨论思索与讨论”匀变速直线运动在匀变速直线运动在x-t图象中是一条抛物线图象中是一条抛物线注意：注意：x-t图象不是物体运动轨迹图象不是物体运动轨迹 利用初中数学课中学过函数图像知利用初中数学课中学过函数图像知识，你能画出初速度为识，你能画出初速度为0匀变速直线运动匀变速直线运动x=at2/2x-t图像草图吗？图像草图吗？第7页例例1、一质点以一定初速度沿竖直方向抛出，得、一质点以一定初速度沿竖直方向抛出，得到它到它v-t图象如图所表示，试求出它在前图象如图所表示，试求出它在前2s内位内位移；前移；前4s内位移。内位移。v/ms-1t/s052-54前前2s内物体位移为内物体位移为5m前前4s内物体位移为内物体位移为0注意：当图象在时间轴注意：当图象在时间轴下方下方下方下方时，表示位移为时，表示位移为负负负负第8页例例2：一辆汽车以：一辆汽车以1m/s2加速度行驶了加速度行驶了12s，驶过，驶过了了180m。汽车开始加速时速度是多少？。汽车开始加速时速度是多少？解：以汽车运动初速解：以汽车运动初速v0为正方向为正方向由由得：得：第9页例例3、在平直公路上，一汽车速度为、在平直公路上，一汽车速度为10m/s。从。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2加速度运动，问刹车后加速度运动，问刹车后4s末车离开始刹车点多远末车离开始刹车点多远？刹车问题刹车问题!解解:以汽车初速度方向为正方向以汽车初速度方向为正方向所以由所以由得：车位移：得：车位移：x=v0t+at2/2=10 4m-242/2m=24m则：则：v0=10m/s a=-2m/s2 t=4s思索：求汽车刹车后思索：求汽车刹车后8 8秒位移呢？秒位移呢？第10页三、平均速度与中间时刻速度推导三、平均速度与中间时刻速度推导将将s s代入代入整理得：整理得：观察右图可得：观察右图可得：vt2vv（v+vt）v t2（v+vt）vst因为因为tv/m.s-1v0vtt2v t2t/s第11页小结小结:1、v-t图象中面积表示位移图象中面积表示位移2、位移和时间关系公式：、位移和时间关系公式：3、详细计算时要考虑到实际情况、详细计算时要考虑到实际情况 比如比如刹车过程。刹车过程。x=v0t+at2/2加速运动时加速运动时a取正，加速运动时取正，加速运动时a取负取负第12页2、位移公式：、位移公式：1、速度公式：、速度公式：vv0+at匀变速直线运动规律：匀变速直线运动规律：3、平均速度：、平均速度：第13页位移与速度关系位移与速度关系第14页例例1：推进弹头加速运动。若把子弹在枪筒中：推进弹头加速运动。若把子弹在枪筒中运动看做匀加速直线运动，设子弹加速度运动看做匀加速直线运动，设子弹加速度a=5105m/s2，枪筒长，枪筒长x=0.64m，求子弹射出枪，求子弹射出枪口时速度。口时速度。解：以子弹射出枪口时速度解：以子弹射出枪口时速度v方向为正方向方向为正方向可得：可得：由位移公式：由位移公式：又由速度公式：又由速度公式：vv0+at第15页三、匀变速直线运动位移与速度关系三、匀变速直线运动位移与速度关系由位移公式：由位移公式：又由速度公式：又由速度公式：vv0+at得：得：不包括到时间t，用这个公式方便第16页匀变速直线运动规律：匀变速直线运动规律：3、位移与速度关系：、位移与速度关系：4、平均速度：、平均速度：2、位移公式：、位移公式：1、速度公式：、速度公式：vv0+at第17页例例2：一辆汽车做匀减速直线运动，初速度为：一辆汽车做匀减速直线运动，初速度为15m/s，加速度大小为，加速度大小为3m/s2，求：，求：（1）汽车）汽车3s末速度大小。末速度大小。（2）汽车速度减为零所经历时间。）汽车速度减为零所经历时间。（3）汽车）汽车2s内位移。内位移。（4）汽车第）汽车第2s内位移。内位移。（5）汽车）汽车8s位移。位移。寻找更多方法！寻找更多方法！注意做题注意做题格式格式、用、用字母字母符号符号来表示物来表示物理量理量第18页例例3：一辆汽车原来匀速行驶，速度是：一辆汽车原来匀速行驶，速度是24m/s，从某时刻起以，从某时刻起以2m/s2加速度匀加速行驶。从加速度匀加速行驶。从加速行驶开始行驶加速行驶开始行驶180m所需时间为多少？所需时间为多少？解：设初速度解：设初速度v0方向为正，所需时间为方向为正，所需时间为t依据题意得：依据题意得：v0=24m/s a=2m/s2 x=180m所以由所以由得：得：t2+24t-180=0t1=6s t2=-30s所以行驶所以行驶180m所需时间为所需时间为6s(舍去）舍去）注意要结合注意要结合实际情况实际情况第19页例例4：骑自行车人以：骑自行车人以5m/s初速度匀减地上一个初速度匀减地上一个斜坡，加速度大小为斜坡，加速度大小为0.4m/s2，斜坡长，斜坡长30m，骑，骑自行车人经过斜坡需要多少时间？自行车人经过斜坡需要多少时间？解：以初速度解：以初速度v0方向为正方向方向为正方向由位移公式由位移公式代入数据解得：代入数据解得：t1=10s，t2=15s讨论：讨论：把两个时间代入速度公式可算出对应末速度把两个时间代入速度公式可算出对应末速度:v1=1m/s，v2=-1m/s与实际情况不符，舍去！与实际情况不符，舍去！答案：答案：t=10s依据题意得：依据题意得：v0=5m/s a=0.4m/s2 x=30m第20页例例4：汽车从静止开始匀加速直线运动，用：汽车从静止开始匀加速直线运动，用10s经过经过x=140m，过桥后速度为，过桥后速度为v=16m/s求上桥时速度求上桥时速度桥头与出发点间距离桥头与出发点间距离第21页