2022年高中物理必修第一册2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 课件PPT

第二章匀变速直线运动的研究3、匀变速直线运动的位移与时间的关系4、匀变速直线运动的位移与速度的关系 复习匀速直线运动匀变速直线运动v=v0v=v0+atV0V0t 思考能否通过v-t图象进一步知道物体位移与时间的关系？ 匀速直线运动的位移VV0ttV0t-VtVtVt结论：在匀速直线运动的v-t图象中，物体的位移x在数值上等于图线与坐标轴所围的矩形面积。（其中横轴上方的面积代表位移为正方向，横轴下方的面积代表位移为负方向）x=vt匀速直线运动的位移公式： 思考与讨论：对于匀变速直线运动，它的位移与它的v-t图象，是不是也有类似的关系呢？阅读课本P37-38,思考并发表你的意见 匀变速直线运动的位移V1V2V3V4V0V0ttt1t2t3t4结论：在匀变速直线运动的v-t图象中，物体的位移x在数值上等于图线与坐标轴所围的面积。（横轴上方的面积与横轴下方的面积有什么分别？） 匀变速直线运动位移与时间的关系式（简称位移公式）匀变速直线运动的位移V0ttV0思考：能否利用上述结论找出匀变速直线运动的位移与时间的关系式呢？ABCS=(OC+AB)×OA12—x=(v0+v)t12—v=v0+atx=v0t+at12—20v 匀变速直线运动的位移公式at12—2tv0△vx=v0t+at12—2v0tv0ttv0tv0△vv0ttv0v0tat12—2 说明1.公式中的x、v0、a均为矢量，应用时必须选取统一方向为正方向。2.利用和综合应用，可以解决所有的匀变速直线运动。x=v0t+at12—2v=v0+atx=v0t+at12—2 做一做:2、你能自己推导得出匀变速直线运动的平均速度公式吗？试一试1、写出初速度为0的匀变速直线运动的位移时间关系式。x=at12—2推论一 匀变速直线运动的位移与速度的关系列方程：v=v0+atx=v0t+at12—2匀变速直线运动的位移与速度的关系v2–v02=2ax注意：1、优点：不需计算时间t。2、公式中四个矢量v、v0、a、x要规定统一的正方向。3、若v0=0，则v=?初速度为0的匀变速直线运动：v2=2ax4、若v=0，则v0=?匀减速至速度为0的匀变速直线运动：–v02=2ax 推论二oT3T2T4Ts1s2s3s4s2-s1=s3-s2=s4-s3=…..=aT2在匀变速直线运动中，相邻相等时间内的位移差为一定值aT2应用：纸带处理求加速度a：——逐差法自主探究：纸带数据处理公式 课本例题规范：一般应先用字母代表物理量进行运算，得出用已知量表达未知量的关系式，然后再把数值代入式中，求出未知量的值，这样做能够清楚地看出未知量与已知量的关系，计算也比较简便。 课本例题 课本例题 1、物体的位移随时间变化的函数关系为x=（4t-2t2)m,则它运动的初速度、加速度分别为（）A4m/s,-2m/s2B4m/s,2m/s2C4m/s,-4m/s2D4m/s,4m/s2C2、某物体做直线运动，物体的速度-时间图象如图所示，若初速度的大小为v0,末速度的大小为v,则在时间t1内物体的平均速度（）A等于B小于C大于D条件不足，无法比较vvv0t1otC例与练 一个物体做匀变速直线运动，从某时刻起，通过20m的位移用时4s，紧接着通过下一段20m位移用时为2s，求物体的加速度a和该时刻物体的速度v0的大小。（a=1.67m/s2v0=1.67m/s)例与练 小结一、匀速直线运动的位移公式：x=vt四、在v-t图象中，物体的位移x在数值上等于图线与坐标轴所围的面积。（其中横轴上方的面积代表位移为正方向，横轴下方的面积代表位移为负方向。）二、匀变速直线运动的位移公式：x=v0t+at12—2三、匀变速直线运动的平均速度公式v0ttv0v0ttv0 小结匀变速直线运动的规律：{位移公式速度公式位移—速度公式平均速度公式纸带数据处理公式S2-s1=s3-s2=s4-s3=…..=at2v2–v02=2ax 五个公式的选用方法1、如果题中无位移s,也不让求位移，一般选用速度公式；2、如果题中无末速度v，也不求，一般选用位移公式；3、如果题中无运动时间t，也不用求，一般选用位移-速度公式；4、如果题中无加速度a，也不用求，一般选用平均速度公式；5、如果知道连续相等时间内的位移（如纸带处理），选用△x=aT2 一质点由静止以加速度大小a1先匀加速t1时间，再以加速度大小a2匀减速减速至0，需时t2，则（）A、质点位移为B、质点位移为C、平均速度为D、a1:a2=t1:t2ABC例与练 例1、做匀加速直线运动的质点，通过某一段位移x的时间为t1,通过下一段同样长的位移x的时间为t2，求质点的加速度。解法一：作质点运动示意图如图所示：ABCVAVBVCXXt1t2a设质点运动方向为正方向，由运动学公式得：AB过程：x=vAt1+at12/2①BC过程：x=vBt2+at22/2②又有VB=VA+at1③联立①②③可解得：解法二：作v-t图如图所示tv0t1+t2VAt1vBvC①②③例与练 注意刹车问题的陷阱例与练例2：汽车以l0m/s的速度在平直公路上匀速行驶，刹车后经2s速度为6m/s。求：（1）刹车后8s内前进的距离。（2）刹车后前进24m所用的时间； 例3：某市规定，汽车在学校门前马路上的行驶速度不得超过40km/h。一次，一辆汽车在校门前马路上遇到紧急情况刹车，由于车轮抱死，滑行时在马路上留下一道笔直的车痕，交警测量了车痕长度为9m,又从监控资料上确定了该车刹车时到停止的时间为1.5s，立即判断出这辆车违章超速，这是为什么？例与练 法一):速度判断法车行驶9m，由题可知：平均速度又有得初速度由此可知，此车违章超速法二):位移判断法若车以40km/h行驶，由平均速度可得：则刹车的位移由此可知，此车违章超速平均速度公式的妙用例与练 国家规定某型号的汽车运行的安全技术标准如下：汽车载重标准为4.5t≤质量≤12t空载检测的制动距离（车速20km/h)≤3.8m满载检测的制动距离（车速30km/h)≤8m试问：该型号的汽车空载和满载时的加速度应该满足什么要求？空载a1≥4.06m/s2满载a2≥4.34m/s2例与练 布置作业1、课本“问题与练习”T1、T2、2、课后思考：课本“问题与练习”T3