2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系2.4匀变速直线运动的位移与速度的关系班级:姓名:※学习目标※1.了解匀变速直线运动位移与时间关系的推导方法。2.能用及解决简单问题。3.掌握匀变速直线运动的之间的相互关系,会用公式解决相关问题。☆重难点☆灵活运用匀变速直线运动的位移与时间、速度关系公式解决问题★自主探究★一、匀变速直线运动公式1.做匀速直线运动的物体,其位移-时间公式为________,其v-t图象为一条于时间轴的直线。2.匀变速直线运动的速度与时间的公式为________________,位移与时间的公式为________________,速度与位移的公式为________________。三个公式中共有个物理量,分别是、、、、(用字母符合表示),共同的物理量是,选用其中某个公式求某个物理量时,必须要知道另外个物理量。【试一试】1.某质点的位移随时间的变化关系式为x=4t+2t2,x与t的单位分别是米与秒,则质点的初速度与加速度分别是()A.4m/s与2m/s2B.0与4m/s2C.4m/s与4m/s2D.4m/s与02.一火车以2m/s的初速度,1m/s2的加速度做匀加速直线运动,求:(1)火车在第3s末的速度是多少?(2)火车在前3s的位移是多少?
(3)火车前3s的平均速度是多少?3.某飞机起飞的速度是50m/s,在跑道上加速时可能产生的最大加速度是4m/s2,求飞机从静止到起飞成功需要跑道最小长度为多少?4.以20m/s的速度作匀速直线运动的汽车,制动后能在2m内停下来,如果该汽车以40m/s的速度行驶,则它的制动距离应该是多少?二、匀变速直线运动的v-t图象1.匀变速直线运动的v-t图象是一条_______的直线,其中图象的倾斜程度表示物体的__________,图象与坐标轴所围面积表示物体的_________。【试一试】1.如图所示是某一质点运动的速度-时间图像,请从图像中找出以下物理量,质点的初速度是________,0-2s内的加速度_________,2-4s的加速度______,4s-6s的加速度__________,质点离出发点最远的时刻是________,质点6s内的位移是________。◆课堂探究◆知识点一、匀变速直线运动的位移
问题1:如图,计算质点做匀速直线运动5s内的位移是多少?并结合图像认识位移与图像面积的关系。[合作讨论]分割和逼近的方法在物理学研究中有着广泛的应用.早在公元263年,魏晋时的数学家刘徽首创了“割圆术”请同学们观察下面两个图并体会圆内正多边形的边数越多,其周长和面积就越接近圆的周长和面积.下面我们采用这种思想方法研究匀加速直线运动的速度—时间图象.一物体做匀变速直线运动的速度一时间图象,如图甲所示.我们模仿刘徽的“割圆术”做法,来“分割”图象中图线与初、末时刻线和时间轴图线所围成的面积.请大家讨论.问题2:请同学们结合课本分析由乙图到丙图有什么变化?试想如果分的更多会怎样?
问题3:对于匀变速直线运动,它的位移与它的v—t图象,是不是也有类似匀速直线运动的关系呢?请根据图丁面积的计算方法推导。知识点二、匀变速直线运动的位移与速度的关系【讨论与交流】射击时,火药在枪筒内燃烧.燃气膨胀,推动弹头加速运动.我们把子弹在枪筒中的运动看作匀加速直线运动,假设子弹的加速度是a=5×l05m/s2,枪筒长x=0.64m,你能计算射出枪口时的速度.问题4:这个问题中,已知物理量为_____________,求解物理量为________,没有涉及的描述运动的物理量为______,它只是一个中间量。能不能根据和,直接得到位移x与速度v的关系呢?知识点三、对于匀变速直线运动,某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度问题5:某质点以初速度做匀变速直线运动,经过一段时间后速度为,试推导质点经过一半时间的瞬时速度等于这段时间的平均速度,即=
▲课堂达标检测▲1.一辆汽车以3m/s的初速度开始行驶,经过20s,驶过了260m.求汽车运动的加速度是多少?2.在平直公路上,一汽车以16m/s的速度做匀速直线运动,从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽车以2m/s2的加速度做匀减速直线运动,问刹车后5s末车离开始刹车点多远?10s末离开刹车点又是多远?3.某一做直线运动物体的v-t图象如图所示,根据图象求:(1)物体距出发点的最远位移;(2)前4s的位移;(3)前4s的路程。4.根据匀变速运动的位移公式和,则做匀加速直线运动的物体,在t秒内的位移说法正确的是()
A.加速度大的物体位移大B.初速度大的物体位移大C.末速度大的物体位移大D.平均速度大的物体位移大5.由静止开始做匀加速直线运动的物体,已知经过位移s时的速度是v,那么经过位移为2s时的速度是()A.2vB.4vC.D.v6.汽车以加速度a=2m/s2做匀加速直线运动,经过A点时其速度vA=3m/s,经过B点时速度vB=5m/s,则A、B之间的位移为多少?【知识网络】一般形式涉及量不涉及量速度-时间关系式位移-时间关系式位移-速度关系式平均速度求位移