高中物理人教版必修第一册2.2匀变速直线运动的位移与时间的关系 导学案

2019-2020年高中物理2.3+4匀变速直线运动的位移与时间、速度的关系导学案新人教版必修1当你乘坐出租车时，细心观察可以发现，有经验的司机在看到红色信号灯后，未必就立即刹车减速，他们总是要根据停止线的距离迅速估测一下时间，然后采取相应措施，这样开车就是所谓的经济省油了……那么，位移和时间究竟存在什么样的关系呢？并且我们知道，出租车行驶的速度越大，刹车的距离(位移)越大，初速度和刹车位移之间又有什么关系呢？为了更精确地描述物体的运动，寻找物体的运动特点，本节将研究匀变速直线运动的位移与时间的关系．在推导位移公式的过程中，本节引入了微分思想，正是这种思想引导着我们的祖先发现了很多物理规律．要点一、匀速直线运动的位移1．匀速直线运动的位移公式x＝vt注意：取运动的初始时刻(t＝0时)物体的位置为坐标原点，这样，物体在时刻t的位移等于这时的坐标x，从开始到t时刻的时间间隔为t.2．匀速直线运动的x－t图象若取t＝0时，x＝0，则x－t图象为过原点的一条倾斜的直线，如图2－3、4－1所示．若在t＝0时，x＝x0，则x－t图象为一条纵轴截距为x0的倾斜的直线，如图2－3、4－2所示，x－t图象的斜率表示物体运动的速度，v＝.3．匀速直线运动的v－t图象匀速直线运动的速度v不随时间变化，其v－t图象为一条平行于时间轴的直线，如图2－3、4－3所示．(1)v－t图象的斜率表示加速度a，在匀速直线运动中，a＝＝0.(2)v－t图象与时间t轴间的面积在数值上等于物体做匀速直线运动在这段时间内的位移．(3)v－t图象的纵截距表示速度的大小． 要点二、匀变速直线运动的位移．1．匀变速直线运动的位移公式x＝v0t＋at22．推导过程如图2－3、4－4所示，为匀变速直线运动的v－t图象，在时间t内的位移x在数值上等于图线与时间t轴所围面积．v－t图象中直线下面的梯形OABC的面积S＝(OC＋AB)·OA把面积以及各条线段换成所代表的物理量，得x＝(v0＋v)t由速度公式v＝v0＋at代入上式得x＝v0t＋at23．对位移公式x＝v0t＋at2的理解(1)位移公式说明匀变速直线运动的位移与时间是二次函数关系，式中v0是初速度，时间t是物体实际运动的时间．(2)此公式既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动．在取初速度v0方向为正方向的前提下，匀加速直线运动a取正值，匀减速直线运动a取负值；计算结果x>0，说明位移的方向与初速度v0方向相同；x