高中物理必修第二章2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系Microsoft-Office-Power

新课标人教版必修一绵阳东辰国际学校胡明会§2.3第二章匀变速直线运动的研究（一）知识与技能1、知道匀速直线运动的位移与时间的关系2、理解匀变速直线运动的位移及其应用3、理解匀变速直线运动的位移与时间的关系及其应用4、理解v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移（二）过程与方法1、通过近似推导位移公式的过程，体验微元法的特点和技巧，能把瞬时速度的求法与此比较。2、感悟一些数学方法的应用特点。（三）情感、态度与价值观1、经历微元法推导位移公式和公式法推导速度位移关系，培养自己动手能力，增加物理情感。2、体验成功的快乐和方法的意义。三维目标一、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.怎样用v-t图探究匀变速直线运动的位移1234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。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？）由图可知：梯形OABC的面积S=（OC+AB）×OA/2代入各物理量得：tvvx)(210又v=v0+at得：2012xvtat二、匀变速直线运动的位移at12—2tv0△vx=v0t+at12—2v0tv0ttv0tv0△vv0ttv0v0tat12—21.匀加速直线运动的位移x=v0t一at12—22.匀减速直线运动的位移问题4.课本第42页“做一做”解答:x-t图象不是物体运动的轨迹,匀变速直线运动在x-t图象中是一条抛物线.三.对匀变速直线运动位移公式的理解1.反映了位移随时间的变化规律2.因为υ0、α、x均为矢量，使用公式时应先规定正方向。（一般以υ0的方向为正方向）若物体做匀加速运动,a取正值,若物体做匀减速运动,则a取负值.3.若v0=0,则匀变速直线运动位移x=at2/24.由v-t图的物理意义得位移X=（VO十Vt）t/23、位移公式：2021attvx2、速度公式：v＝v0+at匀变速直线运动规律：1、加速度：00ttvvtva4、平均速度：txvvv)(210知识小结1、一质点以一定初速度沿直线运动，得到它的v-t图象如图所示，试求（1）它在前2s内的位移和路程；（2）前4s内的位移和路程。v/m·s-1t/s052-54前2s内物体的位移为5m,方向与初速度方向相同;路程为5m.前4s内物体的位移为0,路程为10m注意：当图象在时间轴下方时，表示的位移为负同步跟综训练2：一辆汽车以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为正方向由得：2021attvxsmsmattxv/9/1212112180210同步跟综训练3、在平直公路上，一汽车的速度为10m/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，求（1）刹车后4s末车离开始刹车点多远？（2）求汽车刹车后8秒的位移？解:（1）以汽车初速度方向为正方向2021attvx所以由得：汽车的位移：x=v0t+at2/2=10×4m-2×42/2m=24m则：v0=10m/sa=-2m/s2t=4s同步跟综训练（2）汽车从刹车到停的时间只有5s,汽车刹车后8秒的位移大小为25m,方向与初速度方向相同.4、一质点沿一直线运动，t=0时，位于坐标原点，下图为质点做直线运动的速度－时间图象。由图可知：⑴该质点的位移随时间变化的关系式是：x=____________。⑵在时刻t=___________s时，质点距坐标原点最远。⑶从t=0到t=20s内质点的位移是___________；通过的路程是___________。-4t+0.2t210040m4－41020t/sv/(m·s-1)同步跟综训练同步跟综训练5.火车沿平直铁轨匀加速前进，通过某一路标时的速度为10.8km／h，1min后变成54km／h，再经一段时间，火车的速度达到64.8km／h。求所述过程中，火车的位移是多大？点拨：①运动学公式较多，同一个题目往往有不同求解方法；②为确定解题结果是否正确，用不同方法求解是一种有效措施。火车位移大小787.5m当堂训练题1.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10s末车离开始刹车点多远？2.如图所示是曲线形状相同的v－t图象甲和x－t图象乙．试分析两图各自表示的运动情况．解析甲图：0～2s内,物体做加速运动,加速度为1.5m/s2；2～4s内，物体做匀速直线运动,速度为3m/s；4～5s内，物体做减速运动,加速度的大小为3m/s2.乙图：0～2s内,物体做匀速直线运动,速度为1.5m/s；2～4s内,物体静止；4～5s内,物体做反向的匀速直线运动,速度的大小为3m/s.当堂训练题3.某质点的运动图象如图所示，则质点()A．在第1s末运动方向发生变化B．在第2s末运动方向发生变化C．在第2s内速度越来越D．在第3s内速度越来越大当堂训练题答案BD4.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的v－t图中，直线a、b分别描述了甲、乙两车在0~20s的运动情况.关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是()A．在0～10s内，两车逐渐靠近B．在10～20s内，两车逐渐远离C．在5～15s内，两车的位移相等D．在t＝10s时，两车在公路上相遇当堂训练题答案C解析根据v－t图线与时间轴所围面积表示位移可知：在0～10s内，两车的位移差逐渐增大，即两车在远离，选项A错误；在10～20s内，甲的位移增加得多，两车在靠近，到20s末两车相遇，选项B错误；在5～15s内，由图线的对称关系知两图线在此时间段与时间轴所围面积相等，故两车位移相等，选项C正确；v－t图线的交点表示该时刻速度相等，选项D错误．5.由静止开始做匀加速直线运动的汽车，第1s内通过0.4m的位移，求：(1)汽车在第1s末的速度为多大？(2)汽车在第2s内通过的位移为多大？当堂训练题(1)由x＝12at2得：a＝2xt2＝2×0.412m/s2＝0.8m/s2所以汽车在第1s末的速度为：v1＝at1＝0.8×1m/s＝0.8m/s.(2)汽车在前2s内的位移为：x′＝12at′2＝12×0.8×22m＝1.6m所以第2s内汽车的位移为：x2＝x′－x＝1.6m－0.4m＝1.2m.答案(1)0.8m/s(2)1.2m解析:(1)由x＝12at2得：a＝2xt2＝2×0.412m/s2＝0.8m/s2所以汽车在第1s末的速度为：v1＝at1＝0.8×1m/s＝0.8m/s.(2)汽车在前2s内的位移为：x′＝12at′2＝12×0.8×22m＝1.6m所以第2s内汽车的位移为：x2＝x′－x＝1.6m－0.4m＝1.2m.答案(1)0.8m/s(2)1.2m