《匀变速直线运动的位移与时间的关系》匀变速直线运动的研究PPT课件

《匀变速直线运动的位移与时间的关系》匀变速直线运动的研究PPT课件

第一部分内容：学习目标

1.知道匀变速直线运动的位移与v－t图象中图线与坐标轴围成面积的关系.

2.了解利用极限思想解决物理问题的方法．(难点)

3.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系并会用来分析、解决问题．(重点)

4.会推导速度与位移的关系式，并知道匀变速直线运动的速度与位移的关系式中各物理量的含义．(难点)

5.会用公式v2－v20＝2ax进行分析和计算．(重点)

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匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT，第二部分内容：新知探究

一、匀变速直线运动的位移

1．位移在v－t图象中的表示

做匀变速直线运动的物体的位移对应着v－t图象中的图线和_____________包围的“面积”．如图所示，物体在0～t时间内的位移大小等于________的面积．

2．位移与时间关系式：x＝v0t＋12at2.

3．用图象表示位移

(1)x－t图象：以________为横坐标，以________为纵坐标，描述位移随时间变化情况的图象．

(2)常见的x－t图象

二、速度与位移的关系式

v2－v20＝________．

速度公式：v＝________．

位移公式：x＝_____________．

由以上两式消去t得：v2－v20＝________．

3．两种特殊形式

(1)当v0＝0时，v2＝2ax.

(2)当v＝0时，－v20＝2ax.

(1)匀速直线运动物体的运动轨迹就是它的x－t图象．(　　)

(2)位移公式x＝v0t＋12at2适用于匀变速直线运动．(　　)

(3)初速度越大，时间越长，匀变速直线运动物体的位移一定越大．(　　)

(4)匀变速直线运动的位移与初速度、加速度、时间三个因素有关．(　　)

(5)同一直线上运动的两物体，速度相等时，两物体相距最远或最近．(　　)

(6)两物体同向运动恰好不相碰，则此时两物体速度相等．(　　)

(1)(2019•北京四中高一检测)在交警处理某次交通事故时，通过监控仪器扫描，输入计算机后得到该汽车在水平面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为x＝20t－2t2(x的单位是m，t的单位是s)．则该汽车在路面上留下的刹车痕迹长度为(　　)

A．25 m   B．50 m

C．100 m  D．200 m

(2)(2019•大庆一中高一检测)如图所示，木块A、B并排且固定在水平桌面上，A的长度是L，B的长度是2L.一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A，以速度v2穿出B.子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动．则子弹穿出A时的速度为(　　)

(3)物体做变加速直线运动时，其v－t图象是一条曲线，此时物体的位移是否还对应v－t图象中图线与时间轴所包围的面积？

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匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT，第三部分内容：师生互动

对公式x＝v0t＋12at2的理解和应用

如图所示，汽车由静止以加速度a1启动，行驶一段时间t1后，又以加速度a2刹车，经时间t2后停下来．请思考：

(1)汽车加速过程及刹车过程中，加速度的方向相同吗？

(2)根据位移公式求加速过程及减速过程中的位移，速度及加速度的正、负号如何确定？

要点提示　(1)汽车加速时加速度的方向与运动方向相同，减速时加速度方向与运动方向相反，因此两过程中加速度方向不同．

(2)根据位移公式求位移时，一般取初速度方向为正方向，加速时，加速度取正值，减速时，加速度取负值．

【核心深化】

1．对位移公式x＝v0t＋12at2的理解

公式意义位移随时间变化的规律

各量意义x、v0、a分别为t时间内的位移、初速度、加速度

公式特点含有4个量，若知其中三个，能求另外一个

矢量性x、v0、a均为矢量，应用公式时，一般选v0的方向为正方向，若匀加速，a＞0；若匀减速，a＜0

适用条件匀变速直线运动

2.通常有以下几种情况

运动情况取值

若物体做匀加速直线运动  a与v0同向，a取正值(v0方向为正方向)

若物体做匀减速直线运动  a与v0反向，a取负值(v0方向为正方向)

若位移的计算结果为正值  说明位移的方向与规定的正方向相同

3.应用步骤

(1)确定一个方向为正方向(一般以初速度的方向为正方向)．　

(2)根据规定的正方向确定已知量的正、负，并用带有正、负的数值表示．

(3)根据位移－时间关系式或其变形式列式、求解．

(4)根据计算结果说明所求量的大小、方向．

关键能力2　巧用逆向思维法解决匀减速运动

(2019•郑州高一检测)一滑块以某一速度从斜面底端滑到顶端时，其速度恰好减为零．已知运动中滑块加速度恒定．若设斜面全长为L，滑块通过最初12L所需的时间为t，则滑块从斜面底端滑到顶端所用时间为(　　)

A．2t　　B．(2＋2)t

C．3t      D．2t

逆向思维法就是沿着物理过程发生的相反方向，根据原因探索结果的思维方式，即把运动过程的末态当成初态、初态当成末态进行反向研究的方法，该法一般用于末态已知的情况或末态很容易确定的情况，如匀减速直线运动可看成加速度等大反向的匀加速直线运动．　 

【达标练习】

1．(2019•绵阳期末)在“车让人”交通安全活动中，交警部门要求汽车在斑马线前停车让人．以8 m/s匀速行驶的汽车，当车头离斑马线8 m时司机看到斑马线上有行人通过，已知该车刹车时最大加速度为5 m/s2，驾驶员反应时间为0.2 s．若驾驶员看到斑马线上有行人时立即紧急刹车，则(　　)

A．汽车能保证车让人

B．汽车通过的距离是6.4 m

C．汽车运动的时间是1.6 s

D．在驾驶员反应时间内汽车通过的距离是1 m

2.如图所示，骑自行车的人以5 m/s的初速度匀减速上一个斜坡，加速度的大小为0.4 m/s2，斜坡长30 m，骑自行车的人通过斜坡需要多长时间？

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匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT，第四部分内容：随堂知能演练

1．关于质点做匀速直线运动的位移－时间图象，以下说法正确的是(　　)

A．图线代表质点运动的轨迹

B．图线的长度代表质点的路程

C．图象是一条直线，其长度表示质点的位移大小，每一点代表质点的位置

D．利用x－t图象可知质点任意时间内的位移及发生某段位移所用的时间

2．一物体以2 m/s的初速度做匀加速直线运动，4 s内位移为16 m，则(　　)

A．物体的加速度为2 m/s2

B．4 s内的平均速度为6 m/s

C．4 s末的瞬时速度为6 m/s

D．第2 s内的位移为6 m

3．(2019•广州一模)高速公路的ETC电子收费系统如图所示，ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离．某汽车以21.6 km/h的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3 s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆．已知司机的反应时间为0.7 s，刹车的加速度大小为5 m/s2，则该ETC通道的长度约为(　　)

A．4.2 m　B．6.0 m

C．7.8 m  D．9.6 m

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