《位移变化规律》匀变速直线运动的研究PPT

《位移变化规律》匀变速直线运动的研究PPT

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图像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．

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．

4．会用公式v2－v20＝2as进行分析和计算.

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位移变化规律PPT，第二部分内容：新知探究

一、匀变速直线运动的位移－时间关系

1．在v－t图像中，位移在数值上等于v－t图像与时间轴所围的_________．

2．图像表示：在v－t图像中，做匀变速直线运动的物体的位移对应着v－t图像中的图线和_________包围的面积．如图所示，在0～t时间内的位移大小等于_________的面积．

3．位移公式：s＝v0t＋12at2.式中v0表示_________，a表示加速度，s表示物体在时间t内运动的_________．

二、匀变速直线运动的速度－位移关系

1．公式：v2t－v20＝_________．

速度公式vt＝_________．

位移公式s＝_________．

由以上公式可得：v2t－v20＝_________．

(1)匀速直线运动的位移与时间成正比．(　　)

(2)匀变速直线运动的位移与时间成正比．(　　)

(3)初速度越大，时间越长，做匀变速直线运动的物体的位移一定越大．(　　)

(4)公式v2－v20＝2as适用于所有的直线运动．(　　)

(5)做匀加速直线运动的物体，位移越大，物体的末速度一定越大．(　　)

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

(2)某城市的交通部门规定，交通繁忙路段机动车辆的速度限制在25 km/h以内，并要求驾驶员必须保持至少5 m的车距．一旦发生交通事故，我们会看到交警测量有关距离，其中非常重要的是刹车距离．你知道测量刹车距离的目的吗？

提示：(1)是．推导匀变速直线运动位移时所用的无限分割的思想，同样适用于变加速直线运动，用同样的方法可证明：变加速直线运动中物体的位移也对应v－t图像中图线与时间轴所包围的面积．

(2)测量刹车距离，由公式v2－v20＝2as即可算出汽车刹车前的速度，从而判断汽车是否超速．

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位移变化规律PPT，第三部分内容：师生互动

匀变速直线运动的位移公式

某质点做匀变速直线运动，已知初速度为v0，在t时刻的速度为v，加速度为a.完成下列填空，推导匀变速直线运动的位移与时间关系，体会微元法的基本思想．

(1)把匀变速直线运动的v－t图像分成几个小段，如图甲所示．每段位移约等于每段起始时刻速度×每段的时间＝对应矩形的面积．故整个过程的位移约等于各个小矩形的______．

(2)把运动过程分为更多的小段，如图乙所示，各小矩形的________可以更精确地表示物体在整个过程的位移．

(3)把整个运动过程分得非常细，如图丙所示，很多小矩形合在一起形成了一个梯形OABC，________就代表物体在相应时间间隔内的位移．

【达标练习】

1．(多选)质点由静止开始做匀加速直线运动，第1 s内位移为2 m，关于它的运动情况，下列说法正确的是(　　)

A．第1 s内的平均速度为2 m/s

B．第1 s末的瞬时速度为2 m/s

C．第2 s内的位移为4 m

D．运动过程中的加速度为4 m/s2

2．一辆汽车在高速公路上以30 m/s的速度匀速行驶，由于在前方出现险情，司机紧急刹车，刹车时加速度的大小为5 m/s2，求：

(1)汽车刹车后20 s内滑行的距离；

(2)从开始刹车到汽车滑行50 m所经历的时间；

(3)在汽车停止前3 s内汽车滑行的距离．

匀变速直线运动的位移－速度公式

如果你是机场跑道设计师，若已知飞机的加速度为a，起飞速度为v，则跑道的长度至少为多长？

【核心深化】

1．公式的适用条件：公式表述的是匀变速直线运动的速度与位移的关系，适用于匀变速直线运动．

2．公式的意义：公式2as＝v2－v20反映了初速度v0、末速度v、加速度a、位移s之间的关系，当其中三个物理量已知时，可求另一个未知量．

3．公式的矢量性：公式中v0、v、a、s都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一般选v0方向为正方向．

(1)物体做加速运动时，a取正值，做减速运动时，a取负值．

(2)s＞0，说明物体通过的位移方向与初速度方向相同；s＜0，说明位移的方向与初速度的方向相反．

4．两种特殊形式

(1)当v0＝0时，v2＝2as.(初速度为零的匀加速直线运动)

(2)当v＝0时，－v20＝2as.(末速度为零的匀减速直线运动)　

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