人教版高中物理必修一 （勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系）勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究教學(xué)課件(第1課時(shí))

勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第1課時(shí)

新課引入新課引入勻速直線運(yùn)動(dòng)勻變直線運(yùn)動(dòng)的位移為恰好等于v-t圖線與坐標(biāo)軸所圍成圖形的面積。新課引入勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移是不是也等于v-t圖線與坐標(biāo)軸所圍成圖形的面積?內(nèi)容講解一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移將物體的運(yùn)動(dòng)分成按時(shí)間的若干小段一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的初速度為v0，加速度為a，時(shí)間為t。若將物體的運(yùn)動(dòng)分成n個(gè)小段，則每個(gè)小段的時(shí)間為第i(i∈N+，i∈[1,n])個(gè)小段內(nèi)物體的初速度為vi=v0+a(i-1)t0于是可得第i(i∈N+，i∈[1,n])個(gè)小段內(nèi)物體的位移為一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移將這n個(gè)小段的位移加起來(lái)，于是有由上式可得，當(dāng)n?∞時(shí)，有二、速度與位移的關(guān)系速度與時(shí)間的關(guān)系位移與時(shí)間的關(guān)系兩式聯(lián)立得速度與位移的關(guān)系典題剖析典題剖析例1

一物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a＝2m/s2，求：(1)第5s末物體的速度多大？(2)前4s的位移多大？(3)第4s內(nèi)的位移多大？解：(1)由速度與時(shí)間的關(guān)系得典題剖析例1

一物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a＝2m/s2，求：(1)第5s末物體的速度多大？(2)前4s的位移多大？(3)第4s內(nèi)的位移多大？解:(2)由位移與時(shí)間的關(guān)系式得此物體在前4s內(nèi)的位移為代入數(shù)據(jù)解得x2=16m。典題剖析例1

一物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a＝2m/s2，求：(1)第5s末物體的速度多大？(2)前4s的位移多大？(3)第4s內(nèi)的位移多大？解:(3)由位移與時(shí)間的關(guān)系得此物體在前3s內(nèi)的位移為代入數(shù)據(jù)解得x3=9m。于是可得此物體在第4s內(nèi)的位移為x5=x2-x3=16m-9m=7m典題剖析例2如圖所示是直升機(jī)由地面豎直向上起飛的v-t圖象，試計(jì)算直升機(jī)到達(dá)的最大高度及25s時(shí)直升機(jī)所在的高度。解：(1)由圖像知此直升飛機(jī)在t=20s時(shí)開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，故此時(shí)直升飛機(jī)的高度最大。又由于速度時(shí)間圖像與坐標(biāo)軸所圍成的圖形的面積代表物體在這段時(shí)間內(nèi)的位移，故有典題剖析例2如圖所示是直升機(jī)由地面豎直向上起飛的v-t圖象，試計(jì)算直升機(jī)到達(dá)的最大高度及25s時(shí)直升機(jī)所在的高度。解：(2)由題意，直升飛機(jī)在25s時(shí)所處的高度為典題剖析例3有一汽車在平直的公路上以20m/s的速度勻速行駛，忽然司機(jī)發(fā)現(xiàn)前面路況異常，于是開(kāi)始剎車，汽車開(kāi)始以5m/s2的加速度減速。求汽車剎車6s內(nèi)的位移。解：由題意汽車減速至速度為0所用的時(shí)間為由此可知，汽車在剎車至第4s末時(shí)，已經(jīng)停下來(lái)了。故汽車剎車6s內(nèi)的位移等于剎車后4s內(nèi)的位移，于是有代入數(shù)據(jù)解得x=40m，此即此汽車剎車6s內(nèi)的位移。典題剖析例4

A、B、C三點(diǎn)在同一條直線上，一物體從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度是v，到C點(diǎn)的速度是3v，則xAB∶xBC等于()A.1∶8 B.1∶6 C.1∶5 D.1∶3解：對(duì)于AB段，由速度與位移的關(guān)系有對(duì)于AC段，由速度與位移的關(guān)系有聯(lián)立以上兩式，解得xAB∶xBC=1∶8。課堂小結(jié)課堂小結(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第2課時(shí)

引入新課引入新課速度與時(shí)間的關(guān)系位移與時(shí)間的關(guān)系速度與位移的關(guān)系引入新課研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論內(nèi)容講解一、任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔的位移之差證明意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔(T)內(nèi)，位移之差是一恒量，即Δx＝x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1＝aT2。證明：在這些連續(xù)的時(shí)間間隔T中，設(shè)第一個(gè)時(shí)間段內(nèi)物體的初始速度為v0。于是有第i個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)物體的位移為由速度與時(shí)間的關(guān)系得聯(lián)立以上兩式得同理可得第i+1個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)物體的位移為以上兩式相減得二、中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度與平均速度設(shè)想一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在某一時(shí)間段內(nèi)其初速度為v0，末速度為v，求這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的平均速度和中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度。設(shè)這段時(shí)間為t，加速度為a。速度與位移的關(guān)系有整理得解得將上面所得位移和時(shí)間的表達(dá)式代入上述平均速度的表達(dá)式得由速度與時(shí)間的關(guān)系，得物體運(yùn)動(dòng)至中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度為由速度與時(shí)間的關(guān)系三、初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論設(shè)一物體做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求1T末、2T末、3T末…的瞬時(shí)速度之比。由速度與時(shí)間的關(guān)系得物體在第1T末、2T末、3T末…的瞬時(shí)速度分別為v1=a(1T)=aTv1=a(2T)=2aTv1=a(3T)=2aT…vn=a(nT)=naT解得v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n三、初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論設(shè)一物體做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求其在1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)…的位移之比。由位移與時(shí)間的關(guān)系得物體在第1T末、2T末、3T末…的位移分別為解得x1∶x2∶x3∶…∶xn＝12∶22∶32∶…∶n2三、初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論設(shè)一物體做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求此物體在第一個(gè)T內(nèi)、第二個(gè)T內(nèi)、第三個(gè)T內(nèi)…的位移之比。設(shè)此物體在前i個(gè)T內(nèi)的位移為Xi，于是有設(shè)此物體在第i個(gè)T內(nèi)的位移為xi，于是有將Xi代入xi的表達(dá)式得于是得x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n－1)三、初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論設(shè)一物體做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求此物體從靜止開(kāi)始通過(guò)連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比。設(shè)物體通過(guò)前i(i∈N+)個(gè)相等的位移X所用的時(shí)間為T(mén)i，由位移與時(shí)間的關(guān)系解得于是可得解得典題剖析典題剖析例1

一個(gè)從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起，連續(xù)通過(guò)三段位移的時(shí)間分別是1s、2s、3s，這三段位移的長(zhǎng)度之比和這三段位移上的平均速度大小之比分別是()解析：物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，相等時(shí)間位移的比是1∶3∶5∶…∶(2n－1)，第二段位移可看成第2s與第3s的位移之和，第三段位移可看成第4s、第5s與第6s的位移之和，因此這三段位移的長(zhǎng)度之比為1∶8∶27，這三段位移上的平均速度之比為1∶4∶9，故選B。典題剖析例2

一小球沿斜面勻加速滑下，依次經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)，已知AB＝6m，BC＝10m，小球經(jīng)過(guò)AB和BC兩段所用的時(shí)間均為2s，則小球經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)時(shí)的速度大小分別是()解析：根據(jù)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，兩點(diǎn)之間的平均速度等于時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度，故B點(diǎn)的速度就是全程的平均速度又因?yàn)檫B續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差等于恒量，故有Δx＝BC－AB＝at2解得a＝1m/s2。由速度公式v＝v0＋at解得vA＝2m/s，vC＝6m/s。故選項(xiàng)B正確。典題剖析例3

物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間T內(nèi)通過(guò)位移x1到達(dá)A點(diǎn)，接著在時(shí)間T內(nèi)又通過(guò)位移x2到達(dá)B點(diǎn)，則物體()A．在A點(diǎn)的速度大小為B．在B點(diǎn)的速度大小為C．運(yùn)動(dòng)的加速度為D．運(yùn)動(dòng)的加速度為解析：勻變速直線運(yùn)動(dòng)全程的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則故A正確。典題剖析例3

物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間T內(nèi)通過(guò)位移x1到達(dá)A點(diǎn)，接著在時(shí)間T內(nèi)又通過(guò)位移x2到達(dá)B點(diǎn)，則物體()A．在A點(diǎn)的速度大小為B．在B點(diǎn)的速度大小為C．運(yùn)動(dòng)的加速度為D．運(yùn)動(dòng)的加速度為解析：設(shè)物體的加速度為a，則x2－x1＝aT2，所以故C