【物理】勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系課件 2023-2024學(xué)年高一上人教版（2019）必修第一冊

人教版(2019)必修第一冊物理高中2.3勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系問題勻速直線運(yùn)動的位移與時間關(guān)系是怎樣的？位移公式x=vt速度時間圖象（v-t圖象）vt結(jié)論：勻速直線運(yùn)動的v–t圖象與t軸所圍的矩形“面積”就等于“位移”。注意：位移有正負(fù)之分復(fù)習(xí)回顧速度-時間圖像敏而好學(xué)，不恥下問v0tv將v＝v0＋at代入上式，有勻變速直線運(yùn)動的位移-時間公式由圖可知：梯形OABC的面積S=（OC+AB）×OA/2代入各物理量得：敏而好學(xué)，不恥下問例1：

動車鐵軌旁兩相鄰里程碑之間的距離是1km。某同學(xué)乘坐動車時，通過觀察里程碑和車廂內(nèi)電子屏上顯示的動車速度來估算動車減速進(jìn)站時的加速度大小。當(dāng)他身邊的窗戶經(jīng)過某一里程碑時，屏幕顯示的動車速度是126km/h。動車又前進(jìn)了3個里程碑時，速度變?yōu)?4km/h。把動車進(jìn)站過程視為勻減速直線運(yùn)動，那么動車進(jìn)站的加速度是多少？它還要行駛多遠(yuǎn)才能停下來？

敏而好學(xué)，不恥下問對于下圖所示的運(yùn)動物體的位移，可用其v-t圖像著色部分圖形的面積來表示嗎？想一想敏而好學(xué)，不恥下問紙帶直方圖紙帶直方圖以速度v0做勻速直線運(yùn)動的物體，經(jīng)過一段時間t后，位移為多少？

在勻速直線運(yùn)動的v–t圖線中可以用圖線與時間軸所圍的矩形“面積”表示位移。t勻速運(yùn)動的位移敏而好學(xué)，不恥下問例2

某型號的艦載機(jī)在航空母艦的跑道上加速時，發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2，所需的起飛速度為50m/s，跑道長100m．通過計(jì)算判斷，艦載機(jī)能否靠自身的發(fā)動機(jī)從艦上起飛？為了使艦載機(jī)在開始滑行時就有一定的初速度，航空母艦裝有彈射裝置．對于該型號的艦載機(jī)，彈射裝置必須使它具有多大的初速度？(為了盡量縮短艦載機(jī)起飛時的滑行距離，航空母艦還需逆風(fēng)行駛．這里對問題做了簡化．)敏而好學(xué)，不恥下問如果取向左為正方向，以速度v0向右做勻速直線運(yùn)動的物體，經(jīng)過一段時間t后，位移為多少？

v/m·s-1t/s問1V0-V0問2面積也有正負(fù),面積為正,表示位移的方向?yàn)檎较?面積為負(fù)值,表示位移的方向?yàn)樨?fù)方向勻變速直線運(yùn)動位移與時間也會有這樣的關(guān)系嗎？勻速運(yùn)動位移的正負(fù)敏而好學(xué)，不恥下問加速度為負(fù)值表示方向與x軸正方向相反。再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系式，有

＝v0t＋1/2×（－v0/t）t2

＝1/2v0t＝1/2×80×2.5m＝100m飛機(jī)起飛時滑行距離為96m。著艦過程中加速度的大小為32m/s2

，滑行距離為100m。敏而好學(xué)，不恥下問在勻變速直線運(yùn)動中，物體的位移隨時間發(fā)生變化，位移在v－t圖象上表示時，能否用面積表示位移？v/(m·s-1)Ott/svo如何證明勻變速直線運(yùn)動v-t圖像中著色部分表示物體在這段時間內(nèi)的位移？？勻變速運(yùn)動的位移敏而好學(xué)，不恥下問解：設(shè)實(shí)際運(yùn)動時間為t0，以汽車初速度方向?yàn)檎较?。由得運(yùn)動時間說明剎車后7.5s汽車停止運(yùn)動。知車的位移所以由例3.在平直公路上，一汽車的速度為15m/s。從某時刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以2m/s2的加速度運(yùn)動，問剎車后10s末汽車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？提醒：注意剎車陷阱敏而好學(xué)，不恥下問21at2s=位移與速度的關(guān)系式：v2–

v02=2ax1.適用于勻變速直線運(yùn)動注意：2.此式優(yōu)點(diǎn)：不需計(jì)算時間t。3.公式中四個矢量v、v0、a、x

要規(guī)定統(tǒng)一的正方向。4.若v0=0，則v=?不涉及到時間t，用這個公式方便速度與位移的關(guān)系敏而好學(xué)，不恥下問變速直線運(yùn)動是否也能用面積法來求位移呢？tvv0tvv0tvv0v0tv小矩形越窄，多個小矩形的面積之和越接近物體的位移。如果把整個運(yùn)動過程分割得非常非常細(xì)，很多很多小矩形的面積之和就能非常精確地代表物體的位移了。這些小矩形合在一起成了一個梯形，這個梯形的面積就代表做勻變速直線運(yùn)動的位移。敏而好學(xué)，不恥下問例4.騎自行車的人以5m/s的初速度勻減速地上一個斜坡，加速度的大小為0.4m/s2，斜坡長30m，騎自行車的人通過斜坡需要多少時間？解：以初速度v0方向?yàn)檎较蛴晌灰乒酱霐?shù)據(jù)解得：t1=10s，t2=15s？把兩個時間代入速度公式可算出對應(yīng)的末速度:v1=1m/s，v2=-1m/s與實(shí)際情況不符，舍去！答案：t=10s根據(jù)題意得：v0=5m/sa=0.4m/s2x=30m敏而好學(xué)，不恥下問【問題思考】

如果一位同學(xué)問：“我們研究的是直線運(yùn)動，為什么畫出來的x-t圖像不是直線？”你應(yīng)該怎樣向他解釋？位移圖像描述的是位移隨時間的變化規(guī)律，圖像不是運(yùn)動軌跡。勻變速直線運(yùn)動在x-t圖像中是一條拋物線。特別提醒：x-t圖像不是物體運(yùn)動的軌跡用圖像表示位移

位移與時間的關(guān)系也可以用圖像來表示，這種圖像叫位移—時間圖像，即x-t圖像。你能畫出勻變速直線運(yùn)動的x-t圖像的草圖嗎？a線為靜止物體的x-t圖像：

平行于時間軸的直線b線為勻速直線運(yùn)動的x-t圖像：

一條傾斜的直線c線為勻加速直線運(yùn)動的x-t圖像：

拋物線ct0xab敏而好學(xué)，不恥下問2ax=v2-v02勻變速直線運(yùn)動的速度與位移的關(guān)系歸納總結(jié)1.公式的適用條件2．公式的意義3．公式的矢量性勻變速直線運(yùn)動(1)物體做加速運(yùn)動時，a取正值；做減速運(yùn)動時，a取負(fù)值．(2)x>0，說明物體通過的位移方向與初速度方向相同；x<0，說明位移的方向與初速度的方向相反．敏而好學(xué)，不恥下問隨堂演練

自主檢測1.質(zhì)點(diǎn)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，第3s內(nèi)的位移是5m，則第1s末的速度為(

)A．2m/sB．0.5m/sC．1m/sD．2.5m/s答案：A敏而好學(xué)，不恥下問2．某飛機(jī)著陸時的速度是