勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間關(guān)系高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修一

人教版(2019)必修第一冊(cè)物理高中2.3勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系

勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移結(jié)論：勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的v–t圖象與t軸所圍的矩形“面積”就等于“位移”。2、速度時(shí)間圖象（v-t圖象）1、位移公式x=vt平行于時(shí)間軸的直線(xiàn)vt圖象法公式法v/m·s-1t/s2641083456021-2-4x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.X1X2當(dāng)速度為正值和為負(fù)值時(shí),位移有什么不同？57896位置編號(hào)0123456時(shí)間（s）00.040.080.120.160.200.24速度（m/s）0.1940.3800.5690.7540.9371.1251.3111.從表中看，物體做什么運(yùn)動(dòng)？為什么？2.請(qǐng)說(shuō)一說(shuō)怎樣估算出物體從位置0到位置6的位移。

勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樵谙嗤臅r(shí)間內(nèi)速度的增加量都相同。a=4.65m/s2位置編號(hào)0123456時(shí)間（s）00.040.080.120.160.200.24速度（m/s）0.1940.3800.5690.7540.9371.1251.311a=4.65m/s2X=0.194*0.24m=0.0466mX=0.194*0.12m+0.754*0.12m=0.1138mX=0.194*0.08m+0.569*0.08m+0.937*0.08=0.1360mX=0.194*0.04m+0.380*0.04m+0.569*0.04m+0.754*0.04m+0.937*0.04m+1.125*0.04m=0.1584mX=0.754*0.24m=0.1810m00.51.01.52.00.10.20.30.40.50.6

左圖是上面物體速度-時(shí)間的圖象估算出的位移在數(shù)值上等于五個(gè)矩形的面積之和。00.51.01.52.00.10.20.30.40.50.6

各位置的時(shí)間間隔越小，矩形的面積之和就越接近物體的真實(shí)位移。00.51.01.52.00.10.20.30.40.50.6

當(dāng)時(shí)間分得無(wú)限小時(shí)，小矩形就會(huì)無(wú)窮多，它們的面積之和就等于斜線(xiàn)下梯形的面積，也就是整個(gè)運(yùn)動(dòng)的位移?！钍崂砩罨?、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度-時(shí)間圖線(xiàn)與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積，在數(shù)值上等于運(yùn)動(dòng)位移，該結(jié)論適用于勻加速、勻減速和非勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。2、公式推導(dǎo)：梯形面積公式S＝

(OC＋AB)·OA與之對(duì)應(yīng)的物體的位移x＝

(v0＋v)t由速度公式v＝v0＋at代入上式得x＝v0＋

at2勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系學(xué)習(xí)任務(wù)：勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移1.公式：2.理解:⑴反映了位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。⑵因?yàn)関0、a、x均為矢量，使用公式時(shí)應(yīng)先規(guī)定正方向。（一般以v0的方向?yàn)檎较颍?3)代入數(shù)據(jù)時(shí),各物理量的單位要統(tǒng)一.(用國(guó)際單位制中的主單位)【問(wèn)題思考】自己閱讀教材45頁(yè)的拓展學(xué)習(xí)，思考：材料中體現(xiàn)了什么科學(xué)思想？古代人是怎么求圓的面積的呢？科學(xué)思想方法：把過(guò)程先微分后再累加(積分)的思想。(無(wú)限分割，逐漸逼近)，此思想方法能否應(yīng)用到v-t圖像上？典型例題【例題】航空母艦的艦載機(jī)既要在航母上起飛，也要在航母上降落。（1）某艦載機(jī)起飛時(shí)，采用彈射裝置使飛機(jī)獲得10m/s的速度后，由機(jī)上發(fā)動(dòng)機(jī)使飛機(jī)獲得25m/s2

的加速度在航母跑道上勻加速前進(jìn)，2.4s后離艦升空。飛機(jī)勻加速滑行的距離是多少？（2）飛機(jī)在航母上降落時(shí)，需用阻攔索使飛機(jī)迅速停下來(lái)。若某次飛機(jī)著艦時(shí)的速度為80m/s，飛機(jī)鉤住阻攔索后經(jīng)過(guò)2.5s停下來(lái)。將這段運(yùn)動(dòng)視為勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中飛機(jī)加速度的大小及滑行的距離各是多少？新知講解分析兩個(gè)問(wèn)題都是已知?jiǎng)蜃兯僦本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間來(lái)計(jì)算位移。第（1）問(wèn)需要用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式計(jì)算。第（2）問(wèn)中，飛機(jī)著艦做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度需要根據(jù)速度與時(shí)間的關(guān)系式計(jì)算。勻減速運(yùn)動(dòng)各矢量的方向較為復(fù)雜，因此需要建立一維坐標(biāo)系來(lái)確定它們的正負(fù)。新知講解解：（1）根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式，有

＝10m/s×2.4s＋1/2×25m/s2×（2.4s）2＝96m（2）沿飛機(jī)滑行方向建立一維坐標(biāo)系如圖所示，飛機(jī)初速度v0

＝80m/s，末速度v＝0，根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式，有

v0Ox新知講解加速度為負(fù)值表示方向與x軸正方向相反。再根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式，有

＝v0t＋1/2×（－v0/t）t2

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

，滑行距離為100m。a不變位移v=v0+at？時(shí)間位移速度

速度時(shí)間關(guān)系位移時(shí)間關(guān)系速度位移關(guān)系思考與討論①②由①式有可得③將③式代入②式，有速度與位移關(guān)系推導(dǎo)過(guò)程：（2）若v0=0，（1）只適用于勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；說(shuō)明：v2-x圖像斜率：k=2a斜率：k=1/2a能不能用圖像表示速度與位移的關(guān)系?x-v2圖像例題.動(dòng)車(chē)鐵軌旁?xún)上噜徖锍瘫g的距離是1km。某同學(xué)乘坐動(dòng)車(chē)時(shí)，通過(guò)觀察里程碑和車(chē)廂內(nèi)電子屏上顯示的動(dòng)車(chē)速度來(lái)估算動(dòng)車(chē)減速進(jìn)站時(shí)的加速度大小。當(dāng)他身邊的窗戶(hù)經(jīng)過(guò)某一里程碑時(shí)，屏幕顯示的動(dòng)車(chē)速度是126km/h。動(dòng)車(chē)又前進(jìn)了3個(gè)里程碑時(shí)，速度變?yōu)?4km/h。把動(dòng)車(chē)進(jìn)站過(guò)程視為勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。那么動(dòng)車(chē)進(jìn)站的加速度是多少？它還要行駛多遠(yuǎn)才能停下來(lái)？典型例題解析：沿動(dòng)車(chē)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较蚪⒁痪S坐標(biāo)系。把動(dòng)車(chē)通過(guò)3000m的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為前一過(guò)程，之后到停下來(lái)稱(chēng)為后一過(guò)程。設(shè)在前一過(guò)程中的末位置為M

點(diǎn)。初速度v0＝126km/h＝35m/s，末速度

vM

＝54km/h＝15m/s，位移

x1

＝3000m。對(duì)前一過(guò)程，根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系式，有對(duì)后一過(guò)程，末速度v

＝0，初速度

vM

＝15m/s由

v2

＝vM2

＋2ax2，有高中物理必修第一冊(cè)課件練習(xí)1運(yùn)動(dòng)會(huì)100m決賽中，某運(yùn)動(dòng)員的起跑反應(yīng)時(shí)間是0.170s，加速過(guò)程可以看成勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速時(shí)間約為2.5s，最大速度約為12m/s，則該運(yùn)動(dòng)員在加速階段的加速度與位移約為（）A．4.8m/s216m B．4.8m/s215mC．4.5m/s216m D．4.5m/s215m精選練習(xí)【參考答案：B】高中物理必修第一冊(cè)課件練習(xí)2某質(zhì)點(diǎn)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系是x＝4t＋2t2，x與t的單位分別為m和s，則質(zhì)點(diǎn)的初速度與加速度分別為(

)A．4m/s與2m/s2

B．0與4m/s2C．4m/s與4m/s2 D．4m/s與0精選練習(xí)【參考答案：C】高中物理必修第一冊(cè)課件練習(xí)3甲、乙兩輛汽車(chē)同時(shí)同地出發(fā)，沿同方向做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，兩車(chē)速度的平方v2隨位移x的變化圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．甲的初速度為36m/s B．甲的加速度為2m/s2C．兩車(chē)在6m處相遇 D．甲停止前，兩車(chē)在2s時(shí)相距最遠(yuǎn)精選練習(xí)【參考答案：D】高中物理必修第一冊(cè)課件練習(xí)4射擊時(shí)，火藥在槍筒中燃燒，燃?xì)馀蛎?/p>