高中物理-第二章勻變速直線運動的研究3勻變速直線運動的位移與時間的關系學案課件-新人教版必修1

3.勻變速直線運動的位移與時間的關系

第一頁，編輯于星期五：四點五十三分。第二頁，編輯于星期五：四點五十三分?！私狻拔⒃狈ǖ幕舅枷搿斫庥伞皏－t”圖象中，用“面積”法求位移※※掌握勻變速直線運動的位移公式，會用公式分析計算.第三頁，編輯于星期五：四點五十三分。第四頁，編輯于星期五：四點五十三分。獵豹在起跑之后三秒就能到達一百公里的時速，但它的耐力不行，最高速度只能維持100米左右．而健壯的羚羊同樣風馳電掣般逃避，只要在這個距離內不被抓住，就能成功擺脫厄運．第五頁，編輯于星期五：四點五十三分。由于受到多種因素的影響，獵豹在這短短的三秒內的運動規(guī)律也比較復雜，但我們忽略某些次要因素后，可以把它們看成勻變速直線運動．勻變速直線運動是一種理想化的運動模型．那么這種運動的位移與時間又有什么樣的關系呢？這一節(jié)我們就來探究這個問題．第六頁，編輯于星期五：四點五十三分。第七頁，編輯于星期五：四點五十三分。1．做勻速直線運動的物體在時間t內的位移x＝，在速度圖象中，位移對應著邊長為 的一塊 的面積，如圖中畫 的局部．vtv和t矩形斜線第八頁，編輯于星期五：四點五十三分。2．同樣，我們也可以利用勻變速直線運動的 來求位移．做勻變速直線運動的物體，在時間t內的位移的數(shù)值 速度圖線下方 的面積(如以以以下圖)速度圖線等于梯形OAPQ第九頁，編輯于星期五：四點五十三分。3．用上面2中所述的方法可推得勻變速直線運動的位移與時間的關系式

.第十頁，編輯于星期五：四點五十三分。第十一頁，編輯于星期五：四點五十三分。(1)利用勻變速v－t圖象求位移大小在勻變速直線運動中，由加速度的定義容易得速度的變化量Δv＝a·Δt，只要時間足夠短，速度的變化就非常小，在非常短的時間內，我們就可以用熟悉的勻速直線運動的位移公式近似計算勻變速直線運動的位移．第十二頁，編輯于星期五：四點五十三分。如以以下圖，甲圖中與Δt對應的每個小矩形的面積就可以看做Δt時間內的位移．如果把每一小段Δt內的運動看做勻速直線運動，那么各矩形面積之和等于各段Δt時間內做勻速直線運動的位移之和．時間Δt越短，速度變化量Δv就越小，我們這樣計算的誤差也就越小．當Δt→0時，各矩形面積之和趨近于v－t圖象下面的面積．第十三頁，編輯于星期五：四點五十三分。第十四頁，編輯于星期五：四點五十三分。在一演示實驗中，一個小球在斜面上滾動，小球滾動的距離x和小球運動過程中經(jīng)歷的時間T之間的關系如表所示.T(s)0.250.51.02.0……x(cm)5.02080320……第十五頁，編輯于星期五：四點五十三分。由表可以初步歸納出小球滾動的距離x和小球滾動的時間T的關系式分別為()A．x＝kT B．x＝kT2C．x＝kT3 D．無法判斷答案：B第十六頁，編輯于星期五：四點五十三分。第十七頁，編輯于星期五：四點五十三分。故在勻變速直線運動中，某一段時間內的平均速度等于該段時間內中間時刻的瞬時速度，又等于這段時間內初速度和末速度的算術平均值．第十八頁，編輯于星期五：四點五十三分。第十九頁，編輯于星期五：四點五十三分。某市規(guī)定，卡車在市區(qū)內行駛，速度不得超過40km/h.一次，一卡車緊急剎車后(如以以下圖)，經(jīng)1.5s停止，量得路面車痕長9m，那么該車________違章(填“已〞或“未〞)．假定卡車剎車后做勻減速運動，可知其行駛速度高達________km/h.答案：已；43km/h第二十頁，編輯于星期五：四點五十三分。第二十一頁，編輯于星期五：四點五十三分。第二十二頁，編輯于星期五：四點五十三分。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？第二十三頁，編輯于星期五：四點五十三分。為什么通過30m的斜坡用了兩個不同的時間？將t1＝10s和t2＝15s分別代入速度公式v＝v0＋at計算兩個對應的末速度，v1＝1m/s和v2＝－1m/s.后一個速度v2＝－1m/s與上坡的速度方向相反，與實際情況不符，所以應該舍去．實際上，15s是自行車按0.4m/s2的加速度勻減速運動速度減到零又反向加速到1m/s所用的時間，而這15s內的位移恰好也是30m第二十四頁，編輯于星期五：四點五十三分。在此題中，由于斜坡不是足夠長，用10s的時間就到達坡頂，自行車不可能倒著下坡，從此以后自行車不再遵循前面的運動規(guī)律，所以15s是不合題意的．答案：10s點評：由位移公式x＝v0t＋at2，求時間t，由于解的是一個一元二次方程，因此會有兩個解，這兩個解不一定都有意義，解出后一定要進行討論．第二十五頁，編輯于星期五：四點五十三分。 由靜止開始做勻加速運動的汽車，頭一秒內通過0.4m路程，有以下說法：①第1s末的速度為0.8m/s②加速度為0.8m/s2③第2s內通過的路程為1.2m④前2s內通過的路程為1.2m其中正確的選項是 ()A．①②③ B．②③④C．①②③④ D．①②④答案：A第二十六頁，編輯于星期五：四點五十三分。第二十七頁，編輯于星期五：四點五十三分。一個滑雪的人，從85m長的山坡上勻變速直線滑下(如以以以下圖所示)，初速度是1.8m/s，末速度是5.0m/s，他通過這段山坡需要多長時間？第二十八頁，編輯于星期五：四點五十三分。第二十九頁，編輯于星期五：四點五十三分。答案：25s

第三十頁，編輯于星期五：四點五十三分。第三十一頁，編輯于星期五：四點五十三分。答案：B

第三十二頁，編輯于星期五：四點五十三分。第三十三頁，編輯于星期五：四點五十三分。要求摩托車由靜止開始在盡量短的時間內走完一段直道，然后駛入一段半圓形的彎道，但在彎道上行駛時車速不能太快，以免因離心作用而偏出車道．求摩托車在直道上行駛所用的最短時間．有關數(shù)據(jù)見表格.啟動加速度a14m/s2制動加速度a28m/s2直道最大速度v140m/s彎道最大速度v220m/s直道長度s218m第三十四頁，編輯于星期五：四點五十三分。第三十五頁，編輯于星期五：四點五十三分。第三十六頁，編輯于星期五：四點五十三分。第三十七頁，編輯于星期五：四點五十三分。代入數(shù)據(jù)解得t′1＝9s，t′2＝2s，s′1＝162m，s′2＝56m，vm＝36m/s所以最短時間為t＝t′1＋t′2＝11s.第三十八頁，編輯于星期五：四點五十三分。 2021年9月25日，中國用長征運載火箭成功地發(fā)射了“神舟七號〞衛(wèi)星，以以以下圖是某監(jiān)測系統(tǒng)每隔2.5s拍攝的關于起始加速階段火箭的一組照片，火箭的長度為40m，現(xiàn)在用刻度尺測量照片上的長度關系，結果如以以下圖，請你估算火箭的加速度a和火箭在照片中第2個像所對應時刻的瞬時速度大小v.第三十九頁，編輯于星期五：四點五十三分。答案：8m/s2；42m/s解析：從照片上可得，刻度尺的1cm相當于實際長度20m.量出前后兩段位移分別為4.00cm和6.50cm，對應的實際位移分別為80m和130m，由Δx＝aT2