(2021新人教版)高中物理必修第一册2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系ppt课件.ppt
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1、第二章 匀变速直线运动的研究 2.3匀变速直线运动的位移 与时间的关系 做匀变速直线运动的物体,在时间做匀变速直线运动的物体,在时间t t内内 的位移与时间有怎样的关系?的位移与时间有怎样的关系? 教学目标 1会用“面积法”推导匀变速直线运动的 位移与时间的关系公式。 2会用 和 推导位移和 速度的关系公式。 3会用匀变速直线运动的规律求解有关问 题。 2 2 1 t 0 vatx x=vt v t 结论:结论: 匀速直线运动的位匀速直线运动的位 移就是移就是v t v t 图线图线 与与纵、横纵、横 轴所夹的轴所夹的 矩形矩形“面积面积”。 公式公式 法法 图象图象 法法 新课导入新课导入
2、匀速直线运动的位移?匀速直线运动的位移? 下表是一位同学测得的一个运动物体在下表是一位同学测得的一个运动物体在0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、 5 5几个位置的瞬时速度,其对应的时刻如表中所示。几个位置的瞬时速度,其对应的时刻如表中所示。 位置编号位置编号012345 时间(时间(s)00.10.20.30.40.5 速度(速度(m/s)0.380.630.881.111.381.62 能否根据表中数据,估算小车从位置能否根据表中数据,估算小车从位置0 0到位置到位置5 5的位移?的位移? 匀变速直线运动的位移与匀变速直线运动的位移与v v- -t t图象是否也有类似关系?图象是否也有
3、类似关系? x = 0.38 x = 0.38 0.1 + 0.63 0.1 + 0.63 0.1 + 0.1 + 0.88 0.88 0.1 + 1.11 0.1 + 1.11 0.1 + 0.1 + 1.38 1.38 0.1 0.1 如果实验时,时间如果实验时,时间 间隔取得更小(如间隔取得更小(如 0.06s0.06s),结果误差),结果误差 是否会小一些?是否会小一些? 0 0 t/st/s v v/m/ms s -1-1 0 0 t/st/s 分割分割 从从v-tv-t图像中探究匀变速直线运动的位移图像中探究匀变速直线运动的位移 v v/m/ms s -1-1 微元法微元法 v v
4、/m/ms s-1 -1 0 0 t/st/s 匀变速直线运动的位移匀变速直线运动的位移 仍可用图像与时间轴仍可用图像与时间轴 围成的围成的“面积面积”表示表示 结论结论 0.1s0.1s0.02s0.02s t t无穷小无穷小 由图可知:梯形由图可知:梯形OABC的面积的面积 S=(OC+AB)OA/2 代入各物理量得:代入各物理量得:tvvx)( 2 1 0 又又v=v0+at,得得 一、匀变速直线运动的位移 一、匀变速直线运动的位移 1.1.位移公式:位移公式: 2 2 1 t 0 vatx 2.2.对位移公式的理解对位移公式的理解: : (1)适用条件:位移公式只适用于匀变速直线运动.
5、 (2)矢量性:公式中x、v0、a都是矢量,应用时必须选取正方 向.一般选v0的方向为正方向. 匀加速直线运动中,a与v0同向,a取正值;匀减速直线 运动中,a与v0反向,a取负值. (3)两种特殊形式 当v00时,x ,即由静止开始的匀加速直线 运动的位移公式,位移x与t2成正比. 当a0时,xv0t,即匀速直线运动的位移公式. 若位移的计算结果为正值,说明位移方向与规定的 正方向相同;若位移的计算结果为负值,说明位移方 向与规定的正方向相反. 2 1 2 a t 一、匀变速直线运动的位移 【例例1】航空母舰的舰载机既要在航母上起飞,也要在航航空母舰的舰载机既要在航母上起飞,也要在航 母上降
6、落。母上降落。 (1)某舰载机起飞时,采用弹射装置使飞机获得)某舰载机起飞时,采用弹射装置使飞机获得10m/s的的 速度后,由机上发动机使飞机获得速度后,由机上发动机使飞机获得25m/s2的加速度在航母的加速度在航母 跑道上匀加速前进,跑道上匀加速前进,2.4s后离舰升空。飞机匀加速滑行的距后离舰升空。飞机匀加速滑行的距 离是多少?离是多少? (2)飞机在航母上降落时,需要阻拦索使飞机迅速停下来。)飞机在航母上降落时,需要阻拦索使飞机迅速停下来。 若某次飞机着舰市的速度为若某次飞机着舰市的速度为80m/s,飞机钩住阻拦索后经过,飞机钩住阻拦索后经过 2.5s停下来。将这段运动视为匀减停下来。将
7、这段运动视为匀减 速直线运动,此过程中飞机加速度速直线运动,此过程中飞机加速度 的大小及滑行的距离各是多少的大小及滑行的距离各是多少? 分析分析 :两个问题都是已知匀变速直线运动的时间来:两个问题都是已知匀变速直线运动的时间来 计算位移。计算位移。 第(第(1 1)问需要用匀变速直线运动的位移与时间的关)问需要用匀变速直线运动的位移与时间的关 系式计算。系式计算。 第(第(2 2)问中,飞机着舰做匀减速直线运动的加速度)问中,飞机着舰做匀减速直线运动的加速度 需要根据速度与时间的关系式计算。匀减速运动各矢需要根据速度与时间的关系式计算。匀减速运动各矢 量的方向较为复杂,因此需要建立一维坐标系来
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