《勻變速直線運動的位移與時間的關系》勻變速直線運動的研究PPT

《勻變速直線運動的位移與時間的關系》勻變速直線運動的研究PPT

第一部分內容：課標要求

1.知道v­t圖像中圖線與t軸所圍成面積的意義，并由此推導出勻變速直線運動的位移公式。

2.理解勻變速直線運動的位移公式，并能進行有關分析和計算。

3.會推導速度與位移的關系式，并理解關系式中各物理量的含義。

4.會用公式v2－v02＝2ax進行有關分析和計算。

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勻變速直線運動的位移與時間的關系PPT，第二部分內容：自學新教材

一、勻變速直線運動的位移

1．填一填

(1)位移在v­t圖像中的表示：直線運動的位移對應著v­t圖像中圖線和時間軸包圍的____ 。如圖所示的勻變速直線運動，在0～t1時間內的位移大小等于____ 的面積。

(2)位移公式：x＝____ ，式中x表示物體在時間t內運動的____ ，v0表示____ ，如果v0＝0，則x＝____  。

2．判一判

(1)勻速直線運動的位移與時間成正比。 (   )

(2)勻變速直線運動的位移與時間的平方一定成正比。(   )

(3)初速度越大，做勻變速直線運動的物體的位移一定越大。(   )

(4)勻變速直線運動的位移與初速度、加速度、時間三個因素有關。(   )

3．選一選

(1)兩物體都做勻變速直線運動，在相同的時間間隔t內  (　　)

A．加速度大的，其位移一定大

B．初速度大的，其位移一定大

C．末速度大的，其位移一定大

D．平均速度大的，其位移一定大

(2)[多選]一物體運動的位移與時間的關系為x＝(6t＋4t2)m，則(　　)

A．這個物體的初速度為6 m/s

B．這個物體的初速度為12 m/s

C．這個物體的加速度為－8 m/s2

D．這個物體的加速度為8 m/s2

二、速度與位移的關系

1．填一填

(1)公式推導：由勻變速直線運動的速度公式v＝____ 、位移公式x＝____消去時間t可得。

(2)速度與位移的關系式：____。

2．判一判

(1)公式v2－v02＝2ax適用于所有的直線運動。 (    )

(2)解題過程中通常取初速度的方向為正方向，對勻減速直線運動，公式v2－v02＝2ax中的a必須取負值。 (    )

(3)由公式v2－v02＝2ax知，位移越大，物體的末速度一定越大。(    )

(4)確定公式v2－v02＝2ax中的四個物理量的數值時，選取的參考系應該是統一的。 (    )

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勻變速直線運動的位移與時間的關系PPT，第三部分內容：提升新知能

突破點一   位移公式x＝v0t＋12at2的理解及應用

1．適用條件：勻變速直線運動。

2．矢量性：公式x＝v0t＋12at2為矢量式，其中的x、v0、a都是矢量，應用時必須選取統一的正方向，一般選初速度v0的方向為正方向。

(1)勻加速直線運動，a取正值；勻減速直線運動，a取負值。

(2)x＞0，表示位移的方向與規定的正方向相同；x＜0，表示位移的方向與規定的正方向相反。

3．兩種特殊形式

(1)當a＝0時，x＝v0t(表示勻速直線運動)。

(2)當v0＝0時，x＝12at2(表示初速度為零的勻加速直線運動)。

[典例1]　一質點做勻加速直線運動，第3 s內的位移為12 m，第5 s內的位移為20 m，則該質點運動過程中 (　　)

A．初速度大小為零

B．加速度大小為4 m/s2

C．5 s內的位移為50 m

D．第4 s內的平均速度為8 m/s

[規律方法]

應用位移公式x＝v0t＋12at2的解題步驟

(1)規定一個正方向(一般以初速度的方向為正方向)。

(2)根據規定的正方向確定已知量的正、負，并用帶有正、負的數值表示。

(3)根據位移—時間關系式或其變形式列式、求解。

(4)根據計算結果說明所求量的大小、方向。

[對點練清]

1．[多選]物體做初速度為零的勻加速直線運動，前2 s內的位移是8 m，則 (　　)

A．物體的加速度是2 m/s2

B．物體的加速度是4 m/s2

C．物體前4 s內的位移是32 m

D．物體前4 s內的位移是16 m

2．汽車以20 m/s的速度做勻速直線運動，剎車后的加速度大小為5 m/s2，那么開始剎車后2 s與開始剎車后6 s汽車的位移之比為 (　　)

A．1∶4　B．3∶4

C．3∶5 D．5∶9

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勻變速直線運動的位移與時間的關系PPT，第四部分內容：訓練新素養

一、STSE類問題，體現活學活用

(1)頻閃照相技術不僅用于科學研究，還廣泛用于人們生產生活的各個領域。例如，當頻閃照相技術應用于體育、藝術等領域時，不但能記錄運動員或舞者有研究價值的運動細節，而且能讓人們欣賞到獨特的整體韻律與動感(如圖)。請你查找資料，與同學分享收集到的頻閃照片。

(2)如圖是前進中的摩托車三種運動狀態下的頻閃照片。請由此判斷照片中摩托車的三種運動分別屬于什么運動。與同學討論交流，說說判斷結果與理由。

[提示](1)頻閃照相就是借助于頻閃光源的連續閃光，在一張底片上記錄動體的連續運動過程。因頻閃光源的閃光頻率是一定的，所以底片上相鄰兩個圖像間的時間間隔是一定的。

(2)第一張頻閃照片中，相鄰摩托車間的距離逐漸增大，說明摩托車在相等的時間內運動的位移越來越大，速度越來越大，做加速運動。

第二張頻閃照片中，相鄰摩托車間的距離相等，說明摩托車在相等的時間內運動相等的位移，摩托車做勻速運動。

第三張頻閃照片中，相鄰摩托車間的距離逐漸減小，說明摩托車在相等的時間內運動的位移越來越小，速度越來越小，做減速運動。

二、典題好題發掘，練典題做一當十

[選自魯科版教材P42例題]

汽車從開始制動到停止所行駛的距離，是衡量汽車制動性能的參數之一。某型號的汽車以100 km/h的速度在柏油路面上行駛，急剎車后做勻減速直線運動。若勻減速時的加速度大小為5 m/s2，開始制動后2 s內汽車行駛的距離是多少？從開始制動到完全停止，汽車行駛的距離是多少？

[分析]　汽車剎車后做勻減速直線運動，運動過程如圖所示。在第一問中，已知初速度、加速度和時間的信息求位移，可用位移—時間關系式；在第二問中，通過初速度、加速度和末速度的信息求位移，可用位移—速度關系式。

[討論]　一般以速度100 km/h行駛的汽車，從開始制動到完全停止的距離為幾十米。本題的計算結果在合理范圍內。

由于汽車從剎車到停止仍需行駛一段距離，同向行駛的汽車之間需保持一定的安全距離。你認為以100 km/h行駛的汽車需與前車保持多大的安全距離？把你的看法與查閱的相關數據進行比較。此外，在其他條件不變的情況下，汽車從開始制動到完全停止所行駛的距離與剎車時速度的平方成正比。你能證明嗎？當汽車行駛速度增大時，該距離將顯著增大。因此，汽車超速行駛極易引發交通事故。

[策略提煉]

關于勻變速直線運動的問題，通常涉及v0、vt、a、t和s這五個物理量，以及v­t、s­t和s­v關系式。在選用關系式時，首先看問題情境中有哪些已知量與未知量，再看這些量出現在哪個關系式中，最后確定所用的關系式。這是解決該類問題比較便捷的方法。

運用公式時，要注意速度、加速度與位移的方向，由此確定代入數據的正負號?！　?/p>

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