《位移變化規(guī)律》勻變速直線運動的研究PPT
第一部分內(nèi)容:學習目標
1.知道勻變速直線運動的位移與v-t圖像中圖線與坐標軸圍成面積的關系.
2.了解利用極限思想解決物理問題的方法.
3.理解勻變速直線運動的位移與時間的關系并會用來分析、解決問題.
4.會用公式v2-v20=2as進行分析和計算.
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位移變化規(guī)律PPT,第二部分內(nèi)容:新知探究
基礎梳理
一、勻變速直線運動的位移-時間關系
1.在v-t圖像中,位移在數(shù)值上等于v-t圖像與時間軸所圍的_________.
2.圖像表示:在v-t圖像中,做勻變速直線運動的物體的位移對應著v-t圖像中的圖線和_________包圍的面積.如圖所示,在0~t時間內(nèi)的位移大小等于_________的面積.
3.位移公式:s=v0t+12at2.式中v0表示_________,a表示加速度,s表示物體在時間t內(nèi)運動的_________.
二、勻變速直線運動的速度-位移關系
1.公式:v2t-v20=_________.
2.推導
速度公式vt=_________.
位移公式s=_________.
由以上公式可得:v2t-v20=_________.
自我檢測
思維辨析
(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成正比.( )
(3)初速度越大,時間越長,做勻變速直線運動的物體的位移一定越大.( )
(4)公式v2-v20=2as適用于所有的直線運動.( )
(5)做勻加速直線運動的物體,位移越大,物體的末速度一定越大.( )
基礎理解
(1)物體做變加速直線運動時,其v-t圖像是一條曲線,此時物體的位移是否還對應v-t圖像中圖線與時間軸所包圍的面積?
(2)某城市的交通部門規(guī)定,交通繁忙路段機動車輛的速度限制在25 km/h以內(nèi),并要求駕駛員必須保持至少5 m的車距.一旦發(fā)生交通事故,我們會看到交警測量有關距離,其中非常重要的是剎車距離.你知道測量剎車距離的目的嗎?
提示:(1)是.推導勻變速直線運動位移時所用的無限分割的思想,同樣適用于變加速直線運動,用同樣的方法可證明:變加速直線運動中物體的位移也對應v-t圖像中圖線與時間軸所包圍的面積.
(2)測量剎車距離,由公式v2-v20=2as即可算出汽車剎車前的速度,從而判斷汽車是否超速.
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位移變化規(guī)律PPT,第三部分內(nèi)容:師生互動
勻變速直線運動的位移公式
問題導引
某質(zhì)點做勻變速直線運動,已知初速度為v0,在t時刻的速度為v,加速度為a.完成下列填空,推導勻變速直線運動的位移與時間關系,體會微元法的基本思想.
(1)把勻變速直線運動的v-t圖像分成幾個小段,如圖甲所示.每段位移約等于每段起始時刻速度×每段的時間=對應矩形的面積.故整個過程的位移約等于各個小矩形的______.
(2)把運動過程分為更多的小段,如圖乙所示,各小矩形的________可以更精確地表示物體在整個過程的位移.
(3)把整個運動過程分得非常細,如圖丙所示,很多小矩形合在一起形成了一個梯形OABC,________就代表物體在相應時間間隔內(nèi)的位移.
【達標練習】
1.(多選)質(zhì)點由靜止開始做勻加速直線運動,第1 s內(nèi)位移為2 m,關于它的運動情況,下列說法正確的是( )
A.第1 s內(nèi)的平均速度為2 m/s
B.第1 s末的瞬時速度為2 m/s
C.第2 s內(nèi)的位移為4 m
D.運動過程中的加速度為4 m/s2
2.一輛汽車在高速公路上以30 m/s的速度勻速行駛,由于在前方出現(xiàn)險情,司機緊急剎車,剎車時加速度的大小為5 m/s2,求:
(1)汽車剎車后20 s內(nèi)滑行的距離;
(2)從開始剎車到汽車滑行50 m所經(jīng)歷的時間;
(3)在汽車停止前3 s內(nèi)汽車滑行的距離.
勻變速直線運動的位移-速度公式
問題導引
如果你是機場跑道設計師,若已知飛機的加速度為a,起飛速度為v,則跑道的長度至少為多長?
【核心深化】
1.公式的適用條件:公式表述的是勻變速直線運動的速度與位移的關系,適用于勻變速直線運動.
2.公式的意義:公式2as=v2-v20反映了初速度v0、末速度v、加速度a、位移s之間的關系,當其中三個物理量已知時,可求另一個未知量.
3.公式的矢量性:公式中v0、v、a、s都是矢量,應用時必須選取統(tǒng)一的正方向,一般選v0方向為正方向.
(1)物體做加速運動時,a取正值,做減速運動時,a取負值.
(2)s>0,說明物體通過的位移方向與初速度方向相同;s<0,說明位移的方向與初速度的方向相反.
4.兩種特殊形式
(1)當v0=0時,v2=2as.(初速度為零的勻加速直線運動)
(2)當v=0時,-v20=2as.(末速度為零的勻減速直線運動)
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