《2019-2020学年高一物理人教版（2019）必修第一册学案：匀变速直线运动的位移与时间的关系 Word版含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高一物理人教版（2019）必修第一册学案：匀变速直线运动的位移与时间的关系 Word版含答案.pdf（5页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第 1 页 共 5 页 2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 学习目标 1、知道 v-t 图像中的“面积”与位移的对应关系； 2、研究匀变速直线运动的位移与时间的关系式，能够应用关系式精细分析和计算； 3、推导匀变速直线运动的速度与位移的关系式，能够应用关系式精细分析和计算。 重点难点 1.理解匀变速直线运动速度图像中图像面积的含义；（重点） 2.知道匀变速直线运动的位移与时间、速度与位移的关系；（重点） 3.推导出匀变速直线运动的速度与位移的关系；（难点） 4.选用匀变速直线运动的不同公式解决问题。 （难点） 自主探究 一、匀速直线运动的位移 （1）位移公式：x=_. （2）在 v-t
2、图像中表示位移： 对于匀速直线运动，物体的位移在数值上等于 v-t 图线与对应的时间轴所 包围的矩形的_。如图所示阴影图形面积就等于物体 0t 时间内的位移。 二、匀变速直线运动的位移 1、在 v-t 图像中表示位移 （1）微元法推导 a.把物体的运动分成几个小段，如图甲，每段位移每段起始时刻速度每 段的时间=对应矩形面积。所以，整个过程的位移一各个小矩形面积_。 b.把运动过程分为更多的小段，如图乙，各个小矩形的_可以更精确地表示 物体在整个过程的位移。 第 2 页 共 5 页 c.把整个过程分得非常非常细，如图丙，小矩形合在一起成了一个梯形，_ 就代表物体在相应时间间隔内的位移。 （2）结
3、论：做匀变速直线运动的物体的位移对应着 v-t 图像中的_所包围的面 积。 2、位移与时间的关系 “面积”等于位移大小：tvvx)( 2 1 0 速度公式：atvv 0 联立解得 x=_。 三、速度与位移的关系 （1）公式：。_ 2 0 2 vv （2）推导： 速度公式 v=_. 位移公式 x=_. 由以上公式可得：。_ 2 0 2 vv 探究思考 一、匀变速直线运动位移与时间的关系 对位移公式的理解 2 0 2 1 attvx （1）适用条件：匀变速直线运动 （2）公式为矢量式，其中的 x、a 都是矢量，应用时必须选取统一 2 0 2 1 attvx 0 v 的 正方向，一半选取初速度的方向
4、为正方向： 0 v 匀加速直线运动 a 取正值；匀减速直线运动 a 取负值。 若位移为正值，位移的方向与规定的正方向相同 ； 若位移为负值，位移的方向与规 第 3 页 共 5 页 定的正方向相反； （3）两种特殊形式 当 a=0 时，x=t（匀速直线运动） 0 v 当=0 时，（由静止开始的匀变速直线运动） 0 v 2 2 1 atx 【典例一】1、一物体做匀减速直线运动，初速度大小为v05 m/s，加速度大小为a0.5 m/s2，求： (1)物体在 3 s 内的位移大小； (2)物体在第 3 s 内的位移大小。 解题思路 ： (1)用位移公式求解， 3 s内物体的位移x3v0t3 (a)t5
5、3 m 0.532 1 2 2 3 1 2 m12.75 m。 (2)同理 2 s 内物体的位移x2v0t2 (a)t52 m 0.522 m9 m 因此，第 3 s 内 1 2 2 2 1 2 的位移xx3x212.75 m9 m3.75 m。 答案：(1)12.75 m (2)3.75 m 二、匀变速直线运动位移与速度的关系 公式的适用条件 ： 公式表达的是匀变速直线运动的速度与位移的关系，适用于匀变速直线运 动。 公式的意义：公式反映了初速度、末速度 v、加速度 a、位移 x 之间的关axvv2 2 0 2 0 v 系，当其中三个量已知时，可求另一个未知量。 公式的矢量性 ： 公式中、v
6、、a、x 都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一半选取初 0 v 速度的方向为正方向。 0 v （1）物体做匀加速直线运动时，a 取正值；做匀减速直线运动时，a 取负值； （2）x0,说明物体通过的位移方向与初速度方向相同 ； x0,说明物体通过的位 移方向与初速度方向相反； 两种特殊形式：（1）当=0 时，（初速度为零的匀加速直线运动） 0 vaxv2 2 （2）当 v=0 时，（末速度为零的匀减速直线运动）axv2 0 【典例二】 2、 一艘快艇以 2m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动， 快艇的初速度是 6m/s。 求： 第 4 页 共 5 页 （1）这艘快艇在 4s 末的速度大小
7、； （2）8s 内经过的位移大小。 解题思路：（1）根据运动学公式，快艇运动t4s 时的速度 则vtv0+at6m/s+2m/s24s14m/s （2）根据运动学公式，快艇运动t8s 时的位移： x = v0t + 1 2at 2 = 6 8 - 1 2 2 82m = 112m 答案：（1）14m/s；（2）112m 随堂训练 1、某汽车从车站由静止开始做匀加速直线运动，最初 1min 内行驶了 720m，则它在前 10s 内行驶的距离是( ) A.20m B.30m C.40m D.50m 2、某航母跑道长 200m.飞机在航母上滑行的最大加速度为,起飞需要的最低速度为 2 6m/s 50
8、m/s.那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为( ) A.5m/s B.10m/s C.15m/s D.20m/s 3、一质点以某初速度沿足够长的光滑斜面向上滑动，其运动情况经仪器监控扫描，输入计 算机后得到该运动质点位移方程为.则该质点在前 4s 内经过的路程为 2 122 (m)xtt ( ) A.16m B.18m C.20m D.22m 4、如图所示,物体从O点由静止开始做匀加速直线运动,途经A、B、C 三点,其 .若物体通过和这两段位移的时间相等,则O、A两点之间的2m3mABBC，ABBC 距离等于( ) A. B. C. D. 9 m 8 8 m 9 3 m 4
9、4 m 3 5、一质点沿直线运动,如图所示是从时刻开始,质点的(式中x为位移)0t x t t 的图象,可以推知( ) 第 5 页 共 5 页 A.质点做匀减速运动 B.加速度的大小是 2 1/m s C.t=2s 时的速度是 1m/s D.t=2s 时的位移是 3m 6、物体从静止开始竖直向上运动，先以的加速度加速 10s，紧接着匀速运动 20s， 2 0.1m/s 最后匀减速运动 16s 停止. 1.求物体在减速过程中的加速度. 2.求全程物体位移大小. 3.画出物体的图像.-v t 7、已知一辆汽车沿平直公路从静止开始匀加速开出，之后保持一段匀速运动，最后匀减速 运动直到停止.将汽车开始运动的时刻选为计时起点，下表记录了汽车在某些时刻的瞬时速 度.请根据表中的数据通过分析及计算求出： 时刻/st12357910 速度 1 /(m s )v 369121293 1.汽车做匀加速运动时的加速度； 2.汽车做匀加速运动经历的时间； 3.汽车在匀减速运动阶段通过的位移.