資源簡介

(共32張PPT)
·
第3節
勻變速直線運動的位移與時間的關系
(第一課時)
1.知道勻速直線運動的位移與v－t圖像中圖線與坐標軸所圍面積的對應關系;
2.理解勻變速直線運動的位移公式的推導方法，感受利用極限思想解決物理問題的科學思維方法;
3.掌握勻變速直線運動的位移公式。
溫故知新
01
問題1：請在草稿紙上寫出有關勻速直線運動的內容。
問題2：一輛小車以初速度v0向右做勻速直線運動，求小車在時間t內的位移。同時畫出對應的v-t圖像，你能發現什么問題？
討論“思”環節問題的答案
在做題過程中產生的新問題
以小組形式討論6分鐘
大膽說出在“議”環節中沒有解決的問題！
問題1：請在草稿紙上寫出有關勻速直線運動的內容。
定義：沿著直線且速度不變的運動
公式：
X=v0t
v方向、大小都不變
S=v0t
問題1：請在草稿紙上寫出有關勻速直線運動的內容。
定義：沿著直線且速度不變的運動
公式：
3. 矢量表達式（計算前先規定正方向）
X=v0t
X-位移
v0-初速度
t-時間
v方向、大小都不變
問題2：一輛小車以初速度4m/s向右做勻速直線運動，求小車在3s內的位移。同時畫出對應的v-t圖像，你能發現什么問題？
解：
設向右為正方向,則v0=4m/s
4m/s
由X=v0t得：
X=4m/s×3s=12m
發現：所求得的位移與v-t圖像中陰影面積相等，方向與正方向相同。
則位移的大小為12m，方向向右。
O
t/s
v/(m/s)
4
3
問題2：一輛小車以初速度4m/s向右做勻速直線運動，求小車在3s內的位移。同時畫出對應的v-t圖像，你能發現什么問題？
解：
設向左為正方向,則v0=-4m/s
4m/s
由X=v0t得：
X=-4m/s×3s=-12m
發現：所求得的位移與v-t圖像中陰影面積的負值相等，方向與正方向相反。
則位移的大小為12m，方向向右。
O
t/s
v/(m/s)
-4
3
（1）當“面積”在t 軸上方時，位移取 ，這表示物體的位移與規定的正方向 ；
（2）當“面積”在t 軸下方時，位移取 ，這表示物體的位移與規定的正方向 。
t
v
正值
相同
負值
相反
思考1：勻變速直線運動的位移是不是也等于 v-t 圖像中圖線與橫坐標軸所圍成圖形的面積有關
O
t/s
v/(m/s)
勻變速直線運動的位移
02
閱讀課本P42-P43和45頁的拓展學習,勾圈重點和疑問，并回答下列問題
問題3：說出研究勻變速直線運動位移公式所采用的方法。
問題4：找出勻加速直線運動的位移-時間公式，并想一想每個符號分別表示什么。
討論“思”環節問題的答案
在閱讀中產生的新問題
以小組形式討論6分鐘
大膽說出在“議”環節中沒有解決的問題！
問題3：找出研究勻變速直線運動所采用的方法。
微元法
eg:一小球在光滑地面向右做勻加速直線運動，初速度v0=2m/s,加速度a=2m/s2,求4s內小球的位移。
解：
設向右為正方向
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
x
x
假如我們把這個勻加速運動，看成一個初速度v0=2m/s的勻速直線運動，那么小球的位移為
x=2m/s×4s=8m
v0=2m/s
a=2m/s2
eg:一小球在光滑地面向右做勻加速直線運動，初速度v0=2m/s,加速度a=2m/s2,求4s內小球的位移。
解：
設向右為正方向
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
分割成2段
x
x1
x2
當我們把這個勻加速運動，看成兩個勻速直線運動，那么小球的位移為
x=x1+x2=2m/s×2s+6m/s×2s=16m
eg:一小球在光滑地面向右做勻加速直線運動，初速度v0=2m/s,加速度a=2m/s2,求4s內小球的位移。
解：
設向右為正方向
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
分割成4段
x
x1
x2
x3
x4
當我們把這個勻加速運動，看成四個勻速直線運動，那么x1+x2的位移為
x=x1+x2+x3+x4=20m
eg:一小球在光滑地面向右做勻加速直線運動，初速度v0=2m/s,加速度a=2m/s2,求4s內小球的位移。
解：
設向右為正方向
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
分割成8段
x
x1
x2
x3
x4
x5
x6
x7
x8
當我們把這個勻加速運動，看成8個勻速直線運動，那么x1+x2的位移為
x=x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8=27m
思考2：你從上面的現象中發現了什么？
t
0
v0
vt
位移=圖像與坐標軸所圍成的面積
無限分割
小矩形的面積之和能非常精確地代表物體的位移
小矩形合在一起形成一個梯形
問題4：請找出勻加速直線運動的位移-時間公式，并想一想每個符號分別表示什么。
=
1
2
—
(v0+vt)t
x
=
1
2
—
(v0+v0+at)t
=
v0t+ at2
1
2
—
t
0
v0
vt
vt=v0+at
問題4：請找出勻加速直線運動的位移-時間公式，并想一想每個符號分別表示什么。
X-位移
v0-初速度
t-時間
a-加速度
=
x
1
2
—
v0t+ at2
強調：矢量表達式（需要先設置正方向）
=
x
1
2
—
v0t+ at2
當“面積”在t軸上方時，位移取正值，這表示物體的位移與規定的正方向相同；
v0
t /s
t
O
v /(m/s)
2t
-v0
當“面積”在軸下方時，位移取負值，這表示物體的位移與規定的正方向相反。
特例：
a=0
v0=0
x=v0t
=
x
1
2
—
v0t+ at2
x= at2
1
2
—
=
x
1
2
—
v0t+ at2
t
0
v0
vt
x1
x2
at
X1=v0t
X2= at2
1
2
—
對勻變速直線運動的位移-時間公式再認識
航空母艦的艦載機既要在航母上起飛，也要在航母上降落。
(1)某艦載機起飛時，采用彈射裝置使飛機獲得10m/s的速度后，由機上發動機使飛機獲得25m/s2的加速度在航母跑道上勻加速前進，2.4s后離艦升空。飛機勻加速滑行的距離是多少
v0t+ at2得：
=
由x
1
2
—
（1）解：設初速度的方向為正方向，則v0=10m/s,a=25m/s2,t=2.4s
10m/s
25m/s2
2.4s
x=10m/s×2.4s+0.5×25m/s2×(2.4s)2=96m
則，飛機勻加速滑行的距離為96m。
(2)飛機在航母上降落時，需用阻攔索使飛機迅速停下來。若某次飛機著艦時的速度為80m/s，飛機鉤住阻攔索后經過2.5s停下來。將這段運動視為勻減速直線運動，此過程中飛機加速度的大小及滑行的距離各是多少
（2）解：設初速度的方向為正方向，則v0=80m/s,t=2.5s,v=0
80m/s
a=
2.5s
由v=v0+at得：
a=(0-80m/s)/2.5s=-32m/s2
v0t+ at2得：
=
由x
1
2
—
x=80m/s×2.5s+0.5×(-32m/s2)×(2.5s)2=100m
則，加速度大小為32m/s2，滑行距離為100m
=
x
1
2
—
v0t+ at2
1.
2.X-位移 v0-初速度 t-時間 a-加速度
3.矢量表達式（需要先設置正方向）
4.特例
a=0
v0=0
x=v0t
x= at2
1
2
—
4.圖像
v-t圖像在t軸上方，x大于0，與正方向同向
v-t圖像在t軸下方，x小于0，與正方向反向
感謝您的聆聽！

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