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(共35张PPT)
高中物理鲁科版（2019）必修第一册
教学课件
Teaching Courseware
20XX.XX.XX
第二节 位移变化规律
第二章 匀变速直线运动
PART.1
PART.2
PART.3
PART.4
素养目标
新课讲解
新课导入
经典例题
目录
CONTENTS
PART.2
PART.4
课堂练习
课堂小结
1.能用公式、图像等方法研究匀变速直线运动，具有与直线运动相关的初步的运动观念。
2.用科学研究中的极限方法分析物理问题，通过推理，获得结论。
3.经历公式的推导过程，体会数学思维在研究物理问题中的重要作用。
4.通过观察生活中的匀变速直线运动，感受物理来源于生活的思想。
素养目标
新课导入
如果掌握了物体的位移随时间的变化规律，就可以计算出物体在两点之间的运动时间
物体的位移随时间的变化规律是怎样的呢？
新课讲解
New lesson explanation
新课讲解
匀速直线运动：速度保持不变
一、匀速直线运动的位移—时间关系
结论：匀速直线运动的位移就是v–t 图像中着色部分的矩形“面积”。
v/(m·s-1)
t/s
0
4
5
新课讲解
匀变速直线运动：速度随时间均匀变化
O
t/s
v/(m/s)
O
t/s
v/(m/s)
将匀变速直线运动看作多个匀速直线运动后
以多个匀速直线运动的位移和为匀变速直线运动的位移
t1 t2 t3 t4 t5
v1
v2
v3
v4
v5
新课讲解
已知一物体以2 m/s的初速度开始做匀加速直线运动，加速度为2 m/s2，画出物体运动的v－t 图像.并估算物体在4 s内的位移.
1.由v－t 图像探究匀变速直线运动的位移
t/s
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
/(m/s)
如何估算？
新课讲解
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
用初始时刻速度代表平均速度
速度在均匀增大，估算的位移比实际位移小
新课讲解
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
s＝s1＋s2＝16 m
s＝s1＋s2＋s3＋s4＝20 m
分割成2段
分割成4段
每个过程速度增加量较大，估算的位移仍旧小于实际位移
新课讲解
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
s＝s1＋s2＋…＋s7＋s8＝22 m
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
分割成8段
分割成16段
s＝s1＋ s2 ＋…＋s15＋s16＝23 m
分割的段数越多，多个小矩形的面积之和与真实的位移差越小
新课讲解
t内的初末速度几乎一样大，当作匀速直线运动来处理误差微乎其微，
小矩形的面积之和与真实的位移差无限接近
将运动过程无限细分后，图线上端的“锯齿”形状就看不出来了，即在无限短的时间内匀速直线运动与匀变速直线运动差异可以忽略了，无数个小矩形面积之和即无数个匀速直线运动累加得到的位移就能够准确代表匀变速直线运动物体的位移了
新课讲解
求匀加速直线运动的位移就转换成求相应的梯形面积
线段OA——纵截距
线段BC——t 时刻的速度值
线段OC——时间t
面积S——0-t 时间内的位移s
O
A
B
C
梯形OABC的面积：
位移s：
新课讲解
位移公式：
物理意义：描述了做匀变速直线运动的物体位移随时间的变化规律，反映位移与时间的对应关系
特殊形式：
① ，；
② 恒定，.
2.由公式探究匀变速直线运动的位移
新课讲解
矢量式：因为、、均为矢量，使用公式时应先规定正方向。
（一般以的方向为正方向）若物体做匀加速运动，取正值，若物体做匀减速运动，则取负值
利用 v t 图像的“面积”求物体的位移
在 v t 图像中，图线与时间轴所围成的“面积”表示物体的位移，所以已知v- t图像求位移时采用“面积”法计算，可以快速解题。
说明：在推导中用到了微积分的思想，即无限分割微元求和、逐渐逼近真实状况的思想。
新课讲解
三、匀变速直线运动速度与位移的关系
速度—时间公式
位移—时间公式
①
②
可得 vt2－v02＝2as
③
将③式代入②式，有
如果在所研究的问题中，已知量和未知量都不涉及时间，利用这个公式求解，往往会更简便。
vt ＝v0＋at
s＝v0t＋
新课讲解
匀变速直线运动速度与位移的关系
v2－v02＝2ax
①公式的适用条件：公式表述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。
②公式的意义：公式 v2－v02＝2ax 反映了初速度v0、末速度v、加速度a、位移x 之间的关系，当其中任意三个物理量已知时，可求另一个未知量。
新课讲解
3.公式的矢量性：公式中v0、vt、a、s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。
(1)若是加速运动，a取正值，若是减速运动，a取负值。
(2)若计算结果s＞0，表明位移的方向与初速度方向相同，s＜0表明位移的方向与初速度方向相反。
(3)若计算结果vt＞0，表明速度的方向与初速度方向相同，vt＜0表明速度的方向与初速度方向相反。
新课讲解
刹车类问题的分析思路：
汽车刹车、飞机降落后在跑道上滑行等都可简化为单方向的匀减速直线运动，当速度减小到零后，就停止运动，在计算这类运动的位移时，应先计算出速度减小到零所用的时间t0。
②如果 t0 > t，时间 t 内运动还未停止，则应用题目中的 t 直接求解位移
①如果 t0 < t，加速度的大小为 a，则不能用题目所给的时间 t 求解位移，此时运动的最长时间为 ，最大距离为
推论：在匀变速直线运动中，某段位移中间位置的瞬时速度与这段位移的初速度和末速度之间的关系：
匀变速直线运动中间位置的瞬时速度
设物体的初速度为v0，做匀变速直线运动的加速度为a，t秒末的速度为v，
联立整理得：
前半段位移：
后半段位移：
推证：
新课讲解
经典例题
Classic Example
经典例题
例1.(多选)如图所示为某物体做直线运动的v－t图像，由图像可得（ ）
A.t＝1 s时物体的加速度大小为2 m/s2
B.t＝6 s时物体的加速度大小为0
C.2～6 s内物体的位移为－4 m
D.0～6 s内物体的位移大小为8 m
AC
经典例题
例2：汽车从开始制动到停止所行驶的距离，是衡量汽车制动性能的参数之一。某型号的汽车以100 km/h的速度在柏油路面上行驶，急刹车后做匀减速直线运动。若匀减速时的加速度大小为5m/s2，开始制动后2s内汽车行驶的距离是多少？从开始制动到完全停止，汽车行驶的距离是多少？
经典例题
学校一般每周一都要举行升国旗仪式,对师生进行爱国主义教育,国歌从响起到结束的时间是48 s,国旗上升的高度是17.6 m。国歌响起的同时国旗开始向上做匀加速运动4 s,然后匀速运动,最后匀减速运动4 s到达旗杆顶端,速度恰好为零,此时国歌结束。求:
(1)国旗匀加速运动的加速度大小。
(2)国旗匀速运动时的速度大小。
答案： (1)0.1 m/s2 (2)0.4 m/s
课堂练习
Classroom Practice
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂练习
课堂小结
Class Summary
课堂小结
① 匀变速直线运动的位移与时间关系
（1） 为矢量式，一般规定 v0 的方向为正方向.
（2）特例
①v0 = 0 时， ，物体做初速度为零的匀加速直线运动.
②a = 0 时，x = v0t，物体做匀速直线运动.
(3)匀变速直线运动的平均速度 ，也等于中间时刻的瞬时速度
1
公式中的 x 、v0 、v 、a 这些物理量必须相对于同一参考系
若题设重给出 x = mt+nt2 （其中 m、n 都为已知量），通过比较公式 可得出 v0 = m，a = 2n
课堂小结
① 匀变速直线运动的速度与位移关系
（1）公式 的推导
因为 ， ，消去 t ，可得
（2） 是矢量式，式中 v0、vt、a、x 均为矢量，使用公式时应先规定方向，一般以 v0 的方向为正方向.
（3）特例
①当初速度 v0 = 0 时， ，
物体做初速度为零的匀加速直线运动.
②当末速度 v = 0 时， ，
物体做匀减速直线运动直到停止.
2
不用考虑时间 t ，方便解题
速度
a不变
时间
位移
？
感谢观看
THANK YOU

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