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(共19张PPT)
3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
第二章 匀变速直线运动的研究
导入新课
小明与同学一起乘坐高铁外出，动车在起步阶段均匀加速，十分钟后，高铁的显示器上显示速度达到306km/h，同学们想知道已经离出发站多远，
小明说：我们现在走过的距离可以这样计算根据 x=vt得x=306km/h× h=51km
小红说：可是我的地图导航上显示我们只走了20多千米
小华说：306km/h只是动车的瞬时速度，其他时刻速度都小于这个速度，
所以距离肯定比小明算的短
小明说：那具体的数据应该怎么计算呢？
我们能否帮助几位同学解决这个问题呢？
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交流讨论
1、如果一个物体做匀速直线运动，则他的运动位移应该如何计算？
运动图像应该怎样描绘？观察位移和图像之间有什么关系？
提示：匀速直线运动的位移 计算图像如下 图像的面积表示物体的位移
一、匀变速直线运动的位移
2、如果一个物体在一小段时间t内以v1做匀速直线运动，在下一段相同的 时间段内以v2做匀速直线运动···以此规律运动下去，这个物体的运动图像应该怎样描绘？位移应该如何计算？
一、匀变速直线运动的位移
提示：运动的图像物体的位移即每一段位移之和，也就是所有矩形的面积之和
3、如果2中的时间段我们取得极端无限接近与零，这样的运动
就是什么运动？它的位移该如何计算？
提示：当时间无限趋近于零时，这样的运动即为匀变速直线运动，物体的位移仍然可以用图像的面积即梯形的面积表示
一、匀变速直线运动的位移
梳理深化
匀速直线运动的图像
匀速直线运动的位移
多段连续匀速直线运动的图像
多段连续匀速直线运动的位移
匀变速直线运动的图像
匀变速直线运动的位移
v-t 图 像 的 面 积 可 以 表 示 物 体 运 动 的 位 移
一、匀变速直线运动的位移
1.利用微元思想构建匀变速直线运动位移公式
物理观念
技能应用
能够利用位移公式求解做匀变速直线运动的物体任意时间段内的位移
科学思维
1、在处理较复杂的变化量问题时，常常先把整个区间化为若干 个小区间，认为每一小区间内研究的量不变，再求和。这是物理学中常用的一种方法。
2、利用图像求位移这种分析问题的方法具有一般意义，原则上对于处理任意形状的v-t图像都适用。
某物体做匀变速直线运动，初速度为v0，加速度为a，经过时间t后经过的位移可以利用公式 进行计算；
如果初速度为0，这个式子可以简化为
一、匀变速直线运动的位移
2.关于位移公式知识与思维的构建
巩固提升
例1、一架歼20战机机从静止开始以3m/s2的加速度滑行了30s后起飞，求：
（1）它前进了多少距离？
（2）它起飞时的速度是多少？
一、匀变速直线运动的位移
解析：（1）战机已初速度为零做匀加速直线运动，所以战机30s后的位移
（2）它起飞时的速度
交流讨论
1、想一想我们所学的能够描述匀变速直线运动的物理量有哪些？
2、想一想根据所学的速度公式，要求末速度需要知道哪些量？
根据所学的位移公式，要求位移需要知道哪些量？
二、速度与位移的关系
提示：初速度 末速度 时间 位移 加速度 五个
提示：根据 和 ，
要求末速度和位移都需要知道初速度、时间、加速度
二、速度与位移的关系
3、如果我们知道初速度和末速度以及加速度，应该如何求得位移
提示：（1）先由速度公式求得时间，再带入位移公式求得位移
（2）将速度公式和位移公式连理消掉时间t 得到新的公式
梳理深化
匀变速直线运动的速度与位移的关系式为
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。
物理观念
科学思维
我们学习了与匀变速直线运动有关的三个方程：
速度公式： 位移公式：
速度与位移的关系式： 每个方程中都含有四个参量，因此要想求得有关匀变速直线运动的某个参量，至少需要知道其他的三个独立参量
技能应用
选择合适的方程求解与匀变速直线运动有关的物理量
二、速度与位移的关系
巩固提升
例2、一个质点做匀加速直线运动，初速度为v0，经过位移x，末速度变为vt．求质点经过位移x/2时的瞬时速度vx/2 。
质点通过全过程： ①
通过 x/2 位置时： ②
联立①②式得：
二、速度与位移的关系
交流讨论
根据思路提示，分析以下问题
问题情景：在航空母舰上无风起飞时，舰载机的加速度是5m/s2，跑道长160m，为了使飞机正常起飞，航母上装有舰载机起飞弹射系统，无风时弹射系统必须给飞机 30m/s的初速度才能从舰上起飞，设加速过程为匀加速运动，求无风时起飞速度是多少？
思路分析：
1、确定研究对象和研究过程,画出运动草图
2、分析已知量和未知量，选择合适的方程
3、写出方程，带入已知数据，求解未知量
4、验证答案
三、求解与位移相关的实际问题
过程分析
1、确定研究对象和研究过程
2、分析已知量和未知量，选择合适的方程
3、写出方程，带入已知数据，求解未知量
4、验证答案
研究对象：飞机
研究过程：以某一初速度加速起飞
已知初速度，运动位移，加速度求解末速度
v2-v02=2ax
单位是否正确？符号是否有意义？数值是否合理？
三、求解与位移相关的实际问题
v0=30m/s
x=160m
a=5m/s2
巩固提升
例3、国家取消了7座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费，给自驾出行带来了很大的实惠，但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力，因此交管部门规定，上述车辆通过收费站口时，在专用车道上可以不停车拿（交）卡而直接减速通过。若某车减速前的速度为v0＝72km/h，靠近站口时以大小为a1＝5m/s2的加速度匀减速，通过收费站口时的速度为vt＝28.8km/h，然后立即以a2＝4m/s2的加速度加速至原来的速度（假设收费站的前、后都是平直大道）。试问：
（1）该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速？
（2）该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，运动的时间是多少？
三、求解与位移相关的实际问题
三、求解与位移相关的实际问题
汽车进站时做匀减速直线运动，由速度位移公式知
解析:
（1）汽车的初速度 ，末速度为
解得
（2）小汽车经过收费站时经历匀减速阶段和匀加速阶段，有速度公式
知，
所需要的时间
小明与同学一起乘坐高铁外出，动车在起步阶段均匀加速，十分钟后，高铁的显示器上显示速度达到306km/h，同学们想知道已经离出发站多远，
三、求解与位移相关的实际问题
小明说：我们现在走过的距离可以这样计算根据 x=vt得x=306km/h× h=51km
小红说：可是我的地图导航上显示我们只走了20多千米
小华说：306km/h只是动车的瞬时速度，其他时刻速度都小于这个速度，
所以距离肯定比小明算的短
小明说：那具体的数据应该怎么计算呢？
请同学们自主解答！
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【答案】25.5km
课堂小结
位移与时间、速度的关系
位移和时间的关系
物理观念
利用图像法求位移
科学思维
位移和速度的关系
微元思想的应用
三个公式的使用条件
感谢观看，你今天收获了什么？

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