2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 课件 2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(共22张PPT)

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2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 课件 2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(共22张PPT)

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(共22张PPT)
人教版(2019)必修第一册物理高中
2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
汽车匀速直线运动
汽车做匀加速直线运动
已知速度为V,你能求出经过t时间的位移吗?
已知初速度为V0,加速度为a,你能求出经过t时间的位移吗?
V-t图像如何?可否由v-t图像得到位移的大小?
一、匀速直线运动的位移
结论:匀速直线运动的v – t 图象与t轴所围的矩形“面积”就等于“位移” 。
2.速度时间图象 (v-t图象)
1.位移公式x=vt
v
t
图象法
公式法
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
多段匀速运动与真实匀变速直线运动的差别在哪里?
V m/s
t/s
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
哪种分割更接近与真实的匀变速运动?
微元法
将“匀变速”转化为“匀速”
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
相邻的相等时间(T)内的位移差(△X)是一个常数(aT2):△X= aT2
纸带法
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
例6.一物体做匀变速直线运动,在连续相等的两个时间间隔内,通过的位移分别是24m和64m,每一个时间间隔为4s,
求物体的初速度和末速度及加速度.
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
v/m·s-1
t/s
2
6
4
10
8
3
4
5
6
0
2
1
-2
-4
x
面积也有正负,面积为正,表示位移的方向为正方向;
面积为负值,表示位移的方向为负方向.
X1
X2
当速度为正值和为负值时,位移有什么不同?
5
7
8
9
6
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
例7.为了测量某辆轿车在平直路上启动时的加速度(轿车启动时的运动可以近视看作匀加速运动),某人拍了一张在同一底片上多次曝光的照片(如图所示),如果拍摄时隔2s曝光一次,轿车车身总长为4.5m,那么这辆轿车的加速度约为……( )
A、1m/s2 B、 2m/s2 C、 3m/s2 D、 4m/s2
B
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
二、推导匀变速直线运动的位移公式1
如图,可得到位移是为多少?
(用图中所给物理量表示)
加速度a已知
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
一汽车以2m/s2的加速度刹车做匀减速直线运动,求它在停止运动前最后1s内通过的位移?
逆向思维法
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
例3、某人骑自行车以4m/s的初速度沿直线加速驶上一斜坡,若加速度大小为0.3m/s2,则经10s后,车在斜坡上的通过的距离是多少?
公式应用:
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
位置编号 0 1 2 3 4 5 6
时间(s) 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
速度(m/s) 0.194 0.380 0.569 0.754 0.937 1.125 1.311
a=4.65m/s2
X=0.194*0.24m=0.0466m
X=0.194*0.12m+0.754*0.12m=0.1138m
X=0.194*0.08m+0.569*0.08m+0.937*0.08=0.1360m
X=0.194*0.04m+0.380*0.04m+0.569*0.04m+0.754*0.04m+0.937*0.04m+1.125*0.04m=0.1584m
X=0.754*0.24m=0.1810m
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
思考1:一物体做匀加速直线运动,初速度为v0=5 m/s,加速度为a=0.5 m/s2,求:
(1)物体在3 s内的位移;
(2)物体在第3 s内的位移.
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
左图是上面物体速度-时间的图象
估算出的位移在数值上等于五个矩形的面积之和。
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
0
0.5
1.0
1.5
2.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
各位置的时间间隔越小,矩形的面积之和就越接近物体的真实位移。
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
例6:骑自行车的人以5m/s的初速度匀减速上一个斜坡,加速度的大小为0.4m/s2,斜坡长30m,骑自行车的人通过斜坡需要多少时间?
解:以初速度v0方向为正方向
由位移公式
解之得:t1=10s,t2=15s
代入数据得:
讨论:
把两个时间代入速度公式可算出对应的末速度:
v1=1m/s,v2=-1m/s
与实际情况不符,舍去!
答案:t=10s
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
匀变速直线运动中点位移速度
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
例5:一辆汽车做匀减速直线运动,初速度为15m/s,加速度大小为3m/s2,求:
(1)汽车3s末速度的大小。
(2)汽车的速度减为零所经历的时间。
(3)汽车2s内的位移。
(4)汽车第2s内的位移。
(5)汽车8s的位移。
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
3.汽车在水平面上刹车,其位移与时间的关系是x=24t-6t2,则它在前3 s内的平均速度为(  )
A.6 m/s B.8 m/s C.10 m/s D.12 m/s
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
4、甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变.在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半.求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比.
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
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