1、2.3匀变速直线运动的位移匀变速直线运动的位移与时间的关系与时间的关系 由做由做匀速直线运动匀速直线运动物体的物体的v-t图像可以看出，在时图像可以看出，在时间间t内的位移内的位移x对应图中着色部分的矩形面积。对应图中着色部分的矩形面积。那么，做匀变速直线运动那么，做匀变速直线运动的物体，在时间的物体，在时间t内的位移与时内的位移与时间会有怎样的关系？间会有怎样的关系？匀速直线运动的位移匀速直线运动的位移x=vt v t 在在v-t图像中图线与坐标轴围图像中图线与坐标轴围成的面积等于位移的大小。成的面积等于位移的大小。一、一、匀变速直线运动的位移匀变速直线运动的位移匀速直线运动在在v-t图像中
2、图线与坐标图像中图线与坐标轴围成的轴围成的面积面积等于位移等于位移的大小。的大小。匀变速直线运动 做匀速直线运动物体做匀速直线运动物体的位移可以通过它的的位移可以通过它的v-t图图像求解。这个方法，对分像求解。这个方法，对分析匀变速直线运动的位移析匀变速直线运动的位移问题有很好的启示。问题有很好的启示。图图像像法法 图是某物体做匀变速直线运动的图是某物体做匀变速直线运动的v-t图像，初速度为图像，初速度为v0，加速度为加速度为a。做匀变速直线运动的物体，其位移大小可以。做匀变速直线运动的物体，其位移大小可以用用v-t图像中着色部分的图像中着色部分的梯形面积梯形面积来表示。来表示。梯形的面积：梯
3、形的面积：2)(高下底上底上底上底=初速度初速度v0下底下底=末速度末速度v高高=时间时间t梯形的面积：梯形的面积：2)(高下底上底上底上底=初速度初速度v0下底下底=末速度末速度v高高=时间时间t得：tvvx)(210又又v=v0+at2021attvx2021attvx位移公式：位移公式：不管图线的形状如何，在不管图线的形状如何，在v-t图像中，图像中，图线与坐标轴所围图线与坐标轴所围的面积大小都表示相应的位移的面积大小都表示相应的位移。面积在。面积在t轴上方表示位移轴上方表示位移为正，下方表示位移为负。为正，下方表示位移为负。2021attvx位移公式：位移公式：因为因为0、x均为矢量，
4、使用公式时应先规定正方向。均为矢量，使用公式时应先规定正方向。若物体做匀加速运动若物体做匀加速运动,a取正值取正值;若物体做匀减速运动若物体做匀减速运动,则则a取负值。取负值。若若v初初=0,则则x=212a t代入数据时代入数据时,各物理量的单位要统一用国际单位制。各物理量的单位要统一用国际单位制。v(m/s)t/s0 1 2 3 4 0.20.40.60.81.0例例1：航空母舰的舰载机既要在航母上起飞，也要在航母：航空母舰的舰载机既要在航母上起飞，也要在航母上降落。上降落。（1）某舰载机起飞时，采用弹射装置使飞机获得）某舰载机起飞时，采用弹射装置使飞机获得10m/s的的速度后，由机上发动
5、机使飞机获得速度后，由机上发动机使飞机获得25m/s2的加速度在航母的加速度在航母跑道上匀加速前进，跑道上匀加速前进，2.4s后离舰升空。飞机匀加速滑行的后离舰升空。飞机匀加速滑行的距离是多少？距离是多少？初速度初速度v0解：解：根据匀变速直线运动的位移与时间的关系，有根据匀变速直线运动的位移与时间的关系，有2021attvx代入数据得代入数据得22)4.2(/25214.2/10ssmssmm96（2）飞机在航母上降落时，需用阻拦索使飞机迅速停下）飞机在航母上降落时，需用阻拦索使飞机迅速停下来。若某次飞机着舰时的速度为来。若某次飞机着舰时的速度为80m/s，飞机钩住阻拦索，飞机钩住阻拦索后经
6、过后经过2.5s停下来。将这段运动视为匀减速直线运动，此停下来。将这段运动视为匀减速直线运动，此过程中飞机加速度的大小及滑行的距离各是多少？过程中飞机加速度的大小及滑行的距离各是多少？初速度初速度v0末速度末速度v=0解：解：根据加速度的定义式，有根据加速度的定义式，有tva速度的变化量速度的变化量=末速度末速度初速度，即初速度，即v=v-v0代入数据得代入数据得=0-80m/s=-80m/s代入加速度公式，得代入加速度公式，得ssm5.2/802/32sm加速度为负值表示做减速运动。加速度为负值表示做减速运动。根据匀变速直线运动的位移与时间的关系，有根据匀变速直线运动的位移与时间的关系，有2
7、021attvx代入数据得代入数据得22)5.2()/32(215.2/80ssmssmm100加上括号，这样就不加上括号，这样就不容易忘记负号。容易忘记负号。物理来源于生活，服务于生活物理来源于生活，服务于生活 在公路上发生交通事故时，肇事司机紧急刹车后在公路上发生交通事故时，肇事司机紧急刹车后汽汽车车在路面上留下痕迹。交通警察勘查现场时除了拍照，在路面上留下痕迹。交通警察勘查现场时除了拍照，一般都要测量汽车刹车痕迹的长度，为什么？一般都要测量汽车刹车痕迹的长度，为什么？二、速度与位移的关系二、速度与位移的关系位移公式：位移公式：速度公式：速度公式：atvv0联立求解，消去时间联立求解，消去
8、时间t。由由式得式得avvt0，代入，代入式得式得200)(21)(avvaavvvxavvavvv2)()(200avv2202v2-v02=2ax2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共20张PPT)2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共20张PPT)2021attvxaxvv2202这就是匀变速直线运动的速度与位移的关系式。如果这就是匀变速直线运动的速度与位移的关系式。如果在所研究的问题中，已知量和未知量都不涉及时间，利在所研究的问题中，已知量和未知量都不涉及时间，利用这个公式求
9、解，往往会更简便。用这个公式求解，往往会更简便。当当v0=0时，时，v2=2ax物体做初速度为零的匀加速直线运动，如自由落体问题。物体做初速度为零的匀加速直线运动，如自由落体问题。当当v=0时，时，-v02=2ax物体做匀减速直线运动直到静止，如刹车问题。物体做匀减速直线运动直到静止，如刹车问题。2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共20张PPT)2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共20张PPT)例例1：动车铁轨旁两相邻里程碑之间的距离是：动车铁轨旁两相邻里程碑之间的距离是1km。
10、某同。某同学乘坐动车时，通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的学乘坐动车时，通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度大小。当他身边动车速度来估算动车减速进站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑时，屏幕显示的动车速度是的窗户经过某一里程碑时，屏幕显示的动车速度是126 km/h。动车又前进了。动车又前进了3个里程碑时，速度变为个里程碑时，速度变为54 km/h。把动车进站过程视为匀减速直线运动，那么动车进站的加把动车进站过程视为匀减速直线运动，那么动车进站的加速度是多少？它还要行驶多远才能停下来？速度是多少？它还要行驶多远才能停下来？解：本题可以分为两个阶段
11、求解。解：本题可以分为两个阶段求解。第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段末速度又是下一末速度又是下一阶段的初速度。阶段的初速度。2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共20张PPT)2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共20张PPT)第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段M设第一阶段的末位置为设第一阶段的末位置为M点，位移点，位移x1=3000m。则初速度则初速度v0=126km/hsm60601000126sm/35末速度末速度vM=54km/hsm6060100054sm/15根据匀变速直线
12、运动的速度与位移的关系式，有根据匀变速直线运动的速度与位移的关系式，有axvv22022.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共20张PPT)2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共20张PPT)【高中物理新教材】匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT教学课件1【高中物理新教材】匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT教学课件112022axvvM代入数据得代入数据得（15m/s）2（35m/s）2=2a3000m解得解得 a=-0.167m/s2对于第二阶段有：末速度对于第二阶段有：末速度
13、v=0，初速度初速度v0=vM=15m/saxvvM222代入数据得代入数据得02（15m/s）2=2（-0.167m/s2）x2解得解得 x2=674m2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共20张PPT)2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共20张PPT)【高中物理新教材】匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT教学课件1【高中物理新教材】匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT教学课件1匀变速匀变速直线运动直线运动（a不变）速度速度时间时间位移位移不涉及位移不涉及末速度不涉及时间ax
14、vv2202速度公式：速度公式：atvv0位移公式：位移公式：从第从第2节和第节和第3节的例题可以看到，只有建立了坐节的例题可以看到，只有建立了坐标系，速度、加速度等物理量的正负号才能确定。标系，速度、加速度等物理量的正负号才能确定。2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共20张PPT)2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共20张PPT)2021attvx【高中物理新教材】匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT教学课件1【高中物理新教材】匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT教学课件1
15、拓展学习拓展学习 图甲是某物体以初速度图甲是某物体以初速度v。做匀变速直线运动的。做匀变速直线运动的v-t图图像。如果我们像图乙那样，把物体的运动分成几个小段，像。如果我们像图乙那样，把物体的运动分成几个小段，例如一算一个小段，每小段起始时刻物体的瞬时速度由相例如一算一个小段，每小段起始时刻物体的瞬时速度由相应的纵坐标应的纵坐标 t表示。在每一小段内，可粗略认为物体以这表示。在每一小段内，可粗略认为物体以这个速度做匀速直线运动。因此，我们以每小段起始时刻的个速度做匀速直线运动。因此，我们以每小段起始时刻的速度乘时间，近似地当作各小段中物体的位移。速度乘时间，近似地当作各小段中物体的位移。匀变速
16、直线运动位移公式的推导匀变速直线运动位移公式的推导2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共20张PPT)2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共20张PPT)【高中物理新教材】匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT教学课件1【高中物理新教材】匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT教学课件1一、匀速直线运动的位移在v-t图像中图线与坐标轴围成的面积等于位移的大小。位移：x=vt 二、匀变速直线运动的位移2021attvx位移公式：不管图线的形状如何，在v-t图像中，图线与坐标轴所围的面积大
17、小都表示相应的位移。面积在t轴上方表示位移为正，下方表示位移为负。因为0、x均为矢量，使用公式时应先规定正方向。若物体做匀加速运动,a取正值;若物体做匀减速运动,则a取负值。若v初=0,则x=212a t代入数据时,各物理量的单位要统一用国际单位制。2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共20张PPT)2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共20张PPT)【高中物理新教材】匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT教学课件1【高中物理新教材】匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT教学课件1二、速度与位移的关系axvv2202当v0=0时，v2=2ax物体做初速度为零的匀加速直线运动，如自由落体问题。当v=0时，-v02=2ax物体做匀减速直线运动直到静止，如刹车问题。2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共20张PPT)2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件(共20张PPT)【高中物理新教材】匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT教学课件1【高中物理新教材】匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT教学课件1
