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《位移变化规律》匀变速直线运动的研究PPT

《位移变化规律》匀变速直线运动的研究PPT 详细介绍:

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《位移变化规律》匀变速直线运动的研究PPT

第一部分内容:学习目标

1.知道匀变速直线运动的位移与v-t图像中图线与坐标轴围成面积的关系.

2.了解利用极限思想解决物理问题的方法.

3.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系并会用来分析、解决问题.

4.会用公式v2-v20=2as进行分析和计算.

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位移变化规律PPT,第二部分内容:新知探究

基础梳理

一、匀变速直线运动的位移-时间关系

1.在v-t图像中,位移在数值上等于v-t图像与时间轴所围的_________.

2.图像表示:在v-t图像中,做匀变速直线运动的物体的位移对应着v-t图像中的图线和_________包围的面积.如图所示,在0~t时间内的位移大小等于_________的面积.

3.位移公式:s=v0t+12at2.式中v0表示_________,a表示加速度,s表示物体在时间t内运动的_________.

二、匀变速直线运动的速度-位移关系

1.公式:v2t-v20=_________.

2.推导

速度公式vt=_________.

位移公式s=_________.

由以上公式可得:v2t-v20=_________.

自我检测

思维辨析

(1)匀速直线运动的位移与时间成正比.(  )

(2)匀变速直线运动的位移与时间成正比.(  )

(3)初速度越大,时间越长,做匀变速直线运动的物体的位移一定越大.(  )

(4)公式v2-v20=2as适用于所有的直线运动.(  )

(5)做匀加速直线运动的物体,位移越大,物体的末速度一定越大.(  )

基础理解

(1)物体做变加速直线运动时,其v-t图像是一条曲线,此时物体的位移是否还对应v-t图像中图线与时间轴所包围的面积?

(2)某城市的交通部门规定,交通繁忙路段机动车辆的速度限制在25 km/h以内,并要求驾驶员必须保持至少5 m的车距.一旦发生交通事故,我们会看到交警测量有关距离,其中非常重要的是刹车距离.你知道测量刹车距离的目的吗?

提示:(1)是.推导匀变速直线运动位移时所用的无限分割的思想,同样适用于变加速直线运动,用同样的方法可证明:变加速直线运动中物体的位移也对应v-t图像中图线与时间轴所包围的面积.

(2)测量刹车距离,由公式v2-v20=2as即可算出汽车刹车前的速度,从而判断汽车是否超速.

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位移变化规律PPT,第三部分内容:师生互动

匀变速直线运动的位移公式

问题导引

某质点做匀变速直线运动,已知初速度为v0,在t时刻的速度为v,加速度为a.完成下列填空,推导匀变速直线运动的位移与时间关系,体会微元法的基本思想.

(1)把匀变速直线运动的v-t图像分成几个小段,如图甲所示.每段位移约等于每段起始时刻速度×每段的时间=对应矩形的面积.故整个过程的位移约等于各个小矩形的______.

(2)把运动过程分为更多的小段,如图乙所示,各小矩形的________可以更精确地表示物体在整个过程的位移.

(3)把整个运动过程分得非常细,如图丙所示,很多小矩形合在一起形成了一个梯形OABC,________就代表物体在相应时间间隔内的位移.

【达标练习】

1.(多选)质点由静止开始做匀加速直线运动,第1 s内位移为2 m,关于它的运动情况,下列说法正确的是(  )

A.第1 s内的平均速度为2 m/s

B.第1 s末的瞬时速度为2 m/s

C.第2 s内的位移为4 m

D.运动过程中的加速度为4 m/s2

2.一辆汽车在高速公路上以30 m/s的速度匀速行驶,由于在前方出现险情,司机紧急刹车,刹车时加速度的大小为5 m/s2,求:

(1)汽车刹车后20 s内滑行的距离;

(2)从开始刹车到汽车滑行50 m所经历的时间;

(3)在汽车停止前3 s内汽车滑行的距离.

匀变速直线运动的位移-速度公式

问题导引

如果你是机场跑道设计师,若已知飞机的加速度为a,起飞速度为v,则跑道的长度至少为多长?

【核心深化】

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2as=v2-v20反映了初速度v0、末速度v、加速度a、位移s之间的关系,当其中三个物理量已知时,可求另一个未知量.

3.公式的矢量性:公式中v0、v、a、s都是矢量,应用时必须选取统一的正方向,一般选v0方向为正方向.

(1)物体做加速运动时,a取正值,做减速运动时,a取负值.

(2)s>0,说明物体通过的位移方向与初速度方向相同;s<0,说明位移的方向与初速度的方向相反.

4.两种特殊形式

(1)当v0=0时,v2=2as.(初速度为零的匀加速直线运动)

(2)当v=0时,-v20=2as.(末速度为零的匀减速直线运动) 

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