第二章 第3节　匀变速直线运动位移与时间的关系（课件 学案 练习）高中物理教科版（2019）必修 第一册

第3节　匀变速直线运动位移与时间的关系 核心素养导学 物理观念 (1)了解v－t图像中图线与t轴所围成“面积”即相应时间内的位移。(2)理解位移与时间的关系式x＝v0t＋at2。 科学思维 (1)能利用v－t图像得出匀变速直线运动的位移与时间的关系式x＝v0t＋at2。(2)能应用位移公式分析解决问题。 科学态度与责任 (1)通过推导位移公式，体会利用图像分析物体运动规律的研究方法。(2)体会物理知识的实际应用价值。 1．匀速直线运动的位移 (1)做匀速直线运动的物体在时间t内的位移x＝_____。 (2)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．匀变速直线运动的位移 (1)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。 (2)位移与时间的关系式：x＝v0t＋at2，式中v0表示_____，a表示_____，x表示物体在时间t内运动的_____。 无论v－t图线是平行于t轴的直线、倾斜直线还是曲线，图线与t轴所围面积均表示物体在这段时间内的位移大小。　　 如图所示，为F1赛车在启动加速阶段的v－t图像，请对以下结论作出判断： (1)F1赛车在启动加速阶段，速度与时间成正比。(　 ) (2)F1赛车在启动加速阶段，位移与时间成正比。(　 ) (3)F1赛车在启动加速阶段，在时间t1内的位移为v1t1。(　 ) 新知学习(一)公式x＝v0t＋at2的应用 如图所示，汽车由静止以加速度a1启动，行驶一段时间t1后，又以加速度a2刹车，经时间t2后停下来。请思考： 　　　　 (1)汽车加速过程及刹车过程中，加速度的方向相同吗？ (2)根据位移公式求加速过程及减速过程中的位移，速度及加速度的正、负号如何确定？ [重点释解] 1．适用条件：位移公式x＝v0t＋at2只适用于匀变速直线运动。 2．公式的矢量性：公式x＝v0t＋at2为矢量公式，其中x、v0、a都是矢量，应用时必须选取统一的正方向。一般选v0的方向为正方向。 3．公式的两种特殊形式 (1)当a＝0时，x＝v0t(匀速直线运动)。 (2)当v0＝0时，x＝at2(由静止开始的匀加速直线运动)。 [典例体验] [典例]　一物体做匀减速直线运动直到速度为零后静止，初速度大小为v0＝5 m/s，加速度大小为a＝0.5 m/s2，求： (1)物体在前3 s内的位移； (2)物体在第3 s内的位移； (3)物体在15 s内的位移。 尝试解答： 应用位移公式应注意的问题 (1)位移公式反映了匀变速直线运动的规律，只能应用于匀变速直线运动。 (2)对于初速度为0(v0＝0)的匀变速直线运动，位移公式为x＝at2，即位移x与时间t的二次方成正比。 [针对训练] 1．(多选)一物体运动的位移与时间的关系为x＝(6t＋4t2)m，则(　 ) A．这个物体的初速度为6 m/s B．这个物体的初速度为12 m/s C．这个物体的加速度为－8 m/s2 D．这个物体的加速度为8 m/s2 2．一个物体从静止开始做匀加速直线运动，第1 s内的位移为2 m，则下列说法正确的是(　 ) A．物体运动的加速度为2 m/s2 B．物体第2 s内的位移为4 m C．物体在第3 s内的平均速度为8 m/s D．物体从静止开始通过32 m的位移需要4 s的时间 新知学习(二)|利用v－t图像求位移 [典例体验] [典例]　(多选)我国“蛟龙号”载人潜水器进行下潜试验，从水面开始竖直下潜，最后返回水面，其v－t图像如图所示，则下列说法正确的是(　 ) A．0～4 min和6～10 min两时间段平均速度大小相等 B．全过程中的最大加速度大小为0.025 m/s2 C．3～4 min和6～8 min加速度方向相反 D．本次下潜的最大深度为360 m 听课记录： [系统归纳] 在v－t图像中，图线与时间轴所围成的“面积”表示位移： (1)“面积”有正负： ①在时间轴上方“面积”为正值，表示位移沿正方向； ②在时间轴下方“面积”为负值，表示位移沿负方向。 (2)“面积”的绝对值表示位移的大 ... ...