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课件网) 第2节 位移 变化规律 学习目标 课标解读 1.知道v-t图线与t轴所围“面积”与物体位移的关系。 2.会应用匀变速直线运动的v-图像推导匀变速直线运动的位移公式。 3.知道匀变速直线运动的速度与位移的关系式的推导。 4.会应用匀变速直线运动的位移公式解决实际问题。 1.通过匀变速直线运动位移公式的推导,感受利用极限思想解决物理问题的科学思维方法。 2.通过速度与位移关系的推导,体会数学推理作用的重要性。 3.通过匀变速直线运动规律在实际问题中的应用,感悟物理与生活的关系。 探究·必备知识 「探究新知」 一、匀变速直线运动的位移—时间关系 1.关系式推导 2.公式的特殊形式 二、匀变速直线运动的位移—速度关系 2as 2.推导 3.应用条件 已知量和未知量都不涉及 。 时间 2as v0+at 「新知检测」 1.思考判断 × × √ × × 2.思维探究 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vt,你应该如何来设计飞机跑道的长度L 突破·关键能力 要点一 对匀变速直线运动位移—时间关系的理解 「情境探究」 (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的速度乘每段的时间,等于对应矩形的面积。故整个过程的位移约等于各个小矩形的 。 面积之和 (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。 面积之和 (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。面积大小为 ,把面积及各条线段换成其所代表的物理量,上式变成 ,将vt=v0+at代入得 。 梯形面积 1.公式的适用条件 「要点归纳」 (1)匀加速直线运动中,a与v0同向,a取正值;匀减速直线运动中,a与v0反向,a取负值。 (2)若位移的计算结果为正值,说明位移方向与规定的正方向相同;若位移的计算结果为负值,说明位移方向与规定的正方向相反。 3.两种特殊形式 [例1] 汽车以10 m/s的速度沿平直公路匀速行驶,现以大小为0.5 m/s2的加速度开始刹车。求: (1)汽车开始刹车后4 s末的速度大小; 【答案】 (1)8 m/s 【解析】 (1)刹车过程,设经t0时间速度减为零,由v=v0-at0,得t0=20 s, 因为t1=4 s
0,说明速度的方向与初速度方向相同;vt<0,说明速度的方向与初速度方向相反。 3.公式的特点:不涉及时间,v0、vt、a、s中已知三个量可求第四个量。 [例2] 如图所示为静止的航空母舰,若舰载飞机在跑道上加速时的加速度恒为5 m/s2,飞机在跑道上滑行160 m起飞。 (1)若从静止开始加速,求飞机离开滑行跑道时的速度大小; 【答案】 (1)40 m/s 【 ... ... 