1、物理定律不能单靠“思维”来获得,还应致力于观察和实验。普朗克第二章匀变速直线运动的研究知识回顾:匀变速直线运动1、a方向和v0方向相同加速运动2、a方向和v0方向相反减速运动v=v0+at注意:以初速度方向为正方向,当物体做加速运动时,a取正值;当物体做减速运动时,a取负值vt0vt0一、匀速直线运动的位移问题1:匀速直线运动的位移公式?在时间t内的位移:x=vt问题2:在v-t图象中如何表示位移?对于匀速直线运动,物体的位移对应着v-t图象中一块矩形的面积问题3:匀变速直线运动的位移与v-t图象是否也有类似关系?阅读课本第37页“思考与讨论”科学思想方法:无限分割,逐渐逼近,再累加微元法问题
2、4:材料中体现了什么科学思想?问题5:此科学思想方法能否应用到v-t图象上?从v-t图象中探究匀变速直线运动的位移1234梯形OABC的面积在数值上就等于做匀变速直线运动物体在0(此时速度为v0)到t(此时速度为v)这段时间的位移。二、匀变速直线运动的位移公式由图可知:梯形OABC的面积S=(OC+AB)OA/2代入各物理量得:tvvx)(210 又v=v0+at得:2021 attvx三、平均速度与中间时刻速度的推导将s 代入整理得:观察右图可得:v t2vv(v+vt)v t2(v+vt)v sttv/m.s-1v0 vt t2v t2t/s问题6:课本第40页“思考与讨论”匀变速直线运动
3、在x-t图象中是一条抛物线注意:x-t图象不是物体运动的轨迹运用初中数学课中学过的函数图像知识,你能画出初速度为0的匀变速直线运动x=at2/2的x-t图像的草图吗?例1、一质点以一定初速度沿竖直方向抛出,得到它的v-t图象如图所示,试求出它在前2s内的位移;前4s内的位移。v/ms-1t/s052-54前2s内物体的位移为5m前4s内物体的位移为0注意:当图象在时间轴下方时,表示的位移为负例2:一辆汽车以1m/s2的加速度行驶了12s,驶过了180m。汽车开始加速时的速度是多少?解:以汽车运动的初速v0为正方向由得:2021 attvxsmsmattxv/9/1212112180210例3、
4、在平直公路上,一汽车的速度为10m/s。从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽车以2m/s2的加速度运动,问刹车后4s末车离开始刹车点多远?刹车问题!解:以汽车初速度方向为正方向2021 attvx所以由得:车的位移:x=v0t+at2/2=10 4m-242/2m=24m则:v0=10m/s a=-2m/s2t=4s思考:求汽车刹车后8秒的位移呢?小结:1、v-t图象中的面积表示位移2、位移和时间关系的公式:3、具体计算时要考虑到实际情况例如刹车过程。x=v0t+at2/2加速运动时a取正,加速运动时a取负2、位移公式:2021 attvx1、速度公式:vv0+at匀变速直线运动规律:3、平均速
5、度:)(210vvv位移与速度的关系例1:推动弹头加速运动。若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动,设子弹的加速度a=5105m/s2,枪筒长x=0.64m,求子弹射出枪口时的速度。解:以子弹射出枪口时速度v方向为正方向smsmvaxv/800/064.010522520axvv2202可得:由位移公式:2021 attvx又由速度公式:vv0+at三、匀变速直线运动位移与速度的关系由位移公式:2021 attvx又由速度公式:vv0+at得:axvv2202不涉及到时间t,用这个公式方便匀变速直线运动规律:3、位移与速度关系:axvv22024、平均速度:txvvv)(2102、位移公式:
6、2021 attvx1、速度公式:vv0+at例2:一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。寻找更多的方法!注意做题的格式、用字母符号来表示物理量例3:一辆汽车原来匀速行驶,速度是24m/s,从某时刻起以2m/s2的加速度匀加速行驶。从加速行驶开始行驶180m所需时间为多少?解:设初速度v0方向为正,所需时间为t根据题意得:v0=24m/s a=2m/s2 x=180m2021 attvx所以由得:t2+24t-180=0t1=6s t2=-30s所以行驶180m所需的时间为6s(舍去)注意要结合实际情况例4:骑自行车的人以5m/s的初速度匀减地上一个斜坡,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2021 attvx由位移公式代入数据解得:t1=10s,t2=15s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根据题意得:v0=5m/s a=0.4m/s2 x=30m