第3节匀变速直线运动的位移与时间的关系学习目标核心素养形成脉络1.知道匀变速直线运动的位移与v－t图象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．(难点)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．(重点)4.会推导速度与位移的关系式，并知道匀变速直线运动的速度与位移的关系式中各物理量的含义．(难点)5.会用公式v2－v＝2ax进行分析和计算．(重点)一、匀变速直线运动的位移1．位移在v－t图象中的表示做匀变速直线运动的物体的位移对应着v－t图象中的图线和时间轴包围的“面积”．如图所示，物体在0～t时间内的位移大小等于梯形的面积．2．位移与时间关系式：x＝v0t＋at2.3．用图象表示位移(1)x－t图象：以时间为横坐标，以位移为纵坐标，描述位移随时间变化情况的图象．(2)常见的x－t图象静止一条平行于时间轴的直线匀速直线运动一条倾斜的直线二、速度与位移的关系式1．公式v2－v＝2ax．2．推导速度公式：v＝v0＋at．位移公式：x＝v0t＋at2．由以上两式消去t得：v2－v＝2ax．3．两种特殊形式(1)当v0＝0时，v2＝2ax.(2)当v＝0时，－v＝2ax.思维辨析(1)匀速直线运动物体的运动轨迹就是它的x－t图象．()(2)位移公式x＝v0t＋at2适用于匀变速直线运动．()(3)初速度越大，时间越长，匀变速直线运动物体的位移一定越大．()(4)匀变速直线运动的位移与初速度、加速度、时间三个因素有关．()(5)同一直线上运动的两物体，速度相等时，两物体相距最远或最近．()(6)两物体同向运动恰好不相碰，则此时两物体速度相等．()提示：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)√基础理解(1)(2019·北京四中高一检测)在交警处理某次交通事故时，通过监控仪器扫描，输入计算机后得到该汽车在水平面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为x＝20t－2t2(x的单位是m，t的单位是s)．则该汽车在路面上留下的刹车痕迹长度为()A．25mB．50mC．100mD．200m提示：选B.根据x＝20t－2t2可知，该汽车初速度v0＝20m/s，加速度a＝－4m/s2.刹车时间t＝＝s＝5s．刹车后做匀减速运动的位移为刹车痕迹长度，根据x＝v0t＋at2得x＝20×5m－×4×52m＝50m．B正确．(2)(2019·大庆一中高一检测)如图所示，木块A、B并排且固定在水平桌面上，A的长度是L，B的长度是2L.一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A，以速度v2穿出B.子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动．则子弹穿出A时的速度为()A．B．C．D．v1提示：选C.设子弹的加速度为a，则：v－v＝2a·3L①v－v＝2a·L②由①②两式得子弹穿出A时的速度vA＝，C正确．(3)物体做变加速直线运动时，其v－t图象是一条曲线，此时物体的位移是否还对应v－t图象中图线与时间轴所包围的面积？提示：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图象中图线与时间轴所包围的面积．对公式x＝v0t＋at2的理解和应用问题导引如图所示，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？要点提示(1)汽车加速时加速度的方向与运动方向相同，减速时加速度方向与运动方向相反，因此两过程中加速度方向不同．(2)根据位移公式求位移时，一般取初速度方向为正方向，加速时，加速度取正值，减速时，加速度取负值．【核心深化】1．对位移公式x＝v0t＋at2的理解公式意义位移随时间变化的规律各量意义x、v0、a分别为t时间内的位移、初速度、加速度公式特点含有4个量，若知其中三个，能求另外一个矢量性x、v0、a均为矢量，应用公式时，一般选v0的方向为正方向，若匀加速，a＞0；若匀减速，a＜0适用条件匀变速直线运动2.通常有以下几种情况运动情况取值若物体做匀加速直线运动a与v0同向，a取正值(v0方向为正方向)若物体做匀减速直线运动a与v0反向，a取负值(v0方向为正方向)若位移的计算结果为正值说明位移的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的方向与规定的正方向相反特殊情况...
