实验探究教学之匀变速直线运动位移与时间的关系

匀变速直线运动的位移与时间、速度的关系【知识点归纳】1、匀变速直线运动位移与时间的关系的公式表达：2021at t v s += s 为t 时间内的位移。

当a=0时，t v s 0= 当v 0=0时，221at s =当a<0时，2021at t v s -= 可见2021at t v s +=是匀变速直线运动位移公式的一般表示形式，只要知道运动物体的初速度v 0和加速度a ，就可以计算出任意一段时间内的位移，从而确定任意时刻物体所在的位置。

位移公式也可以用速度——时间图像求出面积得位移而推出。

2、匀变速直线运动的位移和速度的关系as v v t 2202=-这个关系式是匀变速直线运动规律的一个重要的推论。

关系式中不含时间t ，在一些不涉及到时间的问题中，应用这个关系是较方便的。

3、匀变速直线运动的两个推论1．匀变速直线运动的物体在连续相等的时间(T)内的位移之差为一恒量。

公式：S 2-S 1=S 3-S 2=S 4-S 3=…=S n -S n-1=△S=aT2 2．某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，即： v v t =2【案例分析】例1．某物体作变速直线运动，关于此运动下列论述正确的是( )A ．速度较小，其加速度一定较小B ．运动的加速度减小，其速度变化一定减慢C ．运动的加速度较小，其速度变化一定较小D ．运动的速度减小，其位移一定减小例2．火车从车站由静止开出做匀加速直线运动，最初一分钟行驶540米，则它在最初l0秒行驶的距离是( )A ．90米B ．45米C ．30米D ．15米例3一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为L 时，速度为V ，当它的速度是v ／2时，它沿全面下滑的距离是A ．L ／2 B.2L/2 C ．L ／4 D ．3L ／4例4：一物体以初速度v １做匀变速直线运动，经时间t 速度变为v ２求：(1)物体在时间t 内的位移. (2)(3)比较vt/2和v s/2例5：一辆沿平直路面行驶的汽车，速度为36km/h ．刹车后获得加速度的大小是4m/s 2，求：(1)刹车后3s 末的速度；(2)从开始刹车至停止，滑行一半距离时的速度．例6、一个质点作初速为零的匀加速运动，试求它在1s ，2s ，3s ，…内的位移s 1，s 2，s 3，…之比和在第1s ，第2s ，第3s ，…内的位移S Ⅰ，S Ⅱ，S Ⅲ，…之比各为多少？【一试身手】1．下列说法正确的是A ．加速度增大，速度一定增大B ．速度变化量Δv 越大，加速度就越大C ．物体有加速度，速度就增加D ．物体速度很大，加速度可能为零2. 关于速度和加速度的关系A ．物体的速度为零时，加速度一定为零B ．物体的加速度为零时，速度一定为零C ．物体的速度改变时，加速度不一定改变D ．物体的加速度方向改变时，速度方向不一定改变3．如图所示，Ⅰ、Ⅱ两条直线分别描述P 、Q 两个物体的s —t 图象，下列说法正确的是A ．两物体均做匀速直线运动B ．M 点表示两物体在时间t 内有相同的位移C ．t 时间内P 的位移较小D ．0～t ，P 比Q 的速度大，t 以后P 比Q 的速度小 4．某质点做匀变速直线运动，加速度的大小为2m/s 2，则在任意1s 内A ．质点的末速度一定是初速度的2倍B ．质点的末速度一定比初速度大2m/sC ．质点的初速度可能比末速度大2m/sD ．质点的速度大小一定改变了2m/s 5．做匀变速直线运动的质点，它在通过某一段位移中点位置的速度为v ，通过这段位移所用时间的中间时刻的速度为u ，则该质点A ．做匀加速运动时，v ＜uB ．做匀减速运动时，v ＜uC ．做匀加速运动时，v ＞uD ．做匀减速运动时，v ＞u6．一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度的方向相同，但加速度的大小逐渐减小为零，在此过程中（ ）A ．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值B ．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值C ．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大D ．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值7．关于匀变速直线运动，下列说法中正确的是A 、加速度越大，物体的速度一定越大B 、加速度越小，物体的位移一定越小C 、物体在运动过程中的加速度保持不变D 、匀减速直线运动中，位移随时间的增加而减小8．质点做直线运动，当时间t = t 0时，位移S > 0，速度v > 0，加速度a > 0，此后加速度a 逐渐减小，则它的 （ ）A ．速度的变化越来越慢B ．速度逐渐减小C ．位移继续增大D ．位移、速度始终为正值t st o M Ⅰ Ⅱ9．甲、乙、丙和丁是以时间为横轴的匀变速直线运动的图象，下面说法正确的是（ ）A ．图甲是加速度—时间图象B ．图乙是加速度—时间图象C ．图丙是位移—时间图象D ．图丁是速度—时间图象10．滑块以某一初速度冲上斜面做匀减速直线运动，到达斜面顶端时的速度为零.已知滑块通过斜面中点时的速度为v ，则滑块在前一半路程中的平均速度大小为A 、212 vB 、（2+1）vC 、2vD 、21v 11．一匀变速运动物体的位移随时间变化的函数关系是S=4t+t 2(m), 则它运动的初速度、加速度及２ｓ末的速度分别是( )A ． 0、 4m/s 2 、4m/sB ． 4m/s 、 2m/s 2 、８m/sC ． 4m/s 、1m/s 2 、８m/sD ． 4m/s 、 ２m/s 2 、６m/s12．一个物体做初速度为零的匀加速运动，该物体通过前一半位移和通过后一半位移所用的时间之比是（ ）A ．2∶1B ．2∶ 1C ．(2+1)∶1D ．(2-1)∶1二、填空题1．汽车以2m/s 2的加速度由静止开始启动，则第5s 末汽车的速度是_______m/s ，第5s 内汽车的平均速度是________m/s, 第5s 内汽车的位移是___________m 。

匀变速直线运动中位移与时间的关系一、匀速直线运动的位移时间关系1、匀速直线运动的速度始终保持不变，所以 vt x =2、从v-t 图像看位移匀变速直线运动的速度时间图像是一条平行于时间轴的直线即 v观察v-t 图像发现面积刚好就是 0v 位移，其中0v 是高，t 是底。

o t t 面积 位移二、匀变速直线运动的位移时间关系问题：匀速直线运动中位移大小可以用v-t 图像与坐标轴位的面积表示。

这个结论能否用于匀变速直线运动呢？1、我们知道对于变速运动的描述，最初使用的是平均速度即tx v ∆∆= ① 我们由①式出发稍微做一个变形就可以得到t v x ∆=∆ ② 2、我们来看一下匀变速直线运动的v-t 图像v0vo t我们观察图形会发现是一个梯形，所以我们不能用底乘以高即0v t 表示示其面积，那为什么就不行呢？因为这个图像中我们可以看出来从0到t 时刻存在一个很大的速度变化量即v ∆。

若从梯形中间做一条线，将其一分为二，我们在观察，还是不想矩形，但是会发现看其中一半是v ∆变小了，如果我们一直这样分下去会发现对一个细长的小梯形来说v ∆ 0，也就是说这个细长的梯形就可以看做一个矩形了，那么我们就可以用他的面积来表示位移的大小了。

于是我们就将梯形划分成许多细长的小梯形，所有小梯形的面积之和就是这段时间内物体的位移大小，也是整个梯形的面积。

故我们可以用梯形的面积来代表晕变速直线运动的位移大小。

所以我们求位移就可以通过求解梯形的面积。

解梯形的面积高下底上底⨯+==2s x t v v x t ⨯+=20––––––③高中位线⨯==s xt v x t ⨯=2––––––④ 因为at v v t +=0，所以我们将③式做一个简单的变形会得到2021at t v x += 这就是匀变速直线运动中位移与时间的关系，即位移公式3.对比将 ④三式进行对比会发现202t tv v v v +== 即中间时刻的速度等于平均速度等于初末速度之和的一半例：汽车刹车前的速度0v =5m/s ，a=-0.42s m ,求（1）开始刹车后20s 内滑行的距离？（2）汽车从刹车开始，位移x=30m 所用的时间？（3）在静止前2.5s 内滑行的距离？解：（1）错解：由2021at t v x +=可知x =5⨯202204.021⨯⨯-=20m 正解：法1：由a v at v v t 0t 0-v t =+=可知刹车制停的时间 又已知s m v /50= 2/4.0s m a -= 0=t v故t=12.5s 由于12.5<20，所以在t=12.5s 以后车就静止不动了。

《匀变速直线运动的位移与时间的关系》教学设计第1课时教学目标1．经历推导匀变速直线运动的位移与时间关系的过程，并能用此关系解决生活中的相关问题。

2．经历推导匀变速直线运动的移位与速度关系的过程，并能用此关系解决生活中的相关问题。

3．在推导位移与时间关系的过程，体会极限的思想与逼近的思想在物理中的应用。

4．在推导匀变速直线运动的位移与时间关系的过程中，体会物理学中的统一性。

教学重难点教学重点匀变速直线运动的位移与时间的关系、匀变速直线运动的位移与速度的关系教学难点匀变速直线运动的位移与时间关系的推导过程、匀变速直线运动规律在实际生活中的应用教学准备多媒体课件教学过程引入新课教师活动：展示匀速直线运动的速度-时间图像，讲解做匀速直线运动的物体在某一时间段内的位移等于与这一段时间相对应的速度-时间图像与坐标轴所围成的面积。

设想某一物体以速度v做匀速直线运动，在时间t内它的位移为x=vt仔细观察，你会发现这个物体的位移在速度时间图像中表示的是速度-时间图像与坐标轴所围成的矩形的面积。

教师活动：展示匀变速直线运动的图像。

教师设问：对于匀变速直线运动，速度-时间图像与坐标轴所围成的面积是不是就等于物体的位移？讲授新课一、匀变速直线运动的位移教师活动：讲解匀变速直线运动中位移与时间关系的推导过程。

某一物体做匀变速直线运动的图像如图甲所示。

可将物体的运动分成按时间的若干小段，将每一小段内的运动看成是匀速直线运动，其速度用这一小段起始时刻的瞬时速度。

这样匀变速直线运动转变成了匀速直线运动的问题。

设物体运动的初速度为v0，加速度为a，时间为t。

若将物体的运动分成n个小段，则每个小段的时间为第i(i∈N+，i∈[1,n])个小段内物体的初速度为vi=v0+a(i-1)t0于是可得第i(i∈N+，i∈[1,n])个小段内物体的位移为将这n个小段的位移加起来，于是有由上式可得，当n⟶∞时，有对照速度-时间图像，上式即为速度-时间图像与坐标轴所围成的图形的面积。

匀变速直线运动的位移与时间的关系教案一、教学目标：1. 让学生理解匀变速直线运动的位移与时间的关系。

2. 让学生掌握匀变速直线运动的位移时间公式。

3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

二、教学重点：1. 匀变速直线运动的位移时间公式。

2. 匀变速直线运动的位移与时间关系的应用。

三、教学难点：1. 匀变速直线运动的位移时间公式的推导。

2. 位移与时间关系的应用。

四、教学方法：1. 采用问题驱动法，引导学生思考位移与时间的关系。

2. 利用数学推导，得出匀变速直线运动的位移时间公式。

3. 通过实例分析，让学生掌握位移与时间关系的应用。

五、教学过程：1. 导入：回顾匀速直线运动的概念，引导学生思考匀变速直线运动的位移与时间的关系。

2. 新课：讲解匀变速直线运动的位移时间公式，推导过程，并通过数学运算得出公式。

3. 实例分析：分析实际问题，让学生运用位移时间公式解决问题。

4. 练习：布置练习题，让学生巩固位移与时间关系的相关知识。

6. 作业：布置作业，让学生进一步巩固位移时间公式。

六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问学生，了解学生对匀变速直线运动的位移与时间关系的理解程度。

2. 练习题：分析学生完成练习题的情况，评估学生对位移时间公式的掌握情况。

3. 小组讨论：观察学生在小组讨论中的表现，评估学生运用位移与时间关系解决实际问题的能力。

七、教学拓展：1. 介绍匀变速直线运动的其他相关公式，如速度与时间的关系、加速度与时间的关系等。

2. 探讨匀变速直线运动在实际生活中的应用，如交通工具的运动、抛体运动等。

八、课后反思：2. 分析学生的学习情况，针对性地调整教学策略。

3. 搜集学生反馈意见，不断优化教学内容和方法。

九、教学资源：1. 教材：提供相关章节的学习资料，为学生自主学习提供支持。

2. 网络资源：分享有关匀变速直线运动的位移与时间关系的科普文章、视频等资源，丰富学生的学习渠道。

3. 练习题库：整理一套针对匀变速直线运动的位移与时间关系的练习题，供学生巩固知识点。

匀变速直线运动的位移与时间的关系教案教案标题：匀变速直线运动的位移与时间的关系教学目标：1.了解匀变速直线运动的概念和特点；2.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系；3.掌握计算匀变速直线运动的位移与时间的方法。

教学重点：1.理解匀变速直线运动的概念和特点；2.掌握计算匀变速直线运动的位移与时间的方法。

教学难点：1.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系；2.掌握计算匀变速直线运动的位移与时间的方法。

教学准备：1. PowerPoint演示文稿；2.匀变速直线运动的实验材料（如小车、轨道等）。

教学过程：Step 1：导入新知识（10分钟）1.向学生介绍匀变速直线运动的概念和特点，包括运动过程中速度的变化等；2.提问：你们在日常生活中常见到的匀变速直线运动的例子有哪些？举几个例子。

Step 2：演示实验（20分钟）1.准备一个小车和一个直线轨道，并保证轨道光滑稳定；2.分别对小车进行匀速直线运动和匀变速直线运动，观察其位移与时间的关系；3.通过演示实验，引导学生观察和思考，将观察结果归纳总结。

Step 3：课堂讨论（20分钟）1.根据演示实验的结果，与学生进行课堂讨论，引导学生总结匀变速直线运动的位移与时间的关系；2.分析位移与时间的关系图表，引导学生理解匀变速直线运动的位移与时间的关系。

Step 4：公式推导（20分钟）1.引导学生回顾匀变速直线运动的速度与时间的关系，通过观察速度随时间变化的图表；2.通过速度与位移之间的关系，推导出匀变速直线运动的位移与时间的公式；3.解释公式中各个量的含义和计算方法。

Step 5：练习与巩固（20分钟）1.指导学生进行练习题的训练，巩固匀变速直线运动的位移与时间的计算方法；2.批改学生的练习题，指出错题的原因，帮助学生理解和纠正错误。

Step 6：拓展应用（10分钟）1.引导学生思考匀变速直线运动的位移与时间的应用场景，如交通工具的行车距离计算等；2.提供一些拓展应用题，提高学生对匀变速直线运动的位移与时间的应用能力。

匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动是一种物体在直线上以恒定加速度进行运动的情况。

在这种情况下，位移与时间的关系可以通过所给定的初速度、加速度和时间来计算。

首先，我们要明确一些基本概念。

位移是物体从一个位置到另一个位置的距离，通常表示为Δx。

时间是运动持续的时间长度，通常表示为t。

加速度是速度变化的率，通常表示为a。

初速度是运动开始时的速度，通常表示为v0。

根据匀变速直线运动的原理，我们可以得到物体在某一时刻的速度公式为v = a * t + v0。

这个公式表示了速度随时间变化的关系。

而位移与时间的关系则可以通过速度与时间的积分得到。

积分的过程可以视为速度与时间关系图像下的面积计算。

当物体处于加速度为a的匀变速直线运动时，位移与时间的关系可以分为两个阶段。

1. 初速度阶段（0 ≤ t ≤ T）：在这个阶段，物体的初速度为v0，根据速度公式，可以得到物体的速度为v = a * t + v0。

通过位移的计算，可以得到位移与时间的关系为：Δx = ∫(a * t + v0) dt，即Δx = 1/2 * a * t^2 + v0 * t2. 加速度阶段（T ≤ t）：在这个阶段，物体的速度已经达到了一个恒定的值，由于加速度为恒定值a，所以位移与时间的关系可以表示为：Δx = ∫(a * t) dt，即Δx = 1/2 * a * t^2综上所述，匀变速直线运动的位移与时间的关系可以通过上述公式计算得出。

根据初速度、加速度和时间的不同取值，我们可以根据公式获取物体的位移数据。

这种关系可以帮助我们更好地理解物体在运动过程中的位置变化情况。

匀变速直线运动是物理学中常见的一种运动方式，其有着广泛的应用。

在这样的运动中，物体的速度会随着时间的变化而变化，从而导致物体的位置发生改变。

位移与时间的关系是描述这种运动的重要数学表达式之一。

对于匀变速直线运动，可以通过给定的初速度、加速度和时间来求解位移与时间的关系。

匀变速直线运动的位移与时间的关系【考点归纳】（1）匀变速直线运动的位移与时间的关系式：x＝v0t+at2。

（2）公式的推导①利用微积分思想进行推导：在匀变速直线运动中，虽然速度时刻变化，但只要时间足够小，速度的变化就非常小，在这段时间内近似应用我们熟悉的匀速运动的公式计算位移，其误差也非常小，如图所示。

②利用公式推导：匀变速直线运动中，速度是均匀改变的，它在时间t内的平均速度就等于时间t内的初速度v0和末速度v的平均值，即＝．结合公式x＝vt和v＝v t+at可导出位移公式：x＝v0t+at2（3）匀变速直线运动中的平均速度在匀变速直线运动中，对于某一段时间t，其中间时刻的瞬时速度v t/2＝v0+a×t＝，该段时间的末速度v＝v t+at，由平均速度的定义式和匀变速直线运动的位移公式整理加工可得＝＝＝v0+at＝＝＝＝v t/2。

即有：＝＝v t/2。

所以在匀变速直线运动中，某一段时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度，又等于这段时间内初速度和末速度的算术平均值。

（4）匀变速直线运动推论公式：任意两个连续相等时间间隔T内，位移之差是常数，即△x＝x2﹣x1＝aT2．拓展：△x MN＝x M﹣x N＝（M﹣N）aT2。

推导：如图所示，x1、x2为连续相等的时间T内的位移，加速度为a。

【命题方向】例1：对基本公式的理解汽车在平直的公路上以30m/s的速度行驶，当汽车遇到交通事故时就以7.5m/s2的加速度刹车，刹车2s内和6s内的位移之比（）A.1：1B.5：9C.5：8D.3：4分析：求出汽车刹车到停止所需的时间，汽车刹车停止后不再运动，然后根据位移时间公式求出2s内和6s内的位移。

解：汽车刹车到停止所需的时间＞2s所以刹车2s内的位移＝45m。

t0＜6s，所以刹车在6s内的位移等于在4s内的位移。

＝60m。

所以刹车2s内和6s内的位移之比为3：4．故D正确，A、B、C错误。

匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动是物理学中的一个重要概念，它描述了一个物体在直线上以恒定加速度进行运动的情况。

在这种运动中，我们可以通过物体的位移与时间的关系来揭示运动的规律。

本文将详细探讨匀变速直线运动的位移与时间之间的关系。

首先，让我们来了解一下匀变速直线运动的基本概念。

在匀变速直线运动中，物体的速度在运动过程中是不断变化的，但加速度保持恒定。

这意味着物体在每个时间单位内的速度变化相等。

基于这个特点，我们可以用物体在一个时间段内的平均速度来描述匀变速直线运动。

在匀变速直线运动中，物体的位移与时间之间的关系可以通过一条简单的公式来表达，即位移等于初速度乘以时间加速度乘时间的平方的一半。

这个公式可以用以下数学表达形式来表示：S = V0 * t + (1/2) * a * t^2其中，S表示位移，V0表示初速度，t表示时间，a表示加速度。

这个公式可以解释为，物体在匀变速直线运动中，位移等于物体的初始速度与时间的乘积加上物体在运动过程中由速度的变化引起的位移。

需要注意的是，这个公式只适用于匀变速直线运动，不适用于其他类型的运动。

如果我们从该公式中暂时忽略掉物体的初始速度，我们可以得到一个更简化的公式：S = (1/2) * a * t^2从这个公式中可以明显看出，位移与时间的关系是二次函数关系，即位移随时间的平方成正比增加。

这也说明了在匀变速直线运动中，物体的位移是随时间的平方增加的。

另外，我们还可以从匀变速直线运动的速度-时间图中推导出位移与时间的关系。

在这种运动中，物体的加速度是恒定的，因此速度-时间图是一条直线，斜率为加速度。

位移就是速度-时间图下方的面积，根据计算面积的方法，我们可以得到位移与时间的关系：S = (V + V0) * t / 2通过这个公式可以看出，位移与时间成正比增加，与速度的变化规律密切相关。

最后，需要强调的是，匀变速直线运动的位移与时间的关系是一个简单而重要的物理学概念。

匀变速直线运动位移与时间的关系教学设计匀变速直线运动位移与时间的关系教学设计教学目标•理解匀变速直线运动的概念•掌握位移与时间的关系公式•能够运用关系公式解决相关问题教学准备•教师准备：黑板、粉笔、投影仪•学生准备：笔、纸、计算器教学步骤1.引入问题：通过一个简单生活示例引导学生思考匀变速直线运动的概念，如车辆在一段时间内做直线行驶的情况。

2.介绍位移与时间的关系：讲解位移与时间的关系公式d = vt，其中d表示位移，v表示速度，t表示时间。

解释公式中的各个元素的含义，并用简单的示例进行说明。

3.实例练习：给出一些简单的运动问题，让学生通过运用关系公式计算位移。

例如：小明在10秒内以5m/s的速度做匀变速直线运动，求他的位移是多少？4.引入变速运动：讲解匀变速直线运动中速度并非恒定的情况，引入变速运动的概念。

说明变速运动中位移与时间的关系无法通过简单的公式表示，需要进行积分计算。

5.总结归纳：对匀变速直线运动位移与时间的关系进行总结，强调速度恒定情况下的简单公式d = vt，以及变速情况下需要进行积分计算。

6.拓展延伸：提出更复杂的运动问题，鼓励学生自行思考并运用所学知识进行解答。

7.答疑解惑：针对学生的疑问进行解答，并强调重要知识点。

8.课堂小结：对本节课所学内容进行小结，并布置相关的作业。

教学评估1.课堂练习：布置一些简单的练习题，让学生运用位移与时间的关系公式计算位移，检查学生的掌握情况。

2.口头提问：随机抽查学生回答关键问题，检验学生对所学知识的理解程度。

3.作业评查：批改学生的作业，评估他们在运用位移与时间关系公式解决问题时的准确性和独立思考能力。

教学扩展•进一步讲解变速运动中位移与时间的关系公式推导过程，引导学生对积分的理解和运用。

•探讨匀变速直线运动中加速度与位移、速度之间的关系，引导学生认识到加速度是位移对时间的变化率。

•引导学生通过实验数据采集和数据分析，探究匀变速直线运动中位移与时间的关系。