2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 運(yùn)動的描述 第6節(jié) 勻變速直線運(yùn)動位移與時間的關(guān)系課件 教科版必修1.ppt

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1、第6節(jié)勻變速直線運(yùn)動位移與時間的關(guān)系,一、勻變速直線運(yùn)動的位移 分析教材第2325頁圖161的(a)、(b)、(c)、(d)的圖解過程，了解位移公式的推導(dǎo)方法，從中感受極限思維方法的應(yīng)用。 1.在vt圖像中表示位移 (1)微元法推導(dǎo) 把物體的運(yùn)動分成幾個小段，如圖1甲，每段位移每段起始時刻速度每段的時間對應(yīng)矩形面積。所以，整個過程的位移各個小矩形面積_。 把運(yùn)動過程分為更多的小段，如圖乙，各小矩形的_可以更精確地表示物體在整個過程的位移。,之和,面積之和,把整個過程分得非常非常細(xì)，如圖丙，小矩形合在一起成了一個梯形，_ _就代表物體在相應(yīng)時間間隔內(nèi)的位移。 (2)結(jié)論：做勻變速直線運(yùn)動的物體的

2、位移對應(yīng)著vt圖像中的_ _所包圍的面積。,圖1,梯形的 面積,圖線與對應(yīng)的時 間軸,答案位移為負(fù)值，表明物體先向正方向做勻減速運(yùn)動，當(dāng)速度減為零以后，又沿負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動，故隨著時間的推移總位移可能沿正方向先增加再減小，然后沿負(fù)方向增加，故位移為負(fù)值。表明物體返回到出發(fā)點后繼續(xù)向負(fù)方向運(yùn)動。,二、位移時間圖像 閱讀教材第25頁“位移時間圖像”部分，理解位移時間圖像的含義。 1.xt圖像：以_為橫坐標(biāo)，以_為縱坐標(biāo)，描述位移隨時間變化情況的圖像。 2.常見的xt圖像 (1)靜止：一條平行于_的直線。 (2)勻速直線運(yùn)動：一條_的直線。,時間t,位移x,時間軸,傾斜,思維拓展 做直線運(yùn)動的

3、物體在某段時間內(nèi)的位移時間圖像如圖2所示。試分析物體在t0到t6 s內(nèi)的運(yùn)動情況，并畫出該物體的速度時間圖像。,圖2,答案見解析,預(yù)習(xí)完成后，請把你疑惑的問題記錄在下面的表格中,勻變速直線運(yùn)動位移公式的理解與應(yīng)用,要點歸納,例1 (2017安慶高一檢測)一物體做勻減速直線運(yùn)動，初速度大小為v05 m/s，加速度大小為a0.5 m/s2，求： (1)物體在3 s內(nèi)的位移大小； (2)物體在第3 s內(nèi)的位移大小。 思路探究(1)兩問分別求的是哪段時間內(nèi)的位移？ (2)選用什么公式來求解位移？,精典示例,解析(1)用位移公式求解，3 s內(nèi)物體的位移,(2)同理2 s內(nèi)物體的位移,因此，第3 s內(nèi)的位

4、移 xx3x212.75 m9 m3.75 m。 答案(1)12.75 m(2)3.75 m,針對訓(xùn)練1 某物體做勻變速直線運(yùn)動，其位移與時間的關(guān)系為x0.5tt2(m)，則當(dāng)物體速度為3 m/s時，物體已運(yùn)動的時間為 () A.1.25 s B.2.5 s C.3 s D.6 s,據(jù)vtv0at3 m/s，得t1.25 s，故選A項。 答案A,對xt圖像的認(rèn)識,1.xt圖像的物理意義：xt圖像反映了物體的位移隨時間的變化關(guān)系，圖像上的某一點表示運(yùn)動物體在某時刻所處的位置或相對于坐標(biāo)原點的位移。 2.xt圖像的應(yīng)用,要點歸納,例2 (多選)如圖3所示為在同一直線上運(yùn)動的A、B兩質(zhì)點的xt圖像，

5、由圖可知(),A.t0時，A在B的前面 B.B在t2時刻追上A，并在此后跑在A的前面,精典示例,圖3,C.B開始運(yùn)動的速度比A小，t2時刻后才大于A的速度 D.A運(yùn)動的速度始終比B大 思路探究(1)xt圖像的斜率是什么？ (2)xt圖像的橫截距、縱截距意義是什么？ (3)xt圖像的交點表示什么？ 解析t0時，A在原點正方向x1位置處，B在原點處，A在B的前面，A正確；t2時刻兩圖線相交，表示該時刻B追上A，并在此后跑在A的前面，B正確；B開始運(yùn)動的速度比A小，t1時刻后A靜止，B仍然運(yùn)動，C、D錯誤。 答案AB,(1)xt圖像斜率表示速度。 (2)xt圖像交點表示相遇、位移不一定相等，因為出發(fā)

6、點位置不一定相同。,針對訓(xùn)練2 (多選)如圖4所示為甲、乙兩物體相對于同一參考系的xt圖像。下面說法正確的是(),A.甲、乙兩物體的出發(fā)點相距x0 B.甲、乙兩物體都做勻速直線運(yùn)動,圖4,C.甲物體比乙物體早出發(fā)的時間為t1 D.甲、乙兩物體向同方向運(yùn)動 解析由圖像可知，t0時甲的位置為xx0，乙的位置為x0，故兩物體出發(fā)點相距x0，A正確；xt圖像的斜率表示速度，兩圖線都是傾斜直線，即兩物體都做勻速直線運(yùn)動，且v甲v乙，B正確；甲從t0開始計時就出發(fā)，乙在0t1這段時間內(nèi)保持靜止，故甲比乙早出發(fā)的時間為t1，C正確；甲圖線的斜率為負(fù)值，表明甲向負(fù)方向運(yùn)動，乙圖線的斜率為正值，表明乙向正方向運(yùn)

7、動，故甲、乙兩物體的運(yùn)動方向相反，D錯誤。 答案ABC,兩個重要的推論,要點歸納,例3 一滑雪運(yùn)動員從85 m長的山坡上勻加速滑下，初速度是1.8 m/s，末速度是 5.0 m/s。 求：(1)滑雪運(yùn)動員通過這段斜坡需要多長時間？ (2)滑雪運(yùn)動員通過斜坡中間時刻的瞬時速度是多少？ 思路探究,精典示例,解析(1)法一利用速度公式和位移公式求解。,t25 s。,可得a0.128 m/s2 t25 s。 法二利用平均速度公式求解。,(2)法一速度公式法,答案(1)25 s(2)3.4 m/s,法二平均速度公式法,針對訓(xùn)練3 (2017濟(jì)南一中期末)一輛汽車4 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動，初速度為2 m/

8、s，末速度為10 m/s，在這段時間內(nèi)，下列說法正確的是() A.汽車的加速度為4 m/s2 B.汽車的加速度為3 m/s2 C.汽車的位移為24 m D.汽車的平均速度為3 m/s,答案C,例4 從斜面上某一位置每隔0.1 s釋放一個相同的小球，釋放后小球做勻加速直線運(yùn)動，在連續(xù)釋放幾個后，對在斜面上滾動的小球拍下如圖5所示的照片，測得xAB15 cm，xBC20 cm。試求：,圖5,(1)小球的加速度是多少？ (2)拍攝時小球B的速度是多少？ (3)拍攝時xCD是多少？ 思路探究 (1)小球做勻加速直線運(yùn)動。AB、BC、CD是相鄰相同時間內(nèi)的位移，可用逐差相等的推論。 (2)B點可看作某過

9、程的中間時刻，可用平均速度的推論。,解析小球釋放后做勻加速直線運(yùn)動，且每相鄰的兩個小球的時間間隔相等，均為0.1 s，可以認(rèn)為A、B、C、D各點是一個小球在不同時刻的位置。 (1)由推論xaT2可知，小球的加速度為,(3)由于連續(xù)相等時間內(nèi)位移差恒定，所以 xCDxBCxBCxAB 所以xCD2xBCxAB220102 m15102 m25102 m0.25 m。 答案(1)5 m/s2(2)1.75 m/s(3)0.25 m,(2)由題意知B點對應(yīng)AC段的中間時刻，可知B點的速度等于AC段上的平均速度，,針對訓(xùn)練4 一個向正東方向做勻變速直線運(yùn)動的物體，在第3 s內(nèi)發(fā)生的位移為8 m，在第5 s內(nèi)發(fā)生的位移為5 m，則關(guān)于物體運(yùn)動加速度的描述正確的是 () A.大小為3 m/s2，方向為正東方向 B.大小為3 m/s2，方向為正西方向 C.大小為1.5 m/s2，方向為正東方向 D.大小為1.5 m/s2，方向為正西方向 解析設(shè)第3 s內(nèi)、第5 s內(nèi)位移分別為x3、x5，則x5x3x5x4x4x32aT2，得a1.5 m/s2，負(fù)號表示方向沿正西。故選項D正確。 答案D,