2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 運(yùn)動(dòng)的描述 第6節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)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(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系,一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移 分析教材第2325頁(yè)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(dòng)分成幾個(gè)小段，如圖1甲，每段位移每段起始時(shí)刻速度每段的時(shí)間對(duì)應(yīng)矩形面積。所以，整個(gè)過程的位移各個(gè)小矩形面積______。 把運(yùn)動(dòng)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(gè)過程的位移。,之和,面積之和,把整個(gè)過程分得非常非常細(xì)，如圖丙，小矩形合在一起成了一個(gè)梯形，_______ ______就代表物體在相應(yīng)時(shí)間

2、間隔內(nèi)的位移。 (2)結(jié)論：做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移對(duì)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(duì)應(yīng)的時(shí) 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(dòng)，當(dāng)速度減為零以后，又沿負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故隨著時(shí)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(diǎn)后繼續(xù)向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。,二、位移時(shí)間圖像 閱讀教材第25頁(yè)“位移時(shí)間圖像”部分，理解位移時(shí)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(shí)間變化情況的圖像。 2.常見的xt圖像

3、(1)靜止：一條平行于________的直線。 (2)勻速直線運(yùn)動(dòng)：一條_______的直線。,時(shí)間t,位移x,時(shí)間軸,傾斜,思維拓展 做直線運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的位移時(shí)間圖像如圖2所示。試分析物體在t0到t6 s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，并畫出該物體的速度時(shí)間圖像。,圖2,答案見解析,預(yù)習(xí)完成后，請(qǐng)把你疑惑的問題記錄在下面的表格中,勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式的理解與應(yīng)用,要點(diǎn)歸納,例1 (2017安慶高一檢測(cè))一物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，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??； (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(shí)間內(nèi)

4、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)的位移 xx3x212.75 m9 m3.75 m。 答案(1)12.75 m(2)3.75 m,,針對(duì)訓(xùn)練1 某物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其位移與時(shí)間的關(guān)系為x0.5tt2(m)，則當(dāng)物體速度為3 m/s時(shí)，物體已運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(xiàng)。 答案A,對(duì)xt圖像的認(rèn)識(shí),1.xt圖像的物理意義：xt圖像反映了物體的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系，圖像上的某一點(diǎn)表示

5、運(yùn)動(dòng)物體在某時(shí)刻所處的位置或相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)的位移。 2.xt圖像的應(yīng)用,要點(diǎn)歸納,例2 (多選)如圖3所示為在同一直線上運(yùn)動(dòng)的A、B兩質(zhì)點(diǎn)的xt圖像，由圖可知(),A.t0時(shí)，A在B的前面 B.B在t2時(shí)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(dòng)的速度比A小，t2時(shí)刻后才大于A的速度 D.A運(yùn)動(dòng)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(diǎn)表示什么？ 解析t0時(shí)，A在原點(diǎn)正方向x1位置處，B在原點(diǎn)處，A在B的前面，A正確；t2時(shí)刻兩圖線相交，表示該時(shí)刻B追上A，并在此后跑在A的前面，B正確；B開始運(yùn)動(dòng)

6、的速度比A小，t1時(shí)刻后A靜止，B仍然運(yùn)動(dòng)，C、D錯(cuò)誤。 答案AB,,(1)xt圖像斜率表示速度。 (2)xt圖像交點(diǎn)表示相遇、位移不一定相等，因?yàn)槌霭l(fā)點(diǎn)位置不一定相同。,針對(duì)訓(xùn)練2 (多選)如圖4所示為甲、乙兩物體相對(duì)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(diǎn)相距x0 B.甲、乙兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng),圖4,C.甲物體比乙物體早出發(fā)的時(shí)間為t1 D.甲、乙兩物體向同方向運(yùn)動(dòng) 解析由圖像可知，t0時(shí)甲的位置為xx0，乙的位置為x0，故兩物體出發(fā)點(diǎn)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(dòng)，且v甲v乙，B正確；甲從t0開始計(jì)

7、時(shí)就出發(fā)，乙在0t1這段時(shí)間內(nèi)保持靜止，故甲比乙早出發(fā)的時(shí)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(dòng)，乙圖線的斜率為正值，表明乙向正方向運(yùn)動(dòng)，故甲、乙兩物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，D錯(cuò)誤。 答案ABC,兩個(gè)重要的推論,要點(diǎn)歸納,例3 一滑雪運(yùn)動(dòng)員從85 m長(zhǎng)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(dòng)員通過這段斜坡需要多長(zhǎng)時(shí)間？ (2)滑雪運(yùn)動(dòng)員通過斜坡中間時(shí)刻的瞬時(shí)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

8、式法,答案(1)25 s(2)3.4 m/s,法二平均速度公式法,,針對(duì)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(dòng)，初速度為2 m/s，末速度為10 m/s，在這段時(shí)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(gè)相同的小球，釋放后小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在連續(xù)釋放幾個(gè)后，對(duì)在斜面上滾動(dòng)的小球拍下如圖5所示的照片，測(cè)得xAB15 cm，xBC20 cm。試求：,圖5,(1)小球的加速度是多少？ (2)拍攝時(shí)小球B的速度是多

9、少？ (3)拍攝時(shí)xCD是多少？ 思路探究 (1)小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。AB、BC、CD是相鄰相同時(shí)間內(nèi)的位移，可用逐差相等的推論。 (2)B點(diǎn)可看作某過程的中間時(shí)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(dòng)，且每相鄰的兩個(gè)小球的時(shí)間間隔相等，均為0.1 s，可以認(rèn)為A、B、C、D各點(diǎn)是一個(gè)小球在不同時(shí)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(shí)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(diǎn)對(duì)應(yīng)AC段的中間時(shí)刻，可知B點(diǎn)的速度等于AC段上的平均速度，,針對(duì)訓(xùn)練4 一個(gè)向正東方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(dòng)加速度的描述正確的是 () A.大小為3 m/s2，方向?yàn)檎龞|方向 B.大小為3 m/s2，方向?yàn)檎鞣较?C.大小為1.5 m/s2，方向?yàn)檎龞|方向 D.大小為1.5 m/s2，方向?yàn)檎鞣较?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(hào)表示方向沿正西。故選項(xiàng)D正確。 答案D,