湖南省長郡中學(xué)高中物理 第二章 第三節(jié) 勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系課件 新人教版必修1

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1、勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系一、勻速直線運(yùn)動的位移一、勻速直線運(yùn)動的位移x=vt 一、勻速直線運(yùn)動的位移一、勻速直線運(yùn)動的位移x=vt 公式公式法法一、勻速直線運(yùn)動的位移一、勻速直線運(yùn)動的位移x=vt 公式公式法法一、勻速直線運(yùn)動的位移一、勻速直線運(yùn)動的位移x=vt 公式公式法法v 一、勻速直線運(yùn)動的位移一、勻速直線運(yùn)動的位移x=vt 公式公式法法v t 一、勻速直線運(yùn)動的位移一、勻速直線運(yùn)動的位移x=vt 公式公式法法v t 一、勻速直線運(yùn)動的位移一、勻速直線運(yùn)動的位移x=vt 結(jié)論：結(jié)論：勻速直線運(yùn)動勻速直線運(yùn)動的位移就是的位移就是v t 圖圖線與線與t軸所夾的矩軸所夾的矩形形“面積面

2、積”。 公式公式法法v t 一、勻速直線運(yùn)動的位移一、勻速直線運(yùn)動的位移x=vt 公式公式法法v t 圖象圖象法法結(jié)論：結(jié)論：勻速直線運(yùn)動勻速直線運(yùn)動的位移就是的位移就是v t 圖圖線與線與t軸所夾的矩軸所夾的矩形形“面積面積”。 v/ms-1t/s2641083 45 6021-2-4xOv/ms-1t/s2641083 45 6021甲甲-2-4xOv/ms-1t/s2641083 45 6021甲甲-2-4xOv/ms-1t/s2641083 45 6021甲甲-2-4x乙乙Ov/ms-1t/s2641083 45 6021甲甲-2-4x乙乙Ov/ms-1t/s2641083 45 60

3、21甲甲-2-4x乙乙Ox甲甲v/ms-1t/s2641083 45 6021甲甲-2-4x乙乙x甲甲x乙乙Ov/ms-1t/s2641083 45 6021甲甲-2-4x面積也有正負(fù)，面積為正，面積也有正負(fù)，面積為正，表示位移的方向?yàn)檎较?；表示位移的方向?yàn)檎较颍灰乙襉x甲甲x乙乙v/ms-1t/s2641083 45 6021甲甲-2-4x面積為負(fù)值，表示位移面積為負(fù)值，表示位移的方向?yàn)樨?fù)方向。的方向?yàn)樨?fù)方向。乙乙面積也有正負(fù)，面積為正，面積也有正負(fù)，面積為正，表示位移的方向?yàn)檎较?；表示位移的方向?yàn)檎较颍籓x甲甲x乙乙勻變速直線運(yùn)動的位移與它的勻變速直線運(yùn)動的位移與它的vt圖象是否也

4、有類似的關(guān)系？圖象是否也有類似的關(guān)系？思思 考考 1：一次課上，老師拿來了一位往屆同學(xué)一次課上，老師拿來了一位往屆同學(xué)所做的所做的“探究小車的運(yùn)動規(guī)律探究小車的運(yùn)動規(guī)律”的測量記錄的測量記錄（見下表），表中（見下表），表中“速度速度v”一行是這位同一行是這位同學(xué)用某種方法（方法不詳）得到的物體在學(xué)用某種方法（方法不詳）得到的物體在0、1、25幾個位置的瞬時速度。原始的紙幾個位置的瞬時速度。原始的紙帶沒有保存。帶沒有保存。位置編號位置編號012345時間時間t/s00.10.20.30.40.5速度速度(m/s2)0.380.630.881.111.381.62思考與討論思考與討論以下是關(guān)于這個

5、問題的討論。以下是關(guān)于這個問題的討論。老師：老師：能不能根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，用最簡便的能不能根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，用最簡便的 方法估算實(shí)驗(yàn)中小車從位置方法估算實(shí)驗(yàn)中小車從位置0到位置到位置5 的位移？的位移？學(xué)生學(xué)生A：能?？梢杂孟旅娴霓k法估算：能。可以用下面的辦法估算： x0.380.10.630.10.880.1 1.110.11.380.1 思考與討論思考與討論學(xué)生學(xué)生B: 這個辦法不好。從表中看出，小車的速度這個辦法不好。從表中看出，小車的速度 在不斷增加，在不斷增加，0.38只是只是0時刻的瞬時速度，時刻的瞬時速度， 以后的速度比這個數(shù)值大。用這個數(shù)值乘以后的速度比這個數(shù)值大。用這個數(shù)值乘 以

6、以0.1 s，得到的位移比實(shí)際位移要小。后，得到的位移比實(shí)際位移要小。后 面的幾項(xiàng)也有同樣的問題。面的幾項(xiàng)也有同樣的問題。學(xué)生學(xué)生A: 老師要求的是老師要求的是“估算估算”，這樣做是可以的。，這樣做是可以的。老師老師: 你們兩個人說得都有道理。這樣做的確會你們兩個人說得都有道理。這樣做的確會 帶來一定誤差，但在時間間隔比較小、精帶來一定誤差，但在時間間隔比較小、精 確程度要求比較低的時候，可以這樣估算。確程度要求比較低的時候，可以這樣估算。思考與討論思考與討論要提高估算的精確程度，可以有多種方要提高估算的精確程度，可以有多種方法。其中一個方法請大家考慮：如果當(dāng)初實(shí)法。其中一個方法請大家考慮：如

7、果當(dāng)初實(shí)驗(yàn)時時間間隔不是取驗(yàn)時時間間隔不是取0.1 s，而是取得更小，而是取得更小些，比如些，比如0.06 s，同樣用這個方法計(jì)算，誤差，同樣用這個方法計(jì)算，誤差是不是會小一些？如果取是不是會小一些？如果取0.04 s、0.02 s 誤差會怎樣？誤差會怎樣？歡迎大家發(fā)表意見。歡迎大家發(fā)表意見。思考與討論思考與討論這個材料中體現(xiàn)了什么科學(xué)思想？這個材料中體現(xiàn)了什么科學(xué)思想？思考思考2：科學(xué)思想方法：先把過程無限分割，科學(xué)思想方法：先把過程無限分割，以以“不變不變”近似代替近似代替“變變”，然后再進(jìn)行，然后再進(jìn)行累加的思想累加的思想 。這個材料中體現(xiàn)了什么科學(xué)思想？這個材料中體現(xiàn)了什么科學(xué)思想？思

8、考思考2：這個材料中體現(xiàn)了什么科學(xué)思想？這個材料中體現(xiàn)了什么科學(xué)思想？此科學(xué)思想方法能否應(yīng)用到勻變速直此科學(xué)思想方法能否應(yīng)用到勻變速直線運(yùn)動的線運(yùn)動的v-t圖象上？圖象上？思考思考2：思考思考3：科學(xué)思想方法：先把過程無限分割，科學(xué)思想方法：先把過程無限分割，以以“不變不變”近似代替近似代替“變變”，然后再進(jìn)行，然后再進(jìn)行累加的思想累加的思想 。5050v/m/s020405101530t/s10v/m/s020405101530t/s10設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案: 從從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動圖象中探究勻變速直線運(yùn)動 的位移的位移5050v/m/s020405101530t/s10v/m/s0

9、20405101530t/s10設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案: 從從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動圖象中探究勻變速直線運(yùn)動 的位移的位移分割分割50v/m/s020405101530t/s10設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案: 從從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動圖象中探究勻變速直線運(yùn)動 的位移的位移分割分割50v/m/s020405101530t/s1050v/m/s020405101530t/s10設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案: 從從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動圖象中探究勻變速直線運(yùn)動 的位移的位移分割分割50v/m/s020405101530t/s105050v/m/s020405101530t/s10v/m/s0204051

10、01530t/s10設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案: 從從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動圖象中探究勻變速直線運(yùn)動 的位移的位移分割分割50t/s50v/m/s02040510153010v/m/s020405101530t/s10設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案: 從從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動圖象中探究勻變速直線運(yùn)動 的位移的位移分割分割從從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動的位移圖象中探究勻變速直線運(yùn)動的位移50v/m/s02040510153010可以想象，如果把整個運(yùn)動過程無限分割，很多很多的小矩形的面積之和就能非常準(zhǔn)確代表物體的位移。小矩形合在一起就構(gòu)成了一個梯形。從從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動的位移圖象中探

11、究勻變速直線運(yùn)動的位移50v/m/s02040510153010結(jié)論結(jié)論: 勻變速直勻變速直線運(yùn)動的位移仍可用線運(yùn)動的位移仍可用圖線與坐標(biāo)軸所圍的圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積表示面積表示從從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動的位移圖象中探究勻變速直線運(yùn)動的位移50v/m/s02040510153010梯形的面積就代表做勻變速直梯形的面積就代表做勻變速直線運(yùn)動物體在線運(yùn)動物體在0（此時速度為（此時速度為v0）到）到 t（此時速度為（此時速度為v）這段時間的位移。）這段時間的位移。二、勻變速直線運(yùn)動的位移二、勻變速直線運(yùn)動的位移收收 獲獲二、勻變速直線運(yùn)動的位移二、勻變速直線運(yùn)動的位移由圖可知：梯形由圖可知

12、：梯形OABC的面積的面積S=（OC+AB）OA/2代入各物理量得：代入各物理量得：tvvx)(210 又又v=v0+at得：得：收收 獲獲二、勻變速直線運(yùn)動的位移二、勻變速直線運(yùn)動的位移2021attvx 1. 1. 位移公式：位移公式：二、勻變速直線運(yùn)動的位移二、勻變速直線運(yùn)動的位移2021attvx 2. 2. 對位移公式的理解對位移公式的理解: :(1)反映了位移隨時間的變化規(guī)律反映了位移隨時間的變化規(guī)律;(2)因?yàn)橐驗(yàn)関0、a、x均為矢量，使用公式時均為矢量，使用公式時應(yīng)先規(guī)定正方向。（一般以應(yīng)先規(guī)定正方向。（一般以v0的方向?yàn)檎较颍┑姆较驗(yàn)檎较颍┤粑矬w做勻加速運(yùn)動，若物體做勻加

13、速運(yùn)動，a取正值，若物體做勻取正值，若物體做勻減速運(yùn)動，則減速運(yùn)動，則a取負(fù)值。取負(fù)值。二、勻變速直線運(yùn)動的位移二、勻變速直線運(yùn)動的位移2021attvx 1. 1. 位移公式：位移公式：(3)若若v0=0，則，則(4)特別提醒：特別提醒：t是指物體運(yùn)動的實(shí)際是指物體運(yùn)動的實(shí)際時間，要將位移與發(fā)生這段位移的時間時間，要將位移與發(fā)生這段位移的時間對應(yīng)起來。對應(yīng)起來。(5)代入數(shù)據(jù)時，各物理量的單位要代入數(shù)據(jù)時，各物理量的單位要統(tǒng)一。統(tǒng)一。(用國際單位制中的主單位用國際單位制中的主單位)221atx 位移與時間的關(guān)系也可以用圖象位移與時間的關(guān)系也可以用圖象來表示，這種圖象叫位移來表示，這種圖象叫位

14、移時間圖時間圖象，即象，即x-t圖象。你能畫出勻變速直線圖象。你能畫出勻變速直線運(yùn)動運(yùn)動 的的x-t圖象嗎？試圖象嗎？試試看。試看。交流與討論交流與討論2021attvx 【例例1 1】一輛汽車以一輛汽車以1m/s2的加速度加速行的加速度加速行駛了駛了12s，駛過了，駛過了180m。汽車開始加速時的速。汽車開始加速時的速度是多少？度是多少？知識運(yùn)用知識運(yùn)用知識運(yùn)用知識運(yùn)用【例例1 1】一輛汽車以一輛汽車以1m/s2的加速度加速行的加速度加速行駛了駛了12s，駛過了，駛過了180m。汽車開始加速時的速。汽車開始加速時的速度是多少？度是多少？【例例1 1】一輛汽車以一輛汽車以1m/s2的加速度加速

15、行的加速度加速行駛了駛了12s，駛過了，駛過了180m。汽車開始加速時的速。汽車開始加速時的速度是多少？度是多少？解：解：以汽車運(yùn)動的初速以汽車運(yùn)動的初速v0為正方向?yàn)檎较蛴捎傻茫旱茫簃/s9m/s12121m/s12180210 attxv知識運(yùn)用知識運(yùn)用2021attvx 【例例1 1】一輛汽車以一輛汽車以1m/s2的加速度加速行的加速度加速行駛了駛了12s，駛過了，駛過了180m。汽車開始加速時的速。汽車開始加速時的速度是多少？度是多少？解：解：以汽車運(yùn)動的初速以汽車運(yùn)動的初速v0為正方向?yàn)檎较蛴捎傻茫旱茫簃/sm/sm/sattxv91212112180210 先用字母代表物先用字

16、母代表物理量進(jìn)行運(yùn)算理量進(jìn)行運(yùn)算知識運(yùn)用知識運(yùn)用2021attvx 【例例2 2】一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直方向拋出，得到它的速度一時間圖象如圖方向拋出，得到它的速度一時間圖象如圖所示試求出它在前所示試求出它在前2 s內(nèi)的位移，后內(nèi)的位移，后2s內(nèi)內(nèi)的位移，前的位移，前4s內(nèi)的位移內(nèi)的位移【例例2 2】一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直方向拋出，得到它的速度一時間圖象如圖方向拋出，得到它的速度一時間圖象如圖所示試求出它在前所示試求出它在前2 s內(nèi)的位移，后內(nèi)的位移，后2s內(nèi)內(nèi)的位移，前的位移，前4s內(nèi)的位移內(nèi)的位移【例例2 2】一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直一質(zhì)點(diǎn)

17、以一定初速度沿豎直方向拋出，得到它的速度一時間圖象如圖方向拋出，得到它的速度一時間圖象如圖所示試求出它在前所示試求出它在前2 s內(nèi)的位移，后內(nèi)的位移，后2s內(nèi)內(nèi)的位移，前的位移，前4s內(nèi)的位移內(nèi)的位移5m【例例2 2】一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直方向拋出，得到它的速度一時間圖象如圖方向拋出，得到它的速度一時間圖象如圖所示試求出它在前所示試求出它在前2 s內(nèi)的位移，后內(nèi)的位移，后2s內(nèi)內(nèi)的位移，前的位移，前4s內(nèi)的位移內(nèi)的位移5m【例例2 2】一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直方向拋出，得到它的速度一時間圖象如圖方向拋出，得到它的速度一時間圖象如圖所示試求出它在

18、前所示試求出它在前2 s內(nèi)的位移，后內(nèi)的位移，后2s內(nèi)內(nèi)的位移，前的位移，前4s內(nèi)的位移內(nèi)的位移5m-5m【例例2 2】一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直方向拋出，得到它的速度一時間圖象如圖方向拋出，得到它的速度一時間圖象如圖所示試求出它在前所示試求出它在前2 s內(nèi)的位移，后內(nèi)的位移，后2s內(nèi)內(nèi)的位移，前的位移，前4s內(nèi)的位移內(nèi)的位移5m-5m5m-5m0【例例2 2】一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直方向拋出，得到它的速度一時間圖象如圖方向拋出，得到它的速度一時間圖象如圖所示試求出它在前所示試求出它在前2 s內(nèi)的位移，后內(nèi)的位移，后2s內(nèi)內(nèi)的位移，前的位移，前4s

19、內(nèi)的位移內(nèi)的位移 【例例3 3】在平直公路上，一汽車的速度在平直公路上，一汽車的速度為為16m/s。從某時刻開始剎車，在阻力作用。從某時刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以下，汽車以2m/s2的加速度運(yùn)動，問剎車后的加速度運(yùn)動，問剎車后10s末車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？末車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？解：解：以汽車初速方向?yàn)檎较蛞云嚦跛俜较驗(yàn)檎较騧attvx602120 2021attvx 所以由所以由知車的位移知車的位移 【例例3 3】在平直公路上，一汽車的速度在平直公路上，一汽車的速度為為16m/s。從某時刻開始剎車，在阻力作用。從某時刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以下，汽車以2m/s2的加速度運(yùn)動，問

20、剎車后的加速度運(yùn)動，問剎車后10s末車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？末車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？正確解：正確解：設(shè)車實(shí)際運(yùn)動時間為設(shè)車實(shí)際運(yùn)動時間為t0，以汽車初速，以汽車初速方向?yàn)檎较颉７较驗(yàn)檎较?。atvv 0由由savt821600 得運(yùn)動時間得運(yùn)動時間2021attvx 所以由所以由說明剎車后說明剎車后8s汽車停止運(yùn)動汽車停止運(yùn)動知車的位移知車的位移 【例例3 3】在平直公路上，一汽車的速度在平直公路上，一汽車的速度為為16m/s。從某時刻開始剎車，在阻力作用。從某時刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以下，汽車以2m/s2的加速度運(yùn)動，問剎車后的加速度運(yùn)動，問剎車后10s末車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？末車離開始剎

21、車點(diǎn)多遠(yuǎn)？mattvx64212000 【例例3 3】在平直公路上，一汽車的速度在平直公路上，一汽車的速度為為16m/s。從某時刻開始剎車，在阻力作用。從某時刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以下，汽車以2m/s2的加速度運(yùn)動，問剎車后的加速度運(yùn)動，問剎車后10s末車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？末車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？mattvx64212000 正確解：正確解：設(shè)車實(shí)際運(yùn)動時間為設(shè)車實(shí)際運(yùn)動時間為t0，以汽車初速，以汽車初速方向?yàn)檎较颉７较驗(yàn)檎较?。atvv 0由由savt821600 得運(yùn)動時間得運(yùn)動時間2021attvx 所以由所以由剎車問題剎車問題!說明剎車后說明剎車后8s汽車停止運(yùn)動汽車停止運(yùn)動知

22、車的位移知車的位移 【例例4 4】一質(zhì)點(diǎn)沿一直線運(yùn)動，一質(zhì)點(diǎn)沿一直線運(yùn)動，t=0時，時，位于坐標(biāo)原點(diǎn)，下圖為質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的速位于坐標(biāo)原點(diǎn)，下圖為質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的速度時間圖象。由圖可知：度時間圖象。由圖可知：(1)該質(zhì)點(diǎn)的位移隨時間變化的關(guān)系式該質(zhì)點(diǎn)的位移隨時間變化的關(guān)系式是：是：x=_。(2)在時刻在時刻 t=_s時，質(zhì)點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn)。時，質(zhì)點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn)。(3)從從t=0到到t=20s內(nèi)質(zhì)內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移是點(diǎn)的位移是_；通過的路程是通過的路程是_。t/sv/(ms-1)4-410 20 【例例4 4】一質(zhì)點(diǎn)沿一直線運(yùn)動，一質(zhì)點(diǎn)沿一直線運(yùn)動，t=0時，時，位于坐標(biāo)原點(diǎn)，下圖為質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的速位于坐標(biāo)原點(diǎn)，下圖為質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的速度時間圖象。由圖可知：度時間圖象。由圖可知：(1)該質(zhì)點(diǎn)的位移隨時間變化的關(guān)系式該質(zhì)點(diǎn)的位移隨時間變化的關(guān)系式是：是：x=_。(2)在時刻在時刻 t=_s時，質(zhì)點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn)。時，質(zhì)點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn)。(3)從從t=0到到t=20s內(nèi)質(zhì)內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移是點(diǎn)的位移是_；通過的路程是通過的路程是_。-4t + 0.2t2 10 040mt/sv/(ms-1)4-410 20