2018-2019版高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究 2.3 勻變速直線運動的位移與時間的關系課件 新人教版必修1.ppt

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1、3勻變速直線運動的位移與時間的關系,1.認識什么是勻變速直線運動,并知道勻變速直線運動的分類。2.理解勻變速直線運動的x-t圖象特點。3.理解勻變速直線運動的位移與時間的關系。4.會用速度公式解決簡單的勻變速直線運動問題。,一,二,一、勻速直線運動的位移1.位移公式:x=vt。2.用圖象表示位移:做勻速直線運動的物體,其v-t圖象是一條平行于時間軸的直線,如圖所示。其位移在數(shù)值上等于v-t圖象與對應的時間軸所包圍的矩形的面積。,,,,一,二,,,,,一,二,2.位移在v-t圖象中的表示:做勻變速直線運動的物體的位移對應著圖象和時間軸包圍的面積。如圖所示,在0~t時間內(nèi)的位移大小等于陰影部分的面

2、積。,,一,二,一,二,三,一、利用速度圖象求勻變速直線運動的位移如圖所示,圖中的傾斜直線AB表示一個做勻變速直線運動物體的v-t圖象。為了求出物體在時間t內(nèi)的位移,我們把時間劃分為許多小的時間間隔。設想物體在每一時間間隔內(nèi)都做勻速直線運動,而從一個時間間隔到下一個時間間隔,物體的速度發(fā)生跳躍性的變化。因此,它的v-t圖象由圖中的一些平行于時間軸的間斷線段組成。由于勻速直線運動的位移可以用v-t圖象與時間軸之間的面積來表示,因此上面設想的物體在時間t內(nèi)運動的位移,可用圖中的一個個小矩形面積之和(即階梯狀折線與時間軸之間的面積)來表示。,一,二,三,如果時間的分割再細些,物體速度的躍變發(fā)生得更頻

3、繁,它的v-t圖象就更接近于物體的真實運動的圖象,階梯狀折線與時間軸之間的面積就更接近于傾斜直線AB與時間軸之間的面積。當時間間隔無限細分時,間斷的階梯線段就趨向于傾斜直線AB,階梯狀折線與時間軸之間的面積就趨向于傾斜直線AB與時間軸之間的面積。這樣,我們就得出結(jié)論:勻變速直線運動的位移也可以用v-t圖象與時間軸之間的面積來表示。運用類似的分析方法可以得出,上述結(jié)論不僅對勻變速直線運動適用,對一般的變速直線運動也是適用的。,一,二,三,一,二,三,一,二,三,三、勻變速直線運動的兩個重要推論1.平均速度做勻變速直線運動的物體,在一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度,還等于這段時

4、間初、末速度矢量和的一半。推導:設物體的初速度為v0,做勻變速直線運動的加速度為a,t時刻的速度為v。,一,二,三,一,二,三,類型一,類型二,類型三,【例題1】一輛卡車初速度為v0=10m/s,以a=2m/s2的加速度行駛,求:(1)卡車在3s末的速度v3;(2)卡車在6s內(nèi)的位移x6與平均速度v;(3)卡車在第6s內(nèi)的位移x。點撥:卡車做勻加速直線運動,根據(jù)速度公式可求得3s末的速度,根據(jù)位移公式可求得6s內(nèi)的位移。第6s內(nèi)的位移等于前6s內(nèi)的位移減去前5s內(nèi)的位移。,類型一,類型二,類型三,答案:(1)16m/s(2)96m16m/s(3)21m,題后反思正確應用勻變速直線運動的速度公式

5、和位移公式是解決本題的關鍵。,類型一,類型二,類型三,【例題2】(多選)某物體運動的v-t圖象如圖所示,下列說法正確的是()A.物體在第1s末運動方向發(fā)生變化B.物體在第2s內(nèi)和第3s內(nèi)的加速度是相同的C.物體在4s末返回出發(fā)點D.物體在6s末離出發(fā)點最遠,且最大位移為1m點撥:用v-t圖象分析問題時要注意:(1)v-t圖象中直線的斜率表示物體運動的加速度;(2)圖線和t軸所圍的面積的數(shù)值等于物體的位移大小,圖線和t軸所圍成的面積的數(shù)值的絕對值的和等于物體的路程。,類型一,類型二,類型三,解析:由題圖可知,物體在前2s內(nèi)速度先增大后減小,但運動方向沒有變化,選項A錯誤;第2s內(nèi)和第3s內(nèi)圖線的

6、斜率沒變,所以加速度相同,選項B正確;在v-t圖象中,圖線與坐標軸所圍的“面積”表示物體的位移,從圖象可以看出,前4s內(nèi)物體的位移為零,所以物體在4s末返回出發(fā)點,選項C正確;物體在第6s末離出發(fā)點最遠,6s內(nèi)的位移為1m,選項D正確。答案:BCD,類型一,類型二,類型三,【例題3】一輛小汽車在一段平直的高速公路上勻速行駛,速度大小為v0=108km/h,由于前方出現(xiàn)險情,司機緊急剎車,剎車時汽車的加速度大小為5m/s2。求:(1)汽車開始制動后t1=10s內(nèi)滑行的距離;(2)開始制動后汽車發(fā)生位移x=80m所經(jīng)歷的時間t2。,類型一,類型二,類型三,答案:(1)90m(2)4s,類型一,類型二,類型三,類型一,類型二,類型三,觸類旁通試求汽車剎車后最后2s的初速度和最后2s內(nèi)的位移。解析:汽車在最后2s的初速度和最后2s內(nèi)的位移可逆向按初速度為零的勻加速直線運動處理。最后2s的初速度v=at=52m/s=10m/s最后2s內(nèi)的位移答案:10m/s10m,