《（全國通用版）2018-2019高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究 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》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（全國通用版）2018-2019高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究 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（42頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、3勻變速直線運動的位移與時間的關系,第二章勻變速直線運動的研究,學習目標,1.知道vt圖象中的“面積”與位移的對應關系. 2.經歷位移公式的研究過程，理解公式的意義及正負號的意義. 3.能運用位移公式解決簡單問題. 4.掌握勻變速直線運動xt圖象的特點，并會用它解決簡單的問題.,內容索引,,重點探究 啟迪思維 探究重點,達標檢測 檢測評價 達標過關,自主預習 預習新知 夯實基礎,自主預習,一、勻速直線運動的位移 1.位移公式：x . 2.位移在vt圖象中的表示：對于勻速直線運動，物體的位移在數(shù)值上等于vt圖線與對應的時間軸所包圍的矩形的 .如圖1所示陰影圖形的面積就等于物體在t1時間內的
2、 .,vt,面積,位移,圖1,二、勻變速直線運動的位移 1.位移在vt圖象中的表示：做勻變速直線運動的物體的位移對應著vt圖線與時間軸所包圍的 .如圖2所示，陰影圖形的面積等于物體在t1時間內的 .,梯形面積,位移,圖2,2.公式：x .,三、位移時間圖象(xt圖象) 1.xt圖象：以 為橫坐標，以 為縱坐標，描述位移隨時間的變化規(guī)律. 2.常見的xt圖象： (1)靜止：一條 的直線. (2)勻速直線運動：一條 的直線. 3.xt圖象的斜率等于物體的 .,時間t,位移x,平行于時間軸,傾斜,速度,1.判斷下列說法的正誤. (1)位移公式xv0t at2僅適用
3、于勻加速直線運動.( ) (2)初速度越大，時間越長，做勻變速直線運動的物體的位移一定越大. ( ) (3)勻變速直線運動的位移與初速度、加速度、時間三個因素有關.( ),即學即用,,,,答案,2.如圖3所示為某一質點沿直線運動的xt圖象，則質點在第1 s內做_____運動，13 s內_____.第1 s內速度為_______，13 s內速度為___，35 s內速度為_______，05 內的位移為___.,答案,圖3,勻速,靜止,10 m/s,0,5 m/s,0,重點探究,一、勻變速直線運動的位移時間關系式,導學探究 某質點做勻變速直線運動，已知初速度為v0，在t時刻的速度為v，加速度為a.
4、完成下列填空，推導勻變速直線運動的位移時間關系，體會微元法的基本思想. (1)把勻變速直線運動的vt圖象分成幾個小段， 如圖4所示.每段位移每段起始時刻速度每段 的時間對應矩形的面積.故整個過程的位移 各個小矩形的_________.,答案,圖4,面積之和,(2)把運動過程分為更多的小段，如圖5所示，各小矩形的_________可以更精確地表示物體在整個過程的位移.,答案,面積之和,圖5,(3)把整個運動過程分得非常細，如圖6所示，很多小矩形合在一起形成了一個梯形OABC，_________就代表物體在相應時間間隔內的位移. 如圖6所示，vt圖線下面梯形的面積,答案,圖6,把面積及各條線段換成
5、其所代表的物理量，上式變成,又因為vv0at 由式可得,梯形面積,知識深化 1.公式的適用條件：位移公式xv0t at2只適用于勻變速直線運動. 2.公式的矢量性：xv0t at2為矢量公式，其中x、v0、a都是矢量，應用時必須選取正方向.一般選v0的方向為正方向. (1)a：勻加速直線運動中，a與v0同向，a取正值；勻減速直線運動中，a與v0反向，a取負值. (2)若位移的計算結果為正值，說明位移方向與規(guī)定的正方向相同；若位移的計算結果為負值，說明位移方向與規(guī)定的正方向相反.,3.兩種特殊形式 (1)當v00時，x at2，即由靜止開始的勻加速直線運動，位移x與t2成正比. (2)當a
6、0時，xv0t，即勻速直線運動的位移公式.,例1一個物體從靜止開始做勻加速直線運動，第1秒內的位移為2 m，則下列說法正確的是 A.物體運動的加速度為2 m/s2 B.物體第2秒內的位移為4 m C.物體在第3秒內的平均速度為8 m/s D.物體從靜止開始通過32 m的位移需要4 s的時間,答案,解析,,針對訓練1某物體做勻變速直線運動，其位移與時間的關系為x0.5tt2(m)，則當物體速度為3 m/s時，物體已運動的時間為 A.1.25 s B.2.5 s C.3 s D.6 s,,解析由x0.5tt2知，v00.5 m/s，a2 m/s2， 再由速度公式vv0at知，t1.25 s，選項A
7、正確.,答案,解析,二、位移時間圖象,導學探究 一列火車沿直線軌道運動，如圖7描述了它關于出發(fā)點的位移隨時間變化的情況.,答案,圖7,(1)火車最遠距離出發(fā)點多少米？,答案90 m,(2)試分析火車各階段的運動狀態(tài).,答案,答案火車在前2.5 min內以0.6 m/s的速度做勻速直線運動，在2.5 min到3 min火車停在距出發(fā)點90 m的位置.,知識深化 1.對xt圖象的理解 (1)斜率：斜率的絕對值表示速度的大小，斜率的正負表示速度的方向. (2)截距：縱截距表示物體的起始位置. (3)交點：交點表示兩物體在同一時刻處于同一位置，即相遇.,2.幾種常見的位移時間圖象 (1)靜止物體的xt
8、圖象是平行于時間軸的直線，如圖8中的直線A.,圖8,(2)勻速直線運動的xt圖象是一條傾斜的直線，如圖中直線B和C，其斜率表示速度.其中B沿正方向運動，C沿負方向運動.,(3)勻變速直線運動的xt圖象：由位移xv0t at2可以看出，x是t的二次函數(shù).當v00時，勻變速直線運動的xt圖象是頂點在坐標原點的一部分曲線，曲線上某點切線的斜率表示那一時刻的速度，圖9中切線斜率逐漸增大，質點的速度逐漸增大.,圖9,例2如圖10是在同一條直線上運動的A、B兩質點的xt圖象，由圖可知 A.t0時，A在B后面 B.B質點在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面 C.在0t1時間內B的運動速度比A大 D.A質點在
9、0t1時間內做加速運動，之后做勻速運動,圖10,答案,,解析,解析由題圖可知，t0時，B在A后面，故A錯誤； B質點在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面，B正確； 在0t1時間內B的斜率小于A的斜率，故B的運動速度比A小，C錯誤； A質點在0t1時間內做勻速運動，之后處于靜止狀態(tài)，故D錯誤.,xt圖象與vt圖象的比較,注意：(1)無論是vt圖象還是xt圖象都不是物體的運動軌跡. (2)vt圖象和xt圖象都只能描述直線運動，不能描述曲線運動.,針對訓練2(多選)下列所給的圖象中能反映做直線運動的物體回到初始位置的是,答案,,解析,,,解析A項中，物體開始和結束時的縱坐標為0，說明物體又回到了初始
10、位置，A正確； B項中，物體一直沿正方向運動，位移增大，故無法回到初始位置，B錯誤； C項中，物體第1 s內的位移沿正方向，大小為2 m，第2 s內的位移沿負方向，大小為2 m.故2 s末物體回到初始位置，C正確； D項中，物體做勻變速直線運動，2 s末時物體的總位移為零，故物體回到初始位置，D正確.,三、剎車問題分析,例3一輛汽車正在平直的公路上以72 km/h的速度行駛，司機看見紅色信號燈便立即踩下制動器，此后，汽車開始做勻減速直線運動.設汽車減速過程的加速度大小為5 m/s2，求： (1)開始制動后，前2 s內汽車行駛的距離；,答案,解析,答案30 m,因為t12 s
11、末沒有停止運動,(2)開始制動后，前5 s內汽車行駛的距離.,答案,解析,答案40 m,解析因為t25 st，所以汽車5 s時早已停止運動,剎車類問題的處理思路 實際交通工具剎車后在摩擦力作用下可認為是做勻減速直線運動，當速度減小到零時，車輛就會停止.解答此類問題的思路是： (1)先求出它們從剎車到停止的剎車時間t剎 ； (2)比較所給時間與剎車時間的關系確定運動時間，最后再利用運動學公式求解.若tt剎，不能盲目把時間代入；若t
12、發(fā)動機后通過37.5 m所需時間為 A.3 s B.4 s C.5 s D.6 s,答案,,解析,將v020 m/s，a5 m/s2，x37.5 m， 代入得：t13 s，t25 s,所以t25 s應舍去.故只有選項A正確.,達標檢測,1.(位移公式)一輛汽車以2 m/s2的加速度做勻減速直線運動，經過2 s(汽車未停下)，汽車行駛了36 m.汽車開始減速時的速度是 A.9 m/s B.18 m/s C.20 m/s D.12 m/s,答案,,1,2,3,4,解析,解析由xv0t at2，將x36 m，a2 m/s2，t2 s，代入解得：v020 m/s，選項C正確.,5,2.(位移公式和速度
13、公式)飛機起飛的過程是由靜止開始在平直跑道上做勻加速直線運動的過程.飛機在跑道上加速到某速度值時離地升空飛行.已知飛機在跑道上加速前進的距離為1 600 m，所用時間為40 s，則飛機的加速度a和離地速度v分別為 A.2 m/s280 m/s B.2 m/s240 m/s C.1 m/s240 m/s D.1 m/s280 m/s,答案,1,2,3,4,,解析,5,3.(xt圖象)(多選)一遙控玩具小汽車在平直路面上運動的位移時間圖象如圖11所示，則下列說法正確的是 A.前15 s內汽車的位移為30 m B.20 s末汽車的速度為1 m/s C.前10 s內汽車的加速度為3 m/s2 D.前2
14、5 s內汽車做單方向直線運動,1,2,3,4,圖11,答案,,解析,,5,解析從題圖中可以看出前15 s內汽車的位移為30 m，選項A正確；,1,2,3,4,前10 s內汽車做勻速直線運動，加速度為零，1015 s內汽車靜止，1525 s內汽車做反向勻速直線運動，選項C、D錯誤.,5,4.(xt圖象與vt圖象的比較)(多選)物體甲的xt圖象和物體乙的vt圖象分別如圖12甲、乙所示，則這兩物體的運動情況是,A.甲在整個t6 s時間內運動方向一直不變，它通過的總位移大小為4 m B.甲在整個t6 s時間內來回運動，它通過的總位移為零 C.乙在整個t6 s時間內來回運動，它通過的總位移為零 D.乙在
15、整個t6 s時間內運動方向一直不變，它通過的總位移大小為4 m,圖12,答案,,解析,,1,2,3,4,5,1,2,3,4,解析xt圖象中，初位置2 m到末位置2 m的總位移為4 m，整個過程運動方向不變，一直是正方向.vt圖象中，圖線與時間軸圍成的面積表示位移，后3 s的運動方向發(fā)生改變，所以物體的總位移為零.,5,1,2,3,答案,解析,5.(剎車類問題)一輛卡車緊急剎車過程加速度的大小是5 m/s2，如果在剛剎車時卡車的速度為10 m/s，求： (1)剎車開始后1 s內的位移大??；,答案7.5 m,解得x17.5 m.,4,5,(2)剎車開始后3 s內的位移大小和3 s內的平均速度大小.,t23 s內的位移大小等于前2 s內的位移大小,答案,解析,1,2,3,4,5,
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