高中物理 第二章 第3節(jié) 勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系課件 新人教版必修1.ppt

《高中物理 第二章 第3節(jié) 勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)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(guān)《高中物理 第二章 第3節(jié) 勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系課件 新人教版必修1.ppt（35頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

3 勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間的關(guān)系,第二章 勻變速直線運(yùn)動的研究,學(xué)習(xí)目標(biāo),知識探究,典例精析,達(dá)標(biāo)檢測,1.理解位移公式的意義和導(dǎo)出過程. 2.能運(yùn)用位移公式、勻變速直線運(yùn)動的v－t圖象解決有關(guān)問題. 3.掌握勻變速直線運(yùn)動x－t圖象的特點(diǎn)，會用它解決簡單的問題.,一、勻速直線運(yùn)動的位移,,答案,甲、乙兩物體沿同一直線運(yùn)動，其v－t圖象如圖1所示，則3 s內(nèi)，甲、乙的位移各是多少？位移能在v－t圖象上反映出來嗎？它們的運(yùn)動方向是相同還是相反？,,知識探究,,,導(dǎo)學(xué)探究,圖1,答案 x甲＝43 m＝12 m x乙＝－23 m＝－6 m 圖象上v－t圖線與t軸圍成的面積(圖中陰影區(qū)域)可以表示物體位移的大小.它們的運(yùn)動方向相反.,物體運(yùn)動位移在v－t圖象中的意義 當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動時(shí)，物體在t時(shí)間內(nèi)的位移可以用v－t圖象與t軸所包圍的 表示. (1)當(dāng)“面積”在t軸上方時(shí)，位移取 值，這表示物體的位移與規(guī)定的正方向 . (2)當(dāng)“面積”在t軸下方時(shí)，位移取 值，這表示物體的位移與規(guī)定的正方向 .,,,知識梳理,面積,正,相同,負(fù),相反,,答案,如圖2所示為一物體沿一直線運(yùn)動的v－t圖象，求它在0～12 s內(nèi)的位移和路程.,,,即學(xué)即用,圖2,解析 v－t圖線與t軸所圍圖形的“面積”表示位移，0～6 s內(nèi)的位移x1＝v1t1＝10 m/s6 s＝60 m, 6～12 s內(nèi)的位移x2＝v2t2＝－20 m/s6 s＝－120 m, 0～12 s內(nèi)的位移x＝x1＋x2＝－60 m，路程s＝|x1|＋|x2|＝180 m.,,解析答案,二、勻變速直線運(yùn)動的位移,1.閱讀教材，并完成下列問題： (1) 把勻變速直線運(yùn)動的v－t圖象分成幾個(gè)小段，如圖3所示.每段位移≈每段起始時(shí)刻速度每段的時(shí)間＝對應(yīng)矩形的面積.故整個(gè)過程的位移≈各個(gè)小矩形的 .(2)把運(yùn)動過程分為更多的小段，如圖4所示，各小矩形的 可以更精確地表示物體在整個(gè)過程的位移.,,,導(dǎo)學(xué)探究,圖3,圖4,面積之和,面積之和,,答案,(3)把整個(gè)運(yùn)動過程分得非常非常細(xì)，如圖5所示，很多小矩形合在一起形成了一個(gè)梯形， 就代表物體在相應(yīng)時(shí)間間隔內(nèi)的位移.,圖5,梯形面積,,答案,2. 某物體做勻變速直線運(yùn)動，初速度為v0，加速度為a， 其v－t圖象如圖6所示.請計(jì)算物體在t時(shí)間內(nèi)的位移.,圖6,又因?yàn)関＝v0＋at ②,,答案,勻變速直線運(yùn)動的位移公式 (1)公式：x＝ (2)適用范圍： 直線運(yùn)動(包括 和 直線運(yùn)動).,,,知識梳理,勻變速,勻加速,勻減速,正值,負(fù)值,,答案,②當(dāng)a＝0時(shí)，x＝ (勻速直線運(yùn)動).,v0t,,答案,(多選)某質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系是x＝4t＋4t2，x與t的單位分別為m和s，設(shè)質(zhì)點(diǎn)的初速度為v0，加速度為a，下列說法正確的是( ) A.v0＝4 m/s，a＝4 m/s2 B.v0＝4 m/s，a＝8 m/s2 C.2 s內(nèi)的位移為24 m D.2 s末的速度為24 m/s,,,即學(xué)即用,,解析答案,把t＝2 s 代入公式可得x＝24 m，C正確. 由于v＝v0＋at，即v＝4＋8t，把t＝2 s代入可得v＝20 m/s，D錯(cuò)誤. 答案 BC,三、位移－時(shí)間圖象,(1)一列火車沿直線軌道運(yùn)動，如圖7描述了它出發(fā)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的情況. ①火車最遠(yuǎn)距離出發(fā)點(diǎn)多少米？ ②試分析火車各階段的運(yùn)動狀態(tài).,,,導(dǎo)學(xué)探究,圖7,答案 ①90 m ②火車在前2.5 min內(nèi)以0.6 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動，在2.5 min到3 min火車停在距出發(fā)點(diǎn)90 m的位置.,,答案,,答案,對x－t圖象的理解 (1)由x－t圖象可以知道： ①物體在某一時(shí)刻所處的位置. ②任何時(shí)間內(nèi)的位移(大小和方向)，或發(fā)生一段位移所需要的時(shí)間.物體某一時(shí)刻的速度：x－t圖象的 表示速度. (2)x－t圖象只能用來描述直線運(yùn)動，反映位移x與時(shí)間t的變化關(guān)系，不表示物體的運(yùn)動軌跡.,,,知識梳理,斜率,,答案,(3)三種常見運(yùn)動的x－t圖象 ①靜止：一條 的直線. ②勻速直線運(yùn)動：x－t圖象為傾斜直線，斜率大小是恒定的，表示速度 . ③勻變速直線運(yùn)動：x－t圖象為 (或拋物線的一部分)，斜率的大小是變化的，由斜率的變化情況可以得知 的變化情況.,平行于t軸,不變,拋物線,速度,,答案,質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動，其位移—時(shí)間圖象如圖8所示，關(guān)于質(zhì) 點(diǎn)的運(yùn)動，下列說法中正確的是( ) A.2 s末質(zhì)點(diǎn)的位移為零，前2 s內(nèi)位移為“－”，后2 s內(nèi) 位移為“＋”，所以2 s末質(zhì)點(diǎn)改變了運(yùn)動方向 B.2 s末質(zhì)點(diǎn)的位移為零，該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度為零 C.質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動，速度大小為0.1 m/s，方向與規(guī)定的正方向相反 D.質(zhì)點(diǎn)在4 s時(shí)間內(nèi)的位移大小為0.4 m，位移的方向與規(guī)定的正方向相同,,,即學(xué)即用,圖8,,解析答案,返回,解析 由所給圖象可知：質(zhì)點(diǎn)從距原點(diǎn)負(fù)方向0.2 m處沿規(guī)定的正方向做勻速直線運(yùn)動，經(jīng)4 s運(yùn)動到距原點(diǎn)正方向0.2 m處，在x－t圖象中，“＋”號表示質(zhì)點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)正方向一側(cè)，“－”號表示質(zhì)點(diǎn)位于原點(diǎn)的另一側(cè)，與質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動方向無關(guān)，位移由“－”變?yōu)椤埃辈⒉槐硎举|(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向改變.由圖象的斜率可得質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動速度大小為0.1 m/s，綜上所述，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，D正確. 答案 D,,返回,例1 一物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度為a＝2 m/s2，求： (1)第5 s末物體的速度多大？,一、勻變速直線運(yùn)動位移公式的應(yīng)用,,典例精析,,解析答案,解析 第5 s末物體的速度由v1＝v0＋at1 得v1＝0＋25 m/s＝10 m/s. 答案 10 m/s,,總結(jié)提升,(3)第4 s內(nèi)的位移多大？,解析 物體第3 s末的速度v2＝v0＋at2＝0＋23 m/s＝6 m/s,(2)前4 s的位移多大？,答案 16 m,答案 7 m,解析答案,總結(jié)提升,,(1)若a與v0同向，則a取正值，若a與v0方向相反，則a取負(fù)值. (2)若位移計(jì)算結(jié)果為正值，說明在研究的時(shí)間段內(nèi)位移方向與初速度方向相同，若位移為負(fù)值，則位移方向與初速度方向相反.,例2 圖9是A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的位移—時(shí)間圖象.則( ),二、對x－t圖象的認(rèn)識,,總結(jié)提升,解析答案,A.在運(yùn)動過程中，A質(zhì)點(diǎn)總比B質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動得快 B.在0～t1這段時(shí)間內(nèi)，兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同 C.當(dāng)t＝t1時(shí)，兩質(zhì)點(diǎn)的速度相等 D.當(dāng)t＝t1時(shí)，A、B兩質(zhì)點(diǎn)的加速度不相等,圖9,解析 位移—時(shí)間圖象中，圖線的斜率對應(yīng)質(zhì)點(diǎn)的速度，所以A質(zhì)點(diǎn)的速度比B質(zhì)點(diǎn)的速度大，A正確. 位移—時(shí)間圖象中，位移等于初、末時(shí)刻對應(yīng)的縱坐標(biāo)的坐標(biāo)差，所以在0～t1這段時(shí)間內(nèi)，A質(zhì)點(diǎn)的位移大于B質(zhì)點(diǎn)的位移，B錯(cuò)誤. t1時(shí)刻，兩圖象的斜率不同，兩質(zhì)點(diǎn)的速度不同，C錯(cuò)誤. 兩質(zhì)點(diǎn)都做勻速直線運(yùn)動，加速度都等于零，D錯(cuò)誤. 答案 A,,總結(jié)提升,總結(jié)提升,,對x－t圖象的認(rèn)識 (1)斜率：x－t圖象的斜率表示速度.斜率的絕對值表示速度的大小，斜率的正負(fù)表示速度的方向. (2)截距：縱截距表示物體的起始位置，橫截距表示物體開始運(yùn)動的時(shí)刻. (3)交點(diǎn)：交點(diǎn)表示兩物體在同一時(shí)刻處于同一位置，即相遇.,針對訓(xùn)練 (多選)如圖10所示為一質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的位移隨時(shí)間變化的圖象，圖象是一條拋物線，方程為x＝－5t2＋40t .下列說法正確的是( ),圖10,A.質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動，最大位移是80 m B.質(zhì)點(diǎn)的初速度是20 m/s C.質(zhì)點(diǎn)的加速度大小是5 m/s2 D.t＝4 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度為零,,解析答案,t＝4 s時(shí)，v＝40 m/s－10 m/s24 s＝0，D對. 答案 AD,三、位移公式及逆向推理法在剎車問題中的應(yīng)用,,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(jī)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(yùn)動.設(shè)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(nèi)汽車行駛的距離；,(1)因?yàn)閠1＝2 st，所以汽車2 s末沒有停止運(yùn)動,答案 30 m,解析答案,,(2)開始制動后，前5 s內(nèi)汽車行駛的距離.,解析 因?yàn)閠2＝5 st，所以汽車5 s時(shí)早已停止運(yùn)動,答案 40 m,技巧點(diǎn)撥,解析答案,返回,技巧點(diǎn)撥,,1.剎車問題要注意判斷減速至0的時(shí)間. 2.剎車問題若減速到0，可用逆向思維把它看成反向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動.,,返回,1.飛機(jī)起飛的過程是由靜止開始在平直跑道上做勻加速直線運(yùn)動的過程.飛機(jī)在跑道上加速到某速度值時(shí)離地升空飛行.已知飛機(jī)在跑道上加速前進(jìn)的距離為1 600 m，所用時(shí)間為40 s，則飛機(jī)的加速度a和離地速度v分別為( ) A.2 m/s2 80 m/s B.2 m/s2 40m/s C.1 m/s2 40 m/s D.1 m/s2 80 m/s,,達(dá)標(biāo)檢測,1,2,3,4,,解析答案,A,2.一質(zhì)點(diǎn)沿x軸做直線運(yùn)動，其v－t圖象如圖11所示.質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)位于x＝5 m處，開始沿x軸正方向運(yùn)動.當(dāng)t＝8 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在x軸上的位置為( ) A.x＝3 m B.x＝8 m C.x＝9 m D.x＝14 m,1,2,3,4,圖11,B,,解析答案,3. 如圖12所示為甲、乙兩物體運(yùn)動的x－t圖象，下列關(guān)于甲、乙兩物體運(yùn)動的說法，正確的是( ) A.甲、乙兩個(gè)物體同時(shí)出發(fā) B.甲、乙兩個(gè)物體在同一位置出發(fā) C.甲的速度比乙的速度小 D.t2時(shí)刻兩個(gè)物體速度相同,1,2,3,4,圖12,,解析答案,解析 由題圖可知甲物體從0時(shí)刻開始運(yùn)動，而乙物體從t1時(shí)刻開始運(yùn)動，故A錯(cuò)誤； 由題圖可知甲物體從坐標(biāo)x1開始運(yùn)動，而乙物體從坐標(biāo)為0的位置開始運(yùn)動，故B錯(cuò)誤； x－t圖象的斜率等于物體運(yùn)動的速度，由題圖可知乙運(yùn)動的速度大于甲運(yùn)動的速度.故C正確； t2時(shí)刻兩物體的位移相同即兩物體相遇，故D錯(cuò)誤. 答案 C,1,2,3,4,4.一滑塊在水平面上以10 m/s的初速度做勻減速直線運(yùn)動，加速度大小為2 m/s2.求： (1)滑塊3 s時(shí)的速度；,1,2,3,4,解析 取初速度方向?yàn)檎较颍瑒tv0＝10 m/s， a＝－2 m/s2,由v＝v0＋at得滑塊3 s時(shí)的速度v1＝10 m/s＋(－2)3 m/s＝4 m/s.,答案 4 m/s,,解析答案,(2)滑塊10 s時(shí)的速度及位移.,,1,2,3,4,返回,答案 0 25 m,解析答案,