高中物理 第二章 第三節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系課件 新人教版必修1.ppt

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勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系,,一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移,x=vt,,一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移,x=vt,公式法,,一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移,x=vt,公式法,,一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移,x=vt,公式法,,v,,一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移,x=vt,公式法,,,v,t,,,一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移,x=vt,公式法,,,v,t,,,,一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移,x=vt,結(jié)論：勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移就是v–t圖線與t軸所夾的矩形“面積”。,公式法,,,v,t,,,,一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移,x=vt,公式法,,,v,t,,圖象法,,結(jié)論：勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移就是v–t圖線與t軸所夾的矩形“面積”。,,,v/ms-1,t/s,2,6,4,10,8,3,4,5,6,0,2,1,,,,-2,-4,,x,O,,,v/ms-1,t/s,2,6,4,10,8,3,4,5,6,0,2,1,,甲,,,,-2,-4,,x,O,,,v/ms-1,t/s,2,6,4,10,8,3,4,5,6,0,2,1,,甲,,,,-2,-4,,,x,O,,,v/ms-1,t/s,2,6,4,10,8,3,4,5,6,0,2,1,,甲,,,,-2,-4,,,,x,乙,O,,,v/ms-1,t/s,2,6,4,10,8,3,4,5,6,0,2,1,甲,,,,-2,-4,,,,,x,乙,,O,,,v/ms-1,t/s,2,6,4,10,8,3,4,5,6,0,2,1,甲,,,,-2,-4,,,,,x,乙,O,,,x甲,,,v/ms-1,t/s,2,6,4,10,8,3,4,5,6,0,2,1,甲,,,,-2,-4,,,,,x,,,乙,x甲,x乙,,O,,,v/ms-1,t/s,2,6,4,10,8,3,4,5,6,0,2,1,甲,,,,-2,-4,,,,x,面積也有正負(fù)，面積為正，表示位移的方向?yàn)檎较颍?乙,,,,O,,x甲,x乙,,,v/ms-1,t/s,2,6,4,10,8,3,4,5,6,0,2,1,甲,,,,-2,-4,,,,x,面積為負(fù)值，表示位移的方向?yàn)樨?fù)方向。,乙,面積也有正負(fù)，面積為正，表示位移的方向?yàn)檎较颍?,,,O,,x甲,x乙,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與它的v－t圖象是否也有類似的關(guān)系？,,思考1：,一次課上，老師拿來了一位往屆同學(xué)所做的“探究小車的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的測量記錄（見下表），表中“速度v”一行是這位同學(xué)用某種方法（方法不詳）得到的物體在0、1、2……5幾個(gè)位置的瞬時(shí)速度。原始的紙帶沒有保存。,,,思考與討論,以下是關(guān)于這個(gè)問題的討論。老師：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0到位置5的位移？學(xué)生A：能?？梢杂孟旅娴霓k法估算：x＝0.380.1＋0.630.1＋0.880.1＋1.110.1＋1.380.1＝……,,,思考與討論,學(xué)生B:這個(gè)辦法不好。從表中看出，小車的速度在不斷增加，0.38只是0時(shí)刻的瞬時(shí)速度，以后的速度比這個(gè)數(shù)值大。用這個(gè)數(shù)值乘以0.1s，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。學(xué)生A:老師要求的是“估算”，這樣做是可以的。老師:你們兩個(gè)人說得都有道理。這樣做的確會(huì)帶來一定誤差，但在時(shí)間間隔比較小、精確程度要求比較低的時(shí)候，可以這樣估算。,,,思考與討論,要提高估算的精確程度，可以有多種方法。其中一個(gè)方法請大家考慮：如果當(dāng)初實(shí)驗(yàn)時(shí)時(shí)間間隔不是取0.1s，而是取得更小些，比如0.06s，同樣用這個(gè)方法計(jì)算，誤差是不是會(huì)小一些？如果取0.04s、0.02s……誤差會(huì)怎樣？歡迎大家發(fā)表意見。,,,思考與討論,這個(gè)材料中體現(xiàn)了什么科學(xué)思想？,,思考2：,科學(xué)思想方法：先把過程無限分割，以“不變”近似代替“變”，然后再進(jìn)行累加的思想。,這個(gè)材料中體現(xiàn)了什么科學(xué)思想？,,思考2：,這個(gè)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)用到勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象上？,,思考2：,,思考3：,科學(xué)思想方法：先把過程無限分割，以“不變”近似代替“變”，然后再進(jìn)行累加的思想。,50,50,,,,,,,,,,,v/m/s,0,20,40,5,10,15,30,t/s,,,10,,,,,,,,,,v/m/s,0,20,40,5,10,15,30,t/s,,,10,,設(shè)計(jì)方案:從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移,50,50,,,,,,,,,,,v/m/s,0,20,40,5,10,15,30,t/s,,,10,,,,,,,,,,v/m/s,0,20,40,5,10,15,30,t/s,,,10,,設(shè)計(jì)方案:從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移,,分割,50,,,,,,,,,,,v/m/s,0,20,40,5,10,15,30,t/s,,,10,,,,,,,,,,,,,設(shè)計(jì)方案:從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移,,分割,50,,,,,,,,,,v/m/s,0,20,40,5,10,15,30,t/s,,,10,,50,,,,,,,,,,,v/m/s,0,20,40,5,10,15,30,t/s,,,10,,,,,,,,,,,,,,,,,,,設(shè)計(jì)方案:從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移,,分割,50,,,,,,,,,,v/m/s,0,20,40,5,10,15,30,t/s,,,10,,50,50,,,,,,,,,,,v/m/s,0,20,40,5,10,15,30,t/s,,,10,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,v/m/s,0,20,40,5,10,15,30,t/s,,,10,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,設(shè)計(jì)方案:從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移,,分割,50,t/s,,,,,,,,,,v/m/s,0,20,40,5,10,15,30,t/s,,,10,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,設(shè)計(jì)方案:從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移,,分割,從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移,50,,,,,,,,,,,v/m/s,0,20,40,5,10,15,30,,,10,,可以想象，如果把整個(gè)運(yùn)動(dòng)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(gè)梯形。,從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移,50,,,,,,,,,,,v/m/s,0,20,40,5,10,15,30,,,10,,結(jié)論:勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移仍可用圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積表示,從v-t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移,50,,,,,,,,,,,v/m/s,0,20,40,5,10,15,30,,,10,,梯形的面積就代表做勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體在0（此時(shí)速度為v0）到t（此時(shí)速度為v）這段時(shí)間的位移。,,二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移,,收獲,,二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移,,由圖可知：梯形OABC的面積,S=（OC+AB）OA/2,代入各物理量得：,又v=v0+at,得：,收獲,,二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移,1.位移公式：,,二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移,2.對位移公式的理解:,(1)反映了位移隨時(shí)間的變化規(guī)律;,(2)因?yàn)関0、a、x均為矢量，使用公式時(shí)應(yīng)先規(guī)定正方向。（一般以v0的方向?yàn)檎较颍┤粑矬w做勻加速運(yùn)動(dòng)，a取正值，若物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，則a取負(fù)值。,,二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移,1.位移公式：,(3)若v0=0，則,(4)特別提醒：t是指物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際時(shí)間，要將位移與發(fā)生這段位移的時(shí)間對應(yīng)起來。,(5)代入數(shù)據(jù)時(shí)，各物理量的單位要統(tǒng)一。(用國際單位制中的主單位),,位移與時(shí)間的關(guān)系也可以用圖象來表示，這種圖象叫位移—時(shí)間圖象，即x-t圖象。你能畫出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖象嗎？試試看。,交流與討論,【例1】一輛汽車以1m/s2的加速度加速行駛了12s，駛過了180m。汽車開始加速時(shí)的速度是多少？,,,知識(shí)運(yùn)用,,,知識(shí)運(yùn)用,【例1】一輛汽車以1m/s2的加速度加速行駛了12s，駛過了180m。汽車開始加速時(shí)的速度是多少？,【例1】一輛汽車以1m/s2的加速度加速行駛了12s，駛過了180m。汽車開始加速時(shí)的速度是多少？,解：以汽車運(yùn)動(dòng)的初速v0為正方向,由,得：,,,知識(shí)運(yùn)用,,【例1】一輛汽車以1m/s2的加速度加速行駛了12s，駛過了180m。汽車開始加速時(shí)的速度是多少？,解：以汽車運(yùn)動(dòng)的初速v0為正方向,由,得：,先用字母代表物理量進(jìn)行運(yùn)算,,,知識(shí)運(yùn)用,【例2】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(shí)間圖象如圖所示．試求出它在前2s內(nèi)的位移，后2s內(nèi)的位移，前4s內(nèi)的位移．,,【例2】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(shí)間圖象如圖所示．試求出它在前2s內(nèi)的位移，后2s內(nèi)的位移，前4s內(nèi)的位移．,,【例2】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(shí)間圖象如圖所示．試求出它在前2s內(nèi)的位移，后2s內(nèi)的位移，前4s內(nèi)的位移．,5m,,,【例2】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(shí)間圖象如圖所示．試求出它在前2s內(nèi)的位移，后2s內(nèi)的位移，前4s內(nèi)的位移．,5m,,,【例2】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(shí)間圖象如圖所示．試求出它在前2s內(nèi)的位移，后2s內(nèi)的位移，前4s內(nèi)的位移．,5m,-5m,,,【例2】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(shí)間圖象如圖所示．試求出它在前2s內(nèi)的位移，后2s內(nèi)的位移，前4s內(nèi)的位移．,,,5m,-5m,5m,-5m,0,,,,,【例2】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(shí)間圖象如圖所示．試求出它在前2s內(nèi)的位移，后2s內(nèi)的位移，前4s內(nèi)的位移．,【例3】在平直公路上，一汽車的速度為16m/s。從某時(shí)刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以2m/s2的加速度運(yùn)動(dòng)，問剎車后10s末車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？,解：以汽車初速方向?yàn)檎较?所以由,知車的位移,【例3】在平直公路上，一汽車的速度為16m/s。從某時(shí)刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以2m/s2的加速度運(yùn)動(dòng)，問剎車后10s末車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？,正確解：設(shè)車實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t0，以汽車初速方向?yàn)檎较颉?由,得運(yùn)動(dòng)時(shí)間,所以由,說明剎車后8s汽車停止運(yùn)動(dòng),知車的位移,【例3】在平直公路上，一汽車的速度為16m/s。從某時(shí)刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以2m/s2的加速度運(yùn)動(dòng)，問剎車后10s末車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？,【例3】在平直公路上，一汽車的速度為16m/s。從某時(shí)刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以2m/s2的加速度運(yùn)動(dòng)，問剎車后10s末車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？,正確解：設(shè)車實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t0，以汽車初速方向?yàn)檎较颉?由,得運(yùn)動(dòng)時(shí)間,所以由,剎車問題!,說明剎車后8s汽車停止運(yùn)動(dòng),知車的位移,【例4】一質(zhì)點(diǎn)沿一直線運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)，位于坐標(biāo)原點(diǎn)，下圖為質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的速度－時(shí)間圖象。由圖可知：(1)該質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式是：x=____________。(2)在時(shí)刻t=______s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn)。(3)從t=0到t=20s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移是___________；通過的路程是_________。,【例4】一質(zhì)點(diǎn)沿一直線運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)，位于坐標(biāo)原點(diǎn)，下圖為質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的速度－時(shí)間圖象。由圖可知：(1)該質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式是：x=____________。(2)在時(shí)刻t=______s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn)。(3)從t=0到t=20s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移是___________；通過的路程是_________。,-4t+0.2t2,10,0,40m,