《匀变速直线运动的位移与时间的关系》课件.ppt

匀变速直线运动位移与 时间的关系,一、匀速直线运动的位移,x=vt,公式法,v,t,图象法,结论： 匀速直线运动 的位移就是v t 图 线与t轴所夹的矩 形“面积”。,v/ms-1,t/s,2,6,4,10,8,3,4,5,6,0,2,1,甲,-2,-4,x,面积为负值，表示位移 的方向为负方向。,乙,面积也有正负，面积为正， 表示位移的方向为正方向；,O,x甲,x乙,匀变速直线运动的位移与它的vt 图象是否也有类似的关系？,思 考 1：,一次课上，老师拿来了一位往届同学 所做的“探究小车的运动规律”的测量记录 （见下表），表中“速度v”一行是这位同 学用某种方法（方法不详）得到的物体在0、 1、25几个位置的瞬时速度。原始的纸 带没有保存。,思考与讨论,以下是关于这个问题的讨论。 老师：能不能根据表中的数据，用最简便的 方法估算实验中小车从位置0到位置5 的位移？ 学生A：能。可以用下面的办法估算： x0.380.10.630.10.880.1 1.110.11.380.1 ,思考与讨论,学生B: 这个办法不好。从表中看出，小车的速度 在不断增加，0.38只是0时刻的瞬时速度， 以后的速度比这个数值大。用这个数值乘 以0.1 s，得到的位移比实际位移要小。后 面的几项也有同样的问题。 学生A: 老师要求的是“估算”，这样做是可以的。 老师: 你们两个人说得都有道理。这样做的确会 带来一定误差，但在时间间隔比较小、精 确程度要求比较低的时候，可以这样估算。,思考与讨论,要提高估算的精确程度，可以有多种方 法。其中一个方法请大家考虑：如果当初实 验时时间间隔不是取0.1 s，而是取得更小 些，比如0.06 s，同样用这个方法计算，误差 是不是会小一些？如果取0.04 s、0.02 s 误差会怎样？ 欢迎大家发表意见。,思考与讨论,这个材料中体现了什么科学思想？,此科学思想方法能否应用到匀变速直 线运动的v-t图象上？,思考2：,思考3：,科学思想方法：先把过程无限分割， 以“不变”近似代替“变”，然后再进行 累加的思想 。,50,t/s,v/m/s,0,20,40,5,10,15,30,t/s,10,设计方案: 从v-t图象中探究匀变速直线运动 的位移,分割,结论: 匀变速直 线运动的位移仍可用 图线与坐标轴所围的 面积表示,从v-t图象中探究匀变速直线运动的位移,50,v/m/s,0,20,40,5,10,15,30,10,梯形的面积就代表做匀变速直 线运动物体在0（此时速度为v0）到 t（此时速度为v）这段时间的位移。,由图可知：梯形OABC的面积,S=（OC+AB）OA/2,代入各物理量得：,又v=v0+at,得：,收 获,二、匀变速直线运动的位移,2. 对位移公式的理解:,(1)反映了位移随时间的变化规律;,(2)因为v0、a、x均为矢量，使用公式时 应先规定正方向。（一般以v0的方向为正方向） 若物体做匀加速运动，a取正值，若物体做匀 减速运动，则a取负值。,二、匀变速直线运动的位移,1. 位移公式：,(3)若v0=0，则,(4)特别提醒：t是指物体运动的实际 时间，要将位移与发生这段位移的时间 对应起来。,(5)代入数据时，各物理量的单位要 统一。(用国际单位制中的主单位),位移与时间的关系也可以用图象 来表示，这种图象叫位移时间图 象，即x-t图象。你能画出匀变速直线 运动 的x-t图象吗？试 试看。,交流与讨论,因为位移公式是关于t的一元二次函数，故xt图象是一条抛物线（一部分）。不是物体运动的轨迹.,交流与讨论,如果一位同学问：“我们研究的是直线运动，为什么画出来的x-t图象不是直线？”你应该怎样向他解释？,课本例题,一般应先用字母代表物理量进行运算，得出用已知量表达未知量的关系式，然后再把数值代入式中，求出未知量的值，这样做能够清楚地看出未知量与已知量的关系，计算也比较简便。,5m,-5m,0,【例2】一质点以一定初速度沿竖直 方向抛出，得到它的速度一时间图象如图 所示试求出它在前2 s内的位移，后2s内 的位移，前4s内的位移,【例3】在平直公路上，一汽车的速度为16m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？,正确解：设车实际运动时间为t0，以汽车初速方向为正方向。,由,得运动时间,所以由,刹车问题!,说明刹车后8s汽车停止运动,知车的位移,4一物体运动的位移与时间关系是 则 （ ） A这个物体的初速度为12 m/s B这个物体的初速度为6 m/s C这个物体的加速度为8 m/s2 D这个物体的加速度为-8 m/s2,BD,【例4】一质点沿一直线运动，t=0时， 位于坐标原点，下图为质点做直线运动的速 度时间图象。由图可知： (1)该质点的位移随时间变化的关系式 是：x=_。 (2)在时刻 t=_s 时，质点距坐标原点最远。 (3)从t=0到t=20s内质 点的位移是_； 通过的路程是_。,【例4】一质点沿一直线运动，t=0时， 位于坐标原点，下图为质点做直线运动的速 度时间图象。由图可知： (1)该质点的位移随时间变化的关系式 是：x=_。 (2)在时刻 t=_s 时，质点距坐标原点最远。 (3)从t=0到t=20s内质 点的位移是_； 通过的路程是_。,-4t + 0.2t2,10,0,40m,知识点小结,一、匀速直线运动的位移 1、位移公式：x=vt 2、从vt图像看位移 结论： vt图线下面矩形的面积等于 匀速直线运动物