高一物理匀变速直线运动位移与时间的关系.ppt

第六节匀变速直线运动位移与时间的关系,课标定位：应用：1.运用匀变速直线运动的vt图像解决有关位移问题2运用公式xv0tat2解决有关问题,理解：1.利用极限思想解决物理问题的科学思维方法2公式xv0tat2的意义和导出过程认识：1.匀速直线运动的位移与vt图像中矩形面积的对应关系2匀变速直线运动的位移与vt图像中四边形面积的对应关系,第六节,核心要点突破,课堂互动讲练,知能优化训练,课前自主学案,课标定位,课前自主学案,一、匀变速直线运动的位移位移公式x_.1公式中x、v0、a均是_，应用公式解题前应先根据正方向明确它们的正、负值2.当v00时，x_，表示初速度为零的匀加速直线运动的_与时间的关系3当a0时，xv0t，表示_运动的位移与时间的关系,矢量,位移,匀速直线,二、位移时间图像(xt图像)1图像的作法以横轴表示_，纵轴表示_根据实际数据选取单位，选定标度，描出数据点，用平滑曲线连接各点得xt图像2图线的意义表示的是物体做直线运动的_随_变化的规律，而不是质点的运动轨迹,时间,位移,位移,时间,3匀速直线运动的xt图像特点如图161所示，是一条倾斜直线正向匀速是斜向上直线，负向匀速是斜向下直线,图161,4位移在vt图像中的表示：做匀变速直线运动的物体的位移对应着vt图像中的图线和时间轴包围的图形的“_”如图162所示，在0t时间内的位移大小等于梯形的_,面积,图162,面积,核心要点突破,一、对位移公式的进一步理解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a与v0同向，则a取正值；若a与v0反向，则a取负值；若位移计算结果为正值，说明这段时间内位移的方向为正；若位移计算结果为负值，说明这段时间内位移的方向为负,即时应用(即时突破，小试牛刀)1.两物体都做匀变速直线运动，在给定的时间间隔内()A加速度大的，其位移一定也大B初速度大的，其位移一定也大C末速度大的，其位移一定也大D平均速度大的，其位移一定也大,此推论常有两方面的应用：一是用以判断物体是否做匀变速直线运动；二是用以求加速度特别提醒：(1)以上推论只适用于匀变速直线运动，其他性质的运动不能套用推论式来处理问题(2)推论式xxaT2常在实验中根据打出的纸带求物体的加速度,即时应用(即时突破，小试牛刀)2.汽车由静止开始做匀加速直线运动，速度达到v时立即做匀减速直线运动，最后停止，运动的全部时间为t，则汽车通过的全部位移为(),三、对位移时间图像的理解1位移时间图像(xt图像)在平面直角坐标系中，用横轴表示时间t，用纵轴表示位移x，如图163所示，根据给出(或测定)的数据，作出几个点的坐标，用直线将几个点连起来，则这条直线就表示了物体的运动特点,图163,(2)若物体做匀速直线运动，则xt图像是一条倾斜的直线，直线的斜率表示物体的速度斜率的大小表示速度的大小，斜率的正、负表示物体的运动方向，如图163中的a、b所示(3)若xt图像为平行于时间轴的直线，表明物体处于静止状态如图163中的c所示,图163,(4)纵截距表示运动物体的初始位置，图163中所示a、b物体分别是从原点、原点正方向x2处开始运动的(5)图线的交点表示相遇，如图163所示中的交点表示a、b、c三个物体在t1时刻在距原点正方向x1处相遇,图163,特别提醒：(1)xt图像只能用来描述直线运动，图像弯曲，是质点速度变化的原因(2)xt图像表示的是位移x随时间t变化的情况，绝不是物体运动的轨迹,即时应用(即时突破，小试牛刀)3.某物体的位移与时间图像如图164所示，则下列叙述正确的是()A物体运行的轨迹是抛物线B物体运行的时间为8sC物体运动所能达到的最大位移为80mD在t4s时刻，物体的瞬时速度为零,图164,解析：选BCD.因为位移随时间的变化关系曲线并非为物体运动的轨迹由图像可知，在04s内物体沿正方向前进80m，非匀速；4s8s内物体沿与原来相反的方向运动至原点在t4s时，图线上该点处切线的斜率为零，故此时速度为零由以上分析知A错，B、C、D均正确,课堂互动讲练,一赛车进入直道后开始做匀加速运动，教练员测得在前2s内经过的位移为52m，随后3s内经过的位移为123m，之后还能加速2s，求：(1)赛车刚进入直道时的速度和加速度；(2)赛车这一次在直道上加速的位移,【思路点拨】题目中已知了时间、位移，利用位移与时间的关系列方程，可求得初速度和加速度,【答案】(1)20m/s6m/s2(2)287m,变式训练1汽车以2m/s2的加速度由静止开始运动，求5s内汽车的位移和第5s内汽车的位移,答案：25m9m,一辆汽车做直线运动的xt图像如图165所示，请分析：(1)以每5s为时间间隔，求出各时间段内的平均速度；(2)根据所得平均速度分析这辆汽车做什么运动,图165,【思路点拨】要求某一段内物体运动的平均速度，需先找出相应的位移和所用时间根据xt图像判断物体的运动情况，应根据图像斜率的变化分析，在xt图像中，斜率表示了物体运动的速度若斜率不变，则物体做匀速直线运动，若斜率发生变化，物体就做变速运动,【答案】(1)各时间段内的平均速度均为4m/s(2)匀速直线运动【方法总结】xt图像反映了不同时刻质点的位移，图线的斜率表示速度的大小斜率的正、负表示运动方向,变式训练2图166所示是A、B两质点做直线运动的位移时间图像，由图可知()AA物体做匀速直线运动BB物体做曲线运动Ct0内A、B两物体的位移相等Dt0内A、B两物体的路程相等,图166,解析：选ACD.由图像知，A质点的位移随时间均匀增加，故A做匀速直线运动B质点的位移不随时间均匀变化，所以B做变速直线运动A、B两质点的位移都随着时间的增加而增大，A、B均做单方向直线运动，所以t0时间内，A、B的位移相等，路程相等,某一做直线运动的物体的vt图像如图167所示，根据图像求：(1)物体距出发点的最远距离(2)前4s物体的位移(3)前4s内通过的路程,图167,【思路点拨】解答本题应注意以下三点：(1)vt图像与t轴所围的“面积”表示物体位移大小(2)“面积”在t轴之上表示位移是正值，在下表示位移是负值(3)物体通过的路程为t轴上、下“面积”绝对值的和,【答案】(1)6m(2)5m(3)7m,变式训练3有一质点从t0开始，由原点沿着x轴正方向出发，其速度时间图像如图168所示，下列说法正确的是()At1s，质点离原点的距离最大Bt2s，质点离原点的距离最大Ct2s，质点回到原点Dt4s，质点回到原点,图168,解析：选BD.前