高中物理 2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系课件 新人教版必修1 (2).ppt

3匀变速直线运动的位移与时间的关系 飞机着陆过程中的位移与时间是什么关系 匀加速直线运动中的位移是怎样随时间变化的 1 知道匀速直线运动的位移对应着v t图像中的矩形面积 2 理解v t图像中图线与t轴所围的面积表示在这段时间内的位移 难点 3 掌握匀变速直线运动的位移与时间的关系及其简单应用 重点 写一写 请同学们写出做匀速直线运动的物体 在时间t内的位移与时间的关系式 画一画 请同学们在坐标纸上作出匀速直线运动的v t图像 x vt 议一议 能否在v t图像中表示出做匀速直线运动的物体在时间t内的位移呢 一 匀速直线运动的位移 v t 公式法 图像法 方法一 x vt 结论 匀速直线运动的位移对应着v t图线与t轴所夹的矩形 面积 方法二 面积 v m s 1 t s 2 6 4 10 8 3 4 5 6 0 2 1 2 4 x 乙 x甲 x乙 特别提醒 面积也有正负 面积为正值 表示位移的方向为正方向 面积为负值 表示位移的方向为负方向 问题思考 匀变速直线运动的位移与它的v t图像 是否也有类似的关系 自己阅读教材37页到38页的思考与讨论 思考 材料中体现了什么科学思想 科学思想方法 把过程先微分后再累加 积分 的思想 无限分割 逐渐逼近 此思想方法能否应用到v t图像上 粗略地表示位移 较精确地表示位移 假如把时间轴无限分割 情况又会怎么样呢 二 匀变速直线运动的位移 面积 v m s 1 0 20 40 5 10 15 30 t s 50 10 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图像中探究匀变速直线运动的位移 面积 结论 例题 某物体运动的速度图像如图所示 求 1 0 3s内的位移 2 5 7s内的位移 3 3 7s内的位移 v t 1 3 5 7 4 4 s m s 0 10m 4m 0m 正向加速 正向匀速 正向减速 反向加速 思路点拨 求解v t图线与时间轴所围的面积 学以致用 二 匀变速直线运动的位移 2 对位移公式的理解 反映了位移随时间的变化规律 因为 0 a x均为矢量 使用公式时应先规定正方向 一般以 0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 3 若v0 0 则x 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 例1 一辆汽车以1m s2的加速度加速行驶了12s 驶过了180m 汽车开始加速时的速度是多少 解 以汽车运动的初速v0为正方向 由 得 先用字母代表物理量进行运算 解 设实际运动时间为t0 以汽车初速度方向为正方向 由 得运动时间 说明刹车后7 5s汽车停止运动 知车的位移 所以由 例2 在平直公路上 一汽车的速度为15m 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末汽车离开始刹车点多远 提醒 注意刹车陷阱 三 用图像表示位移位移与时间的关系也可以用图像来表示 这种图像叫位移 时间图像 即x t图像 你能画出匀变速直线运动的x t图像的草图吗 试试看 a为静止物体的x t图像 平行于时间轴的直线 b为匀速直线运动的x t图像 一条倾斜的直线 c为匀变速直线运动的x t图像 抛物线 问题思考 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图像不是直线 你应该怎样向他解释 位移图像描述的是位移随时间的变化规律 图像不是运动轨迹 匀变速直线运动在x t图像中是一条抛物线 特别提醒 x t图像不是物体运动的轨迹 x t图像与v t图像的比较 一 匀速直线运动的位移物体的位移对应着v t图像中图线与时间轴包围的面积 二 匀变速直线运动的位移物体的位移对应着v t图像中图线与时间轴包围的面积 公式 三 用图像表示位移x t图像表示的是位移随时间变化的规律 1 某物体运动的速度图像如图所示 根据图像可知 a 0 2s内的加速度为1m s2b 0 5s内的位移为10mc 第1s末与第3s末的速度方向相同d 第1s末与第5s末加速度方向相同 ac 2 某质点沿轴运动的速度图像如图所示 则下列判断正确的是 a 第1s末运动方向发生改变b 第2s末回到出发点c 前3s的总位移为3md 第4s末回到出发点 d 点拨 要明确各段图线的 1 初速度情况 2 运动性质 3 运动时间 3 从车站开出的汽车 做匀加速直线运动 走了12s时 发现还有乘客没上来 于是立即做匀减速运动直至停车 汽车从开出到停止总共历时20s 行进了50m 求汽车在此过程中的最大速度 解 设最高速度为vm 由题意可得方程整理得m s 4 骑自行车的人以5m s的初速度匀减速地上一个斜坡 加速度的大小为0 4m s2 斜坡长30m 骑自行车的人通过斜坡需要多少时间 要注意解答结果与实际情况是否相符 解 以初速度v0方向为正方