高中物理 1.3 直线运动中位移随时间变化的图像课件 教科版必修1.ppt

一 匀速直线运动 1 匀速直线运动的定义 物体沿直线快慢不变的运动叫匀速直线运动 物体在一条直线上运动 在任意相等的时间内位移都相等 叫匀速直线运动 这是一辆汽车在平直公路上的运动情况 它的运动有何特点 回答 每5s内的位移为100m 每10s内的位移为200m 任意相等的时间内位移都相等 汽车在做匀速直线运动 请同学以下面图表所给出的数据 以横轴为 t 轴 纵轴为位移 s 轴 用描点法作图 看是一个什么样的图像 s与t存在一个什么函数关系 2 匀速直线运动的位移 s 时间 t 图像 0 t s x m 50 100 150 200 250 300 350 400 2 5 4 9 7 6 10 0 12 4 15 1 17 5 19 9 分析 可以看出几个点几乎都在过原点的一条直线上 与同学们在初中学过的一次函数y kx对照 x与t有什么函数关系 s与t成正比 这就是匀速直线运动的位移 x 时间 t 图像 物理量之间的关系可以用公式来表示 也可以用图像来表示 利用图像可以比较方便地处理实验 或观测 结果 找出事物的变化规律 以后我们还会遇到更多的用图像来处理物理量之间的变化规律 所以 现在我们就要重视图像的学习 二 用位移 时间图像表示位移与时间的关系 匀速直线运动的位移图象 用横坐标表示时间 用纵坐标表示物体的位移 建立直角坐标系 在该坐标系中得到的图象 表示物体的位移随时间变化的关系 称为位移 时间图象 1 如何建立匀速直线运动的位移图象 图像的画法 x m t s 5101520 o 2 思考 1 位移 时间图象中匀速直线运动是一条什么样的线 做匀速运动时速度的大小及方向 可以读出物体在任意一个位置时所对应的时刻 可以读出任意一个时刻对应的位移 物体做什么运动 匀速静止变速 2 从位移 时间图象上能看出什么 是什么 可以读出任意一段位移所对应的时间 可以求出任意一段时间内的位移 比较下图甲 乙物体运动的快慢 并求出其速度 三 从位移 时间图象上能看出什么 物体做什么运动 匀速 静止 变速 1 静止物体的位移 时间图像 2 匀速直线运动物体的位移 时间图像 a b同时而不同位置出发 a在s0出发 b在坐标原点出发 b c同一位置出发而不同时出发 at 0时出发 bt t0时出发 a b c有什么区别 2 5 5 1 t s s m 0 5 2 5 a b c d d与b同地不同时d与c a同时不同地 1 如图2 2 6所示 关于a b两物体的运动情况 下列说法中正确的是 a 如果a b两物体的s t图像平行 那么它们运动的速度相同b 计时开始 即t 0时 a在离开坐标原点so处 b将开始离开原点c 当t to时 a b两物体相距为sod 经过很长时间后 a b两物体在同一方向上可能相遇 a 位移图象斜率与运动快慢的关系 如图所示 运动有什么不同 位移图象中的图象斜率越大 越大越快 斜率在数值上等于位置的变化率大小 另 斜率的求法 k y x 1 在匀速直线运动中的位移图象中 图象的斜率在数值上等于速度 va ka 100m 20s 5m svb kb 100m 10s 10m s t s s m t s a b 越陡的运动越快 思考 分别做什么直线运动 哪个物体运动较快 s m t s a b c s1 s2 s m t s 3020 4 2 s1 t1 甲 乙 p a 甲 乙两物体都做匀速直线运动 b 若甲 乙两物体在同一直线上运动 则一定会相遇c t 时刻甲 乙相遇 d t 时刻甲 乙相遇 t2 2 如图2 2 7所示是甲乙两个物体的s t图象 则 a 甲 乙两个物体都在做匀速直线运动b 若甲 乙两个物体在同一条直线上运动则一定相遇c t1时刻甲 乙两个物体相遇d t2时刻甲 乙两个物体相遇 a 4 变速直线运动 问 汽车刹车时 飞机起飞时 其运动特点是什么 答 汽车运动越来越慢 飞机运动越来越快 问 那在相等的时间内位移相等吗 答 一定不相等 这就是 变速直线运动 变速直线运动 物体在一条直线上运动 如果在相等的时间里位移不相等 就叫变速直线运动 问 那变速直线运动的图像还是直线吗 答 变速运动中 位移s与时间t不成正比 肯定不是直线 应是曲线 归纳总结 只要是匀速直线的位移 时间图像 一定为直线 这是判定是否是匀速直线运动的位移 时间图像的依据 定义 物体在一条直线上运动 如果在相等的时间里位移不相等 就叫变速直线运动 变速直线运动的位移 时间图像为 曲线 4 匀速直线运动与变速直线运动s t图像的区别 匀速直线运动的位移 时间图像为 直线 4 变速直线运动 t s 什么运动 位移如何 相同 往复运动 位移图像不是运动的轨迹 s m t min 45 6 40 48 58 7 10 15 20 小明 小华 三 变速直线运动 1 定义 物体在一条直线上运动 如果在相等时间里位移不相等 这种运动叫做变速直线运动 2 变速直线运动的位移图象不是直线而是曲线 如图 切记 图象并非轨迹 s m t s t0 2t0 3t0 位移图像不是运动的轨迹 思考 物体是在做匀速直线运动吗 物体不是在做匀速直线运动 而是在做速度不断变小的直线运动 思考 这几个物体在做什么运动呢 小结 1 这节课主要学生了匀速直线运动的概念以及匀速直线运动的位移 时间图像 在处理图像前 首先要看懂横 纵轴所表达的物理量 然后再去结合函数关系图像去认识物理量之间的关系 2 如图所示的s t图象中 1 2 3 表示物体作什么运动 4 表示什么物理意义 t1时刻对应两为s1 表示什么物理意义 补充 创新跨越1 2 作业 0 s1 1 请同学们看图甲 说出图像表示的运动过程和物理意义 分析 图甲 1 0时刻 位移为s1 t1时刻 位移为s2 线段ab表示物体做匀速直线运动 2 t1时刻 位移为s2 t2时刻 位移为s2 线段bc表示物体静止 3 t2时刻 位移为s2 t3时刻 位移为0 线段cd表示物体做匀速直线运动 方向与ab方向相反 位移 时刻 0 s1 t1 0 t2 s2 初位置 末位置 位移 运动过程 2 请同学们看图乙 说出图像表示的运动过程和物理意义 分析 图乙 1 0时刻 位移为0 t1时刻 位移为s1 线段ab表示物体做匀速直线运动 2 t1时刻 位移为s1 t2时刻 位移为s1 线段bc表示物体静止 3 t2时刻 位移为s1 t3时刻 位移为s2 线段cd表示物体做匀速直线运动 方向与ab方向相同 所以物理图像主要观测方法是 看横 纵轴表示物理量 其次看图像 从横纵轴上直接可获取的信息 联系实际 搞清物理情景 位移 时刻 s1 t1 0 t2 s2 初位置 t3 末位置 0 位移 例4 一质点做直线运动的位移时间图象如图2 3 5所示 试回答以下问题 1 0 2s和2s 4s内质点做什么运动 2 在0 2s内 0 4s内和2 4s内的位移分别为多少 答案 1 0 2s内物体做匀速运动 且速度v 5m s在2 4s内物体静止不动 2 10m 10m 0 图2 3 5 解析 1 在0 2s内 x t图象为倾斜直线 表示物体做匀速直线运动 速度v x t 10 2m s 5m s在2 4s内物体始终处于x 10m处不动 2 在0 2s内位移为 x1 10m 在0 4s内位移为 x2 10m 在2 4s内位移为 x3 0 4 试画出按v 2 2tm s规律匀加速运动的位移图象 如图 利用位移 时间图象 讨论物体运动过程 t s x cm 0 20 10 1 2 3 4 30 x cm 第1s向正方向匀速直