高中物理 第2章 匀变速直线运动的研究 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.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 必修1 匀变速直线运动的研究 第二章 3匀变速直线运动的位移与时间的关系 第二章 1 位移公式 x 2 由v t图象求位移 做匀速直线运动的物体 其v t图象是一条平行于 的直线 其位移在数值上等于v t图线与对应的时间轴所包围的矩形的 如图所示 匀速直线运动的位移 vt 时间轴 面积 1 由v t图象求位移 1 推导 把物体的运动分成几个小段 如图甲 每段位移 每段起始时刻速度 每段的时间 对应矩形面积 所以 整个过程的位移 各个小矩形面积 把运动过程分为更多的小段 如图乙 各小矩形的 可以更精确地表示物体在整个过程的位移 匀变速直线运动的位移 之和 面积之和 把整个过程分得非常非常细 如图丙 小矩形合在一起成了一个梯形 就代表物体在相应时间间隔内的位移 梯形的面积 图线与对应的时间轴 1 定义 以 为横坐标 以 为纵坐标 描述位移随时间变化情况的图象 2 静止物体的x t图象 是一条 的直线 用图象表示位移 x t图象 3 匀速直线运动的x t图象 由x vt可知 其位移 时间图象是一条 如图中 所示 时间t 位移x 平行于时间轴 过原点的直线 t2 2 位移公式的应用 1 适用范围 匀变速直线运动 2 用途 公式中包含四个物理量 不涉及末速度 已知其中任意三个物理量时 可求出剩余的一个物理量 3 应用步骤 确定一个方向为正方向 一般以初速度的方向为正方向 根据规定的正方向确定已知量的正 负 并用带有正 负的数值表示 根据位移时间关系式或其变形式列式 求解 根据计算结果说明所求量的大小 方向 答案 22m s112m 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x x at2常在实验中根据打出的纸带求物体的加速度 答案 331 05 三 位移在v t图象中的表示 位移是矢量 有大小也有方向 在v t图象中 当表示位移的 面积 在t轴上方时 位移取正值 这表示物体的位移与规定的正方向相同 当表示位移的 面积 在t轴下方时 位移取负值 这表示物体的位移与规定的正方向相反 如图所示 在时间0 t1内的位移x1取正值 在t1 t2时间内的位移x2取负值 物体在0 t2时间内的总位移等于x1和x2的代数和 特别提醒 图线和t轴所围成的面积的绝对值的和等于物体的路程 四 位移 时间图象 x t图象 1 物理意义 x t图象反映了物体的位移随时间的变化关系 图象上的某一点表示运动物体在某时刻所处的位置或相对于坐标原点的位移 2 根据x t图象分析物体的运动 1 由x t图象可以确定物体各个时刻所对应的位置或物体发生一段位移所需要的时间 2 若物体做匀速直线运动 则x t图象是一条倾斜的直线 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 如甲图中的a b所示 3 若x t图象为平行于时间轴的直线 表明物体处于静止状态 如甲图中的c所示 4 物体做初速度为零的匀加速直线运动的x t图象 如图乙所示 3 对图象的几点说明 1 纵截距 表示初始时刻的位置 2 横截距 表示物体从开始计时到开始运动间隔的时间或物体运动到原点时的时刻 3 两图象的交点 表示两物体在同一位置 即相遇 4 图象的斜率等于物体运动的速度 斜率为正值表明速度为正 物体向正方向运动 斜率为负值表明速度为负 物体向负方向运动 5 乙图表示速度越来越大 曲线弯曲不表示做曲线运动 特别提醒 1 x t图象只能用来描述直线运动 2 x t图象表示的是位移x随时间t变化的情况 绝不是物体运动的轨迹 1 小李故事中的兔子和乌龟是否在同一地点同时出发 2 乌龟做的是什么运动 3 兔子和乌龟在比赛途中相遇过几次 4 哪一个先通过预定位移xm到达终点 答案 1 从同一地点但不同时出发 2 匀速直线运动 3 t2时刻 t4时刻分别相遇 4 乌龟先到达终点 在本题中 由于斜坡不是足够长 用10s的时间就到达坡顶 自行车不可能倒着下坡 从此以后自行车不再遵循前面的运动规律 所以15s是不合题意的 答案 10s a 如果立即做匀加速运动 在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线b 如果立即做匀加速运动 在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速c 如果立即做匀减速运动 在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线d 如果距停车线5m处减速 汽车能停在停车线处答案 ac 匀变速直线运动两个推论的应用 解析 从照片上可得 刻度尺的1cm相当于实际长度20m 量出前后两段位移分别为4 00cm和6 50cm 对应的实际位移分别为80m和130m 由 x at2可得a 8m s2 再根据这5秒内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度 可得照片中第2个像对应的速度v 42m s 位移 时间图象 解析 t 0时 a在原点正方向x1位置处 b在原点处 a在b的前面 a对 t2时刻两图线相交 表示该时刻b追上a 并在此后跑在a的前面 b对 b开始运动的速度比a小 t1时刻后a静止 b仍然运动 c d错 答案 ab点评 1 解析图象问题要特别注意 坐标轴的含义 起点 交点 拐点的物理意义以及斜率和面积的意义 2 将x t图象与实际运动结合起来 建立清晰的物理情境 有利于问题的解决 a 阿标是 b 阿标是 c 晓东是 d 晓东是 答案 ad解析 根据阿标先开车后骑车且骑车速度小于晓东 可知选项a d正确 探究 应用 解析 1 公共汽车在司机的反应时间内前进的距离x1 v t 10m 2 公共汽车从司机发现小狗至停止的时间内前进的距离x2 x1 vt 2 50m 3 因为x2 x 所以小狗不安全 若要小狗不发生危险 可以采用