高中物理 位移与时间的关系课件 新人教版必修1

例4 某汽车正以12m s的速度在路面上匀速行驶 前方出现紧急情况需刹车 加速度大小是3m s2 求汽车5s末的速度 解 以初速方向为正方向则v v0 at 12 3 5m s 3m s 正确解法 以初速方向为正方向 当车速减为零时 v v0 at0 12 3t0 0 解得t0 4s 即4s末汽车已刹车完毕 所以5末时汽车处于静止状态 即速度为零 温故知新 由上题可得到什么启示 速度公式中VO V 都是矢量 在直线运动中 规定正方向后 常以V0的方向为正方向 都可用带正 负号的代数量表示 对计算出的结果中的正 负 据规定的正方向可知其方向 和同向 例如 计算后 0说明 0说明 和反向 温故知新 解题步骤 分清过程 画示意图 2 找参量 已知量 未知量 3 明确规律 匀加速直线运动 匀减速直线运动等 4 利用公式列方程 选取正方向 5 求解验算 温故知新 在研究物体的运动时 首先应明确物体做什么运动 分析初 末速度及加速度的正 负后再根据速度公式求解 注意的问题 涉及汽车刹车 自行车上坡等 不能倒退等实际问题 时求某时刻它们的速度 要考虑它们此时是否停止了运动 温故知新 匀变速运动的图象 倾斜的直线 温故知新 匀变速直线运动的位移与时间的关系 伽利略相信 自然界是简单的 自然规律也是简单的 我们研究问题 总是从最简单的开始 通过对简单问题的研究 认识了许多复杂的规律 这是科学探究常用的一种方法 最简单的运动是匀速直线运动 它的特征是什么 位移和时间有怎样的关系 问题 一 匀速直线运动的位移 x vt v t S 结论 对于匀速直线运动 物体的位移对应着v t图象中一块矩形的面积 公式法 图象法 新课教学 请同学们动手画出物体做匀速直线运动的v t图象 并结合自己所画的图象 求出图线与t轴 初 末时刻 围成的矩形面积S 面积正好是vt 说明 x x2 x1 若x1 0 则 x x2 x1 x 匀速直线运动的位移 x vt 1 规定运动开始时刻为计时起点 即0时刻 则从运动开始时刻到时刻t 时间的变化量为 2 规定运动的起始时刻物体的位置为坐标原点 物体在时刻t的位置坐标为x 则在t时间内的位移 t t 0 t x x 0 x v m s 1 t s 2 6 4 10 8 3 4 5 6 0 2 1 2 4 X 矩形面积在t轴上方时 表示位移的方向为正方向 位移为正值 矩形面积在t轴下方时 表示位移的方向为负方向 位移为负值 乙 X甲 X乙 正方向 在v t图象中位移的方向的表示 0 0 匀变速直线运动的位移是否也对应v t图象一定的面积 我们需要研究匀变速直线运动的位移规律 问题 解决 在初中时 我们曾经用 以直代曲 的方法 估测一段曲线的长度 将复杂问题抽象成一个我们熟悉的简单模型 利用这个模型的规律进行近似研究 能得到接近真实值的研究结果 这是物理思想方法之一 回顾 怎样研究变速运动 问题 变速运动 匀速运动 在很短一段时间内 化 变 为 不变 化繁为简的思想方法 怎样研究变速运动 在很短时间 t 内 将变速直线运动近似为匀速直线运动 利用x vt计算每一段的位移 各段位移之和即为变速运动的位移 问题 解决 思想方法 用简单模型来研究复杂问题 探究匀变速直线运动的位移 问题 一个物体以10m s的速度做匀加速直线运动 加速度为2m s2 求经过4s运动的位移 将运动分成时间相等 t 的若干段 在 t内 将物体视为匀速直线运动 每段位移之和即总位移 方法 先微分再求总和 思路 探究 将运动分成等时的两段 即 t 2s内为匀速运动 在 t 2s内 视为匀速直线运动 运动速度取多大 问题 在 t 2s内 视为匀速直线运动 运动速度取多大 问题 可以取 t 2s内的初速度或末速度 也可取中间任一点的速度 解决 探究1 1 将运动分成等时的两段 即 t 2秒内为匀速运动 探究1 取 t的初速度研究 探究1 2 将运动分成等时的四段 即 t 1秒内为匀速运动 3 1 探究1 取 t的初速度研究 探究1 3 将运动分成等时的八段 即 t 0 5秒内为匀速运动 3 1 运算结果与前两次有何不同 X 48m X 52m 探究1 取 t的初速度研究 从v t图象中探究匀变速直线运动的位移 分割 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 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 结论 从v t图象中探究匀变速直线运动的位移 2 3匀变速直线运动的位移与时间的关系 一 用v t图象研究匀速直线运动的位移 匀速直线运动的位移对应v t图线与t轴所围成的面积 二 用v t图象研究匀速直线运动的位移 匀变速直线运动的v t图象与时间轴所围的面积表示位移 从v t图象中 推导出匀变速直线运动的位移规律 t v v0 t vt 0 做一做 通过图象研究运动规律 t v v0 t vt 0 梯形 面积 位移 三 匀变速直线运动的位移与时间的关系 vt v0 at 匀变速直线运动的位移是时间的二次函数 1 一个滑雪的人 从山坡上沿斜坡匀加速滑下 初速度是2m s 加速度是1 5m s2 他通过这段山坡用10s 求 1 他通过的这段山坡的长度 2 他到坡底端时的速度 v0 v a x 巩固练习 v0 v a x 解 以初速度方向v0为正方向 95m v v0 at 2m s 1 5m s2x10s 17m s 他通过的这段山坡的长度是95m 他到坡底端时的速度 匀变速直线运动的位移 1 位移公式 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 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 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 汽车在高速公路上以 的速度行驶 突然前方发生紧急交通事故而急刹车 刹车加速度大小是 求紧急刹车后 内汽车的位移 刹车后1 内汽车的位移 v 0 巩固练习 v 0 2 解 以汽车初速方向为正方向 则 v0 30m sa 6m s2 刹车后 内汽车的位移 168m 刹车后10 内汽车的位移 30m sx10s x6m s2x 10s 2 600m v 0 2 解 以汽车初速方向为正方向 则 v0 30m sa 6m s2 刹车后 内汽车的位移 72m 刹车后10 内汽车的位移 30m sx10s x 6m s2 x 10s 2 0m v