人教版必修一 2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系 课件（35张）.ppt

第二章匀变速直线运动的研究 伽利略相信 自然界是简单的 自然界的规律也是简单的 第二章匀变速度直线运动的研究 2 3匀变速直线运动的位移与时间的关系 教学重点 难点 重点 1 匀变速直线运动的位移与时间关系式及其应用 2 匀变速直线运动的位移与速度关系式及其应用 难点 1 应用v t图像推导出匀变速直线运动的位移公式2 匀变速直线运动的位移与时间关系式的灵活应用 教学要求 1 知识与技能 知道匀速直线运动的位移x vt对应着v t图像中的矩形面积 掌握匀变速直线运动的位移与时间关系的公式及其简单应用 掌握匀变速直线运动的位移与速度关系的公式及其简单应用 2 过程与方法 让学生初步了解探究学习的方法 培养学生运用数学知识 函数图像的能力 培养学生运用已知结论正确类比推理的能力 3 情感 态度与价值观 培养学生认真严谨的科学分析问题的品质 从知识是相互关联 相互补充的思想中 培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点 体验成功的快乐和方法的意义 增强科学能力的价值观 匀速直线运动的位移 t v v t 0 匀速直线运动的位移对应v t图线与t轴所围成的面积 2 3匀变速直线运动的位移与时间的关系 匀速直线运动的位移对应v t图线与t轴所围成的面积 匀变速直线运动的位移是否也有类似的关系 问题 匀变速直线运动的位移 t v v0 t vt 0 物理思想方法 估算 将实际问题抽象成一个我们熟悉的物理模型 利用这个模型的规律进行近似运算 得到接近真实值的估算结果 问题 我们怎样对 匀变速运动小车的运动规律 中的总位移进行估算 将总时间t分为若干个 t 在 t的时间内 将小车的运动近似为匀速直线运动 利用x vt计算每一段的位移 各段位移之和即为估算结果 对匀变速直线运动位移的探究 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 从事实可知 此运动的位移为56m 探究过程1 将此运动分成时间相等的两段即 t 2秒 探究过程2 将此运动分成时间相等的4段即 t 1秒 探究过程3 将此运动分成时间相等的8段即 t 0 5秒 从事实可知 此运动的位移为56m 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 t越小 误差越小 估算值就越接近真实值 思考 t的取值与估算值的准确性有何关系 对匀变速直线运动位移的探究 探究过程1 将此运动分成时间相等的两段即 t 2秒探究过程2 将此运动分成时间相等的4段即 t 1秒探究过程3 将此运动分成时间相等的8段即 t 0 5秒 问题 1 怎样利用v t图描述上面的探究过程 2 通过对v t图的研究 发现什么规律 对匀变速直线运动位移的探究 在 t 0时 误差很小 估算值非常接近真实值 此时v t图线与t轴所围成的 面积 等于位移值 匀变速直线运动的位移 t v v0 t vt 0 由v t图象推导匀变速直线运动位移公式为求出物体在时间t内的位移 可将时间t划分为许多小的时间间隔 t 设想物体在每个 t内都做匀速运动 而从一个 t到下一个 t 物体的速度跳跃性地增加 每个 t内物体的位移 其数值就等于所对应的长方形面积 物体在时间t内的位移 其数值就等于这许许多多长方形面积之和 当每一小段的时间间隔无限减小 t 0 这平行于t轴的折线就趋近于物体的速度图线 则速度图线与t轴包围的面积为匀变速直线运动位移 2 匀变速直线运动的位移 通过图象研究运动规律 t v v0 t vt 0 梯形 面积 已知物体运动的初速度为v0 末速度vt 求经过时间t的位移是多少 运动规律一 例1 汽车从静止开始做匀加速运动 10s后速度达到12m s 则在这段时间内的位移为多少 解 说明 在10秒时间内 相当于以6m s的速度做匀速直线运动 思考 6m s 相当于什么速度 例2 一个物体以20m s的初速度 5m s2的加速度做匀加速直线运动 求加速4s的位移 解 思考 能否利用上述两式推导出另一个位移表达式 已知物体运动的初速度为v0 加速度为a 求经过时间t的位移是多少 运动规律二 2 匀变速直线运动的位移 vt v0 at 匀变速直线运动的位移与时间的关系式 通过v t图象解释运动规律 t v v0 t vt 0 x1 v0t x2 at2 2 例3 一个物体以20m s的初速度 4m s2的加速度做匀减速直线运动 求 1 经过2s通过的位移 2 经过8s的位移 3 经过12s的位移 4 物体在正方向的最大位移 说明 在解题过程中 注意每一个矢量的方向性 与初速度方向相同的物理量为正 相反的物体量为负 32m 32m 48m 50m 例4 一个物体以20m s的初速度 4m s2的加速度做匀加速直线运动 当速度增加到36m s时的位移是多少 112m 思考 本题已知物体运动的初速度为v0 末速度vt和加速度为a 求经过的位移是多少 能否推导出不含时间t的位移公式 已知物体运动的初速度为v0 末速度vt和加速度为a 求经过的位移是多少 运动规律三 vt2 v02 2ax 例5 长100m的列车通过长1000m的隧道 列车刚进隧道时的速度是10m s 完全出隧道时的速度是12m s 求 1 列车过隧道时的加速度是多大 2 通过隧道所用的时间是多少 答案 1 0 02m s2 2 100s 匀变速直线运动的三个基本公式 3 匀变速直线运动的位移与速度的关系 1 匀变速直线运动的速度与时间的关系 2 匀变速直线运动的位移与时间的关系 如何用公式解决问题 例一 一个物体由静止开始做匀变速直线运动 在ts内通过位移xm 则它从出发开始通过x 4m所用的时间是多少 a c b x t t 2 例二 一个做匀加速运动的物体 在头 s内经过的位移为 m 在第二个 s内经过的位移是 m 求这个物体的加速度 第四秒的末速度和初速度各是多少 a 2 25m s2v4 10 5m sv0 1 5m s 探究相邻两个相同时间间隔内位移变化的规律 第一个时间间隔t内 第二个时间间隔t内 两个时间间隔内位移差 推导结论及公式一 在连续相等的两个时间间隔内位移之差为一恒定值 即 此公式又称为匀变速运动的判别式 思考 请试用v t图象解释该结论 再解例题二 一个做匀加速运动的物体 在头 s内经过的位移为 m 在第二个 s内经过的位移是 m 求这个物体的加速度 第四秒的末速度和初速度各是多少 解 例题三 某同学在测定匀变速直线运动的加速度时 得到了一条纸带 下图a 并在纸带上每 个点取一个记数点 即相邻两记数点间的时间间隔为0 1s 将每条纸带上的记数点都记为1 2 3 4 5 6 如下图所示甲 乙 丙三条纸带 分别是从三条不同的纸带上撕下来得 3 00cm 6 11cm 9 43cm 12 51cm 15 32cm 1 2 3 4 5 4 4 5 5 在甲 乙 丙三段纸带中 属于纸带a的是 打此纸带时 物体的加速度大小是 m s2 甲 乙 丙 a 丙 3 11 推导结论二及其公式 匀变速直线运动中 初速度为v0 末速度为vt 探究中间时刻的瞬时速度 匀变速直线运动中 中间时刻的瞬时速度为整个时间间隔内的平均速度 等于初速度与末速度的平均值 三解例题二 一个做匀加速运动的物体 在头 s内经过的位移为 m 在第二个 s内经过的位移是 m 求这个物体的加速度 第四秒的末速度和初速度各是多少 解 推导结论三及其公式 匀变速直线运动中 初速度为v0 末速度为vt 探究其中间位置的瞬时速度 匀变速直线运动中 中间位置的瞬时速度与初速度和末速度的关系式 例题四 某人骑自行车以6m s的初速度沿直线蹬车匀加速下坡 测得他到坡底的速