2012高一物理课件_23_匀变速直线运动的位移与时间的关系_3(人教版必修1)

1、如果物体沿直线运动，可以以这条直线为如果物体沿直线运动，可以以这条直线为x轴，轴，在直线上规定原点，正方向和单位长度，建立在直线上规定原点，正方向和单位长度，建立直线坐标系。直线坐标系。XO5mx/m物体做直线运动的模型物体做直线运动的模型x=x2-x1, 若若x1=0,则则x=x2-x1=x物体做匀速直线物体做匀速直线运动时运动时,位移与时位移与时间有什么样的关间有什么样的关系系?如果知道速度如果知道速度和时间和时间,你如何你如何求它的位移求它的位移?成正比成正比x/t=v一、匀速直线运动的位移一、匀速直线运动的位移x=vt v t 结论：结论： 匀速直线运动的匀速直线运动的位移就是位移就是

2、v t 图线图线与与t t轴所夹的矩形轴所夹的矩形“面积面积”。 位移：x=vt在图象中与几何里的哪个量有联系？ v/ms-1t/s2641083 45 6021甲甲-2-4x面积也有正负面积也有正负, ,面积为正面积为正, ,表示位移的方向为正方向表示位移的方向为正方向, ,面积为负值面积为负值, ,表示位移表示位移的方向为负方向的方向为负方向. .乙乙X甲甲X乙乙匀变速直线运动的位移与匀变速直线运动的位移与它的它的v vt t图象是否也有图象是否也有类似的关系？类似的关系？思考与讨论思考与讨论 一次课上，老师拿来了一位往届同学所一次课上，老师拿来了一位往届同学所做的做的“探究小车的运动规律

3、探究小车的运动规律”的测量记录的测量记录（见下表），表中（见下表），表中“速度速度v”一行是这位同学一行是这位同学用某种方法（方法不详）得到的物体在用某种方法（方法不详）得到的物体在0、1、25几个位置的瞬时速度。原始的纸带没几个位置的瞬时速度。原始的纸带没有保存。有保存。位置编号012345时间t/s00.10.20.30.40.5速度(m/s2)0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62以下是关于这个问题的讨论。以下是关于这个问题的讨论。老师：老师：能不能根据表中的数据，用最简能不能根据表中的数据，用最简便的方法便的方法估算估算实验中小车从位置实验中小车从位置0到位置到位置

4、5的位移？的位移？学生学生A：能。可以用下面的办法：能。可以用下面的办法估算估算： x0.380.10.630.10.880.11.110.11.380.1 思考与讨论思考与讨论思考与讨论思考与讨论学生学生B：这个办法不好。从表中看出，小车的这个办法不好。从表中看出，小车的速度在不断增加，速度在不断增加，0.38只是只是0时刻的瞬时速度，时刻的瞬时速度，以后的速度比这个数值大。用这个数值乘以以后的速度比这个数值大。用这个数值乘以0.1 s，得到的位移比实际位移要小。后面的几项也得到的位移比实际位移要小。后面的几项也有同样的问题。有同样的问题。 学生学生A：老师要求的是老师要求的是“估算估算”，

5、这样做是，这样做是可以的。可以的。 老师老师：你们两个人说得都有道理。这样做的你们两个人说得都有道理。这样做的确会带来一定误差，但在时间间隔比较小、精确会带来一定误差，但在时间间隔比较小、精确程度要求比较低的时候，可以这样估算。确程度要求比较低的时候，可以这样估算。 要提高估算的精确程度，可以有多种方法。要提高估算的精确程度，可以有多种方法。其中一个方法请大家考虑：如果当初实验其中一个方法请大家考虑：如果当初实验时时间间隔不是取时时间间隔不是取0.1 s，而是取得更小些，而是取得更小些，比如比如0.06 s，同样用这个方法计算，误差，同样用这个方法计算，误差是不是会小一些？如果取是不是会小一些

6、？如果取0.04 s、0.02 s 误差会怎样？误差会怎样？ 欢迎大家发表意见。欢迎大家发表意见。思考与讨论思考与讨论科学思想方法：先把过程无限分割科学思想方法：先把过程无限分割, ,以以“不变不变”近似代替近似代替“变变”, ,然后再然后再进行累加的思想进行累加的思想 。这个材料中体现了什么科学思想？这个材料中体现了什么科学思想？此科学思想方法能否应用到匀变速直线运动的此科学思想方法能否应用到匀变速直线运动的v v- -t t图象上？图象上？思考思考2思考思考3v/m/s020405101530t/s5010v/m/s020405101530t/s5010设计方案设计方案: :从从v v-

7、-t t图象中探究匀变速直线运动的图象中探究匀变速直线运动的位移位移分割分割v/m/s020405101530t/s5010匀变速直线运动的位匀变速直线运动的位移仍可用图线与坐标移仍可用图线与坐标轴所围的面积表示轴所围的面积表示结论结论从从v v- -t t图象中探究匀变速直线运动的位移图象中探究匀变速直线运动的位移 梯形的面积就代表梯形的面积就代表做匀变速直线运动物做匀变速直线运动物体在体在0 0（此时速度为（此时速度为v0 0）到到 t（此时速度为（此时速度为v）这段时间的位移。这段时间的位移。哈哈哈哈由图可知：梯形由图可知：梯形OABC的面积的面积S=（OC+AB）OA/2代入各物理量得

8、：代入各物理量得：tvvx)(210又又v=v0+at得：得：2012x vta t 收获收获二、匀变速直线运动的位移二、匀变速直线运动的位移二二. .匀变速直线运动的位移匀变速直线运动的位移1.1.位移公式：位移公式：221t0vatx2.2.对位移公式的理解对位移公式的理解: :反映了位移随时间的变化规律。反映了位移随时间的变化规律。因为因为0 0、x x均为均为矢量，使用公式矢量，使用公式时应先规定正方向。时应先规定正方向。（一般以（一般以0 0的的方向方向为正方向）为正方向）若物体做匀加速运动若物体做匀加速运动,a,a取正取正值值, ,若物体做匀减速运动若物体做匀减速运动, ,则则a

9、a取负值取负值. .(3)若若v0=0,则则x=212at(4)特别提醒特别提醒:t是指物体运动的是指物体运动的实际实际时时间间,要将位移与发生这段位移的时间要将位移与发生这段位移的时间对应起来对应起来.(5)代入数据时代入数据时,各物理量的单位要统各物理量的单位要统一一.(用国际单位制中的主单位用国际单位制中的主单位)交流与讨论交流与讨论 位移与时间的关系也可以用图位移与时间的关系也可以用图象来表示，这种图象叫位移象来表示，这种图象叫位移时时间图象，即间图象，即x-t图象。你能画出匀图象。你能画出匀变速直线运动变速直线运动 的的x-t图象吗？试试看。图象吗？试试看。12v t02xat因为位

10、移公式是关于因为位移公式是关于t t的一元二次函数，的一元二次函数，故故x xt t图象是一条抛物线图象是一条抛物线（一部分）。不（一部分）。不是物体运动的是物体运动的轨迹轨迹.交流与讨论交流与讨论如果一位同学问：如果一位同学问：“我们研究的是直线运我们研究的是直线运动，为什么画出来的动，为什么画出来的x-t图象不是直线？图象不是直线？”你应该怎样向他解释？你应该怎样向他解释？解解:以汽车初速方向为正方向以汽车初速方向为正方向2021attvx所以由所以由mmattvx5010221101521220知车的位移知车的位移 例题、在平直公路上，一汽车的速度为例题、在平直公路上，一汽车的速度为15m/s15m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2m/s2 2的加速度运动，问刹车后的加速度运动，问刹车后10s10s末车离开始刹车点末车离开始刹车点多远？多远？说明刹车后说明刹车后7 .5s汽车停止运动。汽车停止运动