《高中物理 第二章 第三节 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》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第二章 第三节 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（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、匀变速直线运动的位移与时间的关系一、匀速直线运动的位移一、匀速直线运动的位移x=vt 一、匀速直线运动的位移一、匀速直线运动的位移x=vt 公式公式法法一、匀速直线运动的位移一、匀速直线运动的位移x=vt 公式公式法法一、匀速直线运动的位移一、匀速直线运动的位移x=vt 公式公式法法v 一、匀速直线运动的位移一、匀速直线运动的位移x=vt 公式公式法法v t 一、匀速直线运动的位移一、匀速直线运动的位移x=vt 公式公式法法v t 一、匀速直线运动的位移一、匀速直线运动的位移x=vt 结论：结论：匀速直线运动匀速直线运动的位移就是的位移就是v t 图图线与线与t轴所夹的矩轴所夹的矩形形“面积面
2、积”。 公式公式法法v t 一、匀速直线运动的位移一、匀速直线运动的位移x=vt 公式公式法法v t 图象图象法法结论：结论：匀速直线运动匀速直线运动的位移就是的位移就是v t 图图线与线与t轴所夹的矩轴所夹的矩形形“面积面积”。 v/ms-1t/s2641083 45 6021-2-4xOv/ms-1t/s2641083 45 6021甲甲-2-4xOv/ms-1t/s2641083 45 6021甲甲-2-4xOv/ms-1t/s2641083 45 6021甲甲-2-4x乙乙Ov/ms-1t/s2641083 45 6021甲甲-2-4x乙乙Ov/ms-1t/s2641083 45 60
3、21甲甲-2-4x乙乙Ox甲甲v/ms-1t/s2641083 45 6021甲甲-2-4x乙乙x甲甲x乙乙Ov/ms-1t/s2641083 45 6021甲甲-2-4x面积也有正负，面积为正，面积也有正负，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；乙乙Ox甲甲x乙乙v/ms-1t/s2641083 45 6021甲甲-2-4x面积为负值，表示位移面积为负值，表示位移的方向为负方向。的方向为负方向。乙乙面积也有正负，面积为正，面积也有正负，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；Ox甲甲x乙乙匀变速直线运动的位移与它的匀变速直线运动的位移与它的vt图象是否也
4、有类似的关系？图象是否也有类似的关系？思思 考考 1：一次课上，老师拿来了一位往届同学一次课上，老师拿来了一位往届同学所做的所做的“探究小车的运动规律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”一行是这位同一行是这位同学用某种方法（方法不详）得到的物体在学用某种方法（方法不详）得到的物体在0、1、25几个位置的瞬时速度。原始的纸几个位置的瞬时速度。原始的纸带没有保存。带没有保存。位置编号位置编号012345时间时间t/s00.10.20.30.40.5速度速度(m/s2)0.380.630.881.111.381.62思考与讨论思考与讨论以下是关于这个
5、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，用最简便的能不能根据表中的数据，用最简便的 方法估算实验中小车从位置方法估算实验中小车从位置0到位置到位置5 的位移？的位移？学生学生A：能。可以用下面的办法估算：能。可以用下面的办法估算： x0.380.10.630.10.880.1 1.110.11.380.1 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，小车的速度这个办法不好。从表中看出，小车的速度 在不断增加，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。用这个数值乘以后的速度比这个数值大。用这个数值乘 以
6、以0.1 s，得到的位移比实际位移要小。后，得到的位移比实际位移要小。后 面的几项也有同样的问题。面的几项也有同样的问题。学生学生A: 老师要求的是老师要求的是“估算估算”，这样做是可以的。，这样做是可以的。老师老师: 你们两个人说得都有道理。这样做的确会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。思考与讨论思考与讨论要提高估算的精确程度，可以有多种方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：如果当初实法。其中一个方法请大家考虑：如
7、果当初实验时时间间隔不是取验时时间间隔不是取0.1 s，而是取得更小，而是取得更小些，比如些，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？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？思考思考2：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”，然后再进行，然后再进行累加的思想累加的思想 。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？思
8、考思考2：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此科学思想方法能否应用到匀变速直线运动的线运动的v-t图象上？图象上？思考思考2：思考思考3：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”，然后再进行，然后再进行累加的思想累加的思想 。5050v/m/s020405101530t/s10v/m/s020405101530t/s10设计方案设计方案: 从从v-t图象中探究匀变速直线运动图象中探究匀变速直线运动 的位移的位移5050v/m/s020405101530t/s10v/m/s0
9、20405101530t/s10设计方案设计方案: 从从v-t图象中探究匀变速直线运动图象中探究匀变速直线运动 的位移的位移分割分割50v/m/s020405101530t/s10设计方案设计方案: 从从v-t图象中探究匀变速直线运动图象中探究匀变速直线运动 的位移的位移分割分割50v/m/s020405101530t/s1050v/m/s020405101530t/s10设计方案设计方案: 从从v-t图象中探究匀变速直线运动图象中探究匀变速直线运动 的位移的位移分割分割50v/m/s020405101530t/s105050v/m/s020405101530t/s10v/m/s0204051
10、01530t/s10设计方案设计方案: 从从v-t图象中探究匀变速直线运动图象中探究匀变速直线运动 的位移的位移分割分割50t/s50v/m/s02040510153010v/m/s020405101530t/s10设计方案设计方案: 从从v-t图象中探究匀变速直线运动图象中探究匀变速直线运动 的位移的位移分割分割从从v-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50v/m/s02040510153010可以想象，如果把整个运动过程无限分割，很多很多的小矩形的面积之和就能非常准确代表物体的位移。小矩形合在一起就构成了一个梯形。从从v-t图象中探究匀变速直线运动的位移图象中探
11、究匀变速直线运动的位移50v/m/s02040510153010结论结论: 匀变速直匀变速直线运动的位移仍可用线运动的位移仍可用图线与坐标轴所围的图线与坐标轴所围的面积表示面积表示从从v-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50v/m/s02040510153010梯形的面积就代表做匀变速直梯形的面积就代表做匀变速直线运动物体在线运动物体在0（此时速度为（此时速度为v0）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。二、匀变速直线运动的位移二、匀变速直线运动的位移收收 获获二、匀变速直线运动的位移二、匀变速直线运动的位移由图可知：梯形由图可知
12、：梯形OABC的面积的面积S=（OC+AB）OA/2代入各物理量得：代入各物理量得：又又v=v0+at得：得：收收 获获二、匀变速直线运动的位移二、匀变速直线运动的位移1. 1. 位移公式：位移公式：二、匀变速直线运动的位移二、匀变速直线运动的位移2. 2. 对位移公式的理解对位移公式的理解: :(1)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;(2)因为因为v0、a、x均为矢量，使用公式时均为矢量，使用公式时应先规定正方向。（一般以应先规定正方向。（一般以v0的方向为正方向）的方向为正方向）若物体做匀加速运动，若物体做匀加速运动，a取正值，若物体做匀取正值，若物体做匀减速运动，则减
13、速运动，则a取负值。取负值。二、匀变速直线运动的位移二、匀变速直线运动的位移1. 1. 位移公式：位移公式：(3)若若v0=0，则，则(4)特别提醒：特别提醒：t是指物体运动的实际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，各物理量的单位要代入数据时，各物理量的单位要统一。统一。(用国际单位制中的主单位用国际单位制中的主单位)位移与时间的关系也可以用图象位移与时间的关系也可以用图象来表示，这种图象叫位移来表示，这种图象叫位移时间图时间图象，即象，即x-t图象。你能画出匀变速直线图象。你能画出匀变速直线运动运动 的的
14、x-t图象吗？试图象吗？试试看。试看。交流与讨论交流与讨论【例例1 1】一辆汽车以一辆汽车以1m/s2的加速度加速行的加速度加速行驶了驶了12s，驶过了，驶过了180m。汽车开始加速时的速。汽车开始加速时的速度是多少？度是多少？知识运用知识运用知识运用知识运用【例例1 1】一辆汽车以一辆汽车以1m/s2的加速度加速行的加速度加速行驶了驶了12s，驶过了，驶过了180m。汽车开始加速时的速。汽车开始加速时的速度是多少？度是多少？【例例1 1】一辆汽车以一辆汽车以1m/s2的加速度加速行的加速度加速行驶了驶了12s，驶过了，驶过了180m。汽车开始加速时的速。汽车开始加速时的速度是多少？度是多少？
15、解：解：以汽车运动的初速以汽车运动的初速v0为正方向为正方向由由得：得：知识运用知识运用【例例1 1】一辆汽车以一辆汽车以1m/s2的加速度加速行的加速度加速行驶了驶了12s，驶过了，驶过了180m。汽车开始加速时的速。汽车开始加速时的速度是多少？度是多少？解：解：以汽车运动的初速以汽车运动的初速v0为正方向为正方向由由得：得：先用字母代表物先用字母代表物理量进行运算理量进行运算知识运用知识运用【例例2 2】一质点以一定初速度沿竖直一质点以一定初速度沿竖直方向抛出，得到它的速度一时间图象如图方向抛出，得到它的速度一时间图象如图所示试求出它在前所示试求出它在前2 s内的位移，后内的位移，后2s内
16、内的位移，前的位移，前4s内的位移内的位移【例例2 2】一质点以一定初速度沿竖直一质点以一定初速度沿竖直方向抛出，得到它的速度一时间图象如图方向抛出，得到它的速度一时间图象如图所示试求出它在前所示试求出它在前2 s内的位移，后内的位移，后2s内内的位移，前的位移，前4s内的位移内的位移【例例2 2】一质点以一定初速度沿竖直一质点以一定初速度沿竖直方向抛出，得到它的速度一时间图象如图方向抛出，得到它的速度一时间图象如图所示试求出它在前所示试求出它在前2 s内的位移，后内的位移，后2s内内的位移，前的位移，前4s内的位移内的位移5m【例例2 2】一质点以一定初速度沿竖直一质点以一定初速度沿竖直方向
17、抛出，得到它的速度一时间图象如图方向抛出，得到它的速度一时间图象如图所示试求出它在前所示试求出它在前2 s内的位移，后内的位移，后2s内内的位移，前的位移，前4s内的位移内的位移5m【例例2 2】一质点以一定初速度沿竖直一质点以一定初速度沿竖直方向抛出，得到它的速度一时间图象如图方向抛出，得到它的速度一时间图象如图所示试求出它在前所示试求出它在前2 s内的位移，后内的位移，后2s内内的位移，前的位移，前4s内的位移内的位移5m-5m【例例2 2】一质点以一定初速度沿竖直一质点以一定初速度沿竖直方向抛出，得到它的速度一时间图象如图方向抛出，得到它的速度一时间图象如图所示试求出它在前所示试求出它在
18、前2 s内的位移，后内的位移，后2s内内的位移，前的位移，前4s内的位移内的位移5m-5m5m-5m0【例例2 2】一质点以一定初速度沿竖直一质点以一定初速度沿竖直方向抛出，得到它的速度一时间图象如图方向抛出，得到它的速度一时间图象如图所示试求出它在前所示试求出它在前2 s内的位移，后内的位移，后2s内内的位移，前的位移，前4s内的位移内的位移 【例例3 3】在平直公路上，一汽车的速度在平直公路上，一汽车的速度为为16m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？末车离开始
19、刹车点多远？解：解：以汽车初速方向为正方向以汽车初速方向为正方向所以由所以由知车的位移知车的位移 【例例3 3】在平直公路上，一汽车的速度在平直公路上，一汽车的速度为为16m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？末车离开始刹车点多远？正确解：正确解：设车实际运动时间为设车实际运动时间为t0，以汽车初速，以汽车初速方向为正方向。方向为正方向。由由得运动时间得运动时间所以由所以由说明刹车后说明刹车后8s汽车停止运动汽车停止运动知车的位移知车的位移 【例例3 3】在平直公路
20、上，一汽车的速度在平直公路上，一汽车的速度为为16m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？末车离开始刹车点多远？ 【例例3 3】在平直公路上，一汽车的速度在平直公路上，一汽车的速度为为16m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？末车离开始刹车点多远？正确解：正确解：设车实际运动时间为设车实际运动时间为t0，以汽车初速，以汽车初速方向为正方向。
21、方向为正方向。由由得运动时间得运动时间所以由所以由刹车问题刹车问题!说明刹车后说明刹车后8s汽车停止运动汽车停止运动知车的位移知车的位移 【例例4 4】一质点沿一直线运动，一质点沿一直线运动，t=0时，时，位于坐标原点，下图为质点做直线运动的速位于坐标原点，下图为质点做直线运动的速度时间图象。由图可知：度时间图象。由图可知：(1)该质点的位移随时间变化的关系式该质点的位移随时间变化的关系式是：是：x=_。(2)在时刻在时刻 t=_s时，质点距坐标原点最远。时，质点距坐标原点最远。(3)从从t=0到到t=20s内质内质点的位移是点的位移是_；通过的路程是通过的路程是_。t/sv/(ms-1)4-410 20 【例例4 4】一质点沿一直线运动，一质点沿一直线运动，t=0时，时，位于坐标原点，下图为质点做直线运动的速位于坐标原点，下图为质点做直线运动的速度时间图象。由图可知：度时间图象。由图可知：(1)该质点的位移随时间变化的关系式该质点的位移随时间变化的关系式是：是：x=_。(2)在时刻在时刻 t=_s时，质点距坐标原点最远。时，质点距坐标原点最远。(3)从从t=0到到t=20s内质内质点的位移是点的位移是_；通过的路程是通过的路程是_。-4t + 0.2t2 10 040mt/sv/(ms-1)4-410 20
