《23匀变速直线运动的位移与时间的关系》由会员分享，可在线阅读，更多相关《23匀变速直线运动的位移与时间的关系（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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,你有几你有几种方法求它的种方法求它的位移位移?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
2、就是位移就是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”。 公式公式法法图象图象法法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图象是否也有类图象是否也有类似的关系？似的关系？思考与讨论思考与讨论 一一次次课课上上，老老师师拿拿来来了了一一位位往往届届同同学学所所做做的的“探探究究小小车车的的运运动动规规
3、律律”的的测测量量记记录录（见见下下表表），表表中中“速速度度v”一一行行是是这这位位同同学学用用某某种种方方法法（方方法法不不详详）得得到到的的物物体体在在0、1、25几几个个位位置置的的瞬瞬时时速速度度。原原始始的的纸纸带带没没有保存。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5的位移？的位移？学生学生
4、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学生生B：这这个个办办法法不不好好。从从表表中中看看出出，小小车车的的速速度度在在不不断断增增加加，0.38只只是是0时时刻刻的的瞬瞬时时速速度度，以以后后的的速速度度比比这这个个数数值值大大。用用这这个个数数值值乘乘以以0.1 s，得得到到的的位位移移比比实实际际位位移移要要小小。后后面面的的几几项项也也有同样的问题。有同样的问题。 学学生生A：老老师师要要求求的的是是“估估算算”，这这样样做做是是可以的。可以的。 老老
5、师师：你你们们两两个个人人说说得得都都有有道道理理。这这样样做做的的确确会会带带来来一一定定误误差差，但但在在时时间间间间隔隔比比较较小小、精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？如果取0.04 s、0.02 s 误差会怎样
6、？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3刘徽（生于公元刘徽（生于公元250年左右年左右 ）割圆术割圆术v/m/s020405101530t/s5010v/m/s020405101530t/s5010设计方案设计方案:
7、:从从v v- -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）O
8、A/2代入各物理量得：代入各物理量得：又又v=v0+at得：得：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：2.2.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 a取负值取负值. .(3)若若v0=0,
9、则则x=(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间时间,要将位移与发生这段位移的时要将位移与发生这段位移的时间对应起来间对应起来.(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。因为位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
10、故x xt t图象是一条抛物线图象是一条抛物线（一部分）。不是（一部分）。不是物体运动的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？例例1 1：一辆汽车以：一辆汽车以1m/s1m/s2 2的加速度加速行驶了的加速度加速行驶了12s12s，驶过了，驶过了180m180m。汽车开始加速时的速度是。汽车开始加速时的速度是多少？多少？解：以汽车运动的初速解：以汽车运动的初速v v0 0为正方向为正方向由由得：得：先用字母代表物
11、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2.一质点以一定初速度沿竖直方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向抛出，得到它的速度一时间图象如图如图236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2 s内的位移，前内的位移，前4s内的位移内的位移知识运用知识运用5m-5m0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，一汽车的速度为、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
12、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。知车的位移知车的位移正确解：设车实际运动时间为正确解：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刹车问题刹车问题!课堂小结课堂小结思考与讨论思考与讨论为什么不直接通为什么不直接通过画位移图象来过画位移图象来找位移公式找位移公式?速度时间图象:vt1357正向加度正向加度正向匀速正向匀速正向减速正向减速反向加度反向加度4-4(s)(m/s)例例4、一一质质点点沿沿一一直直线线运运动动，t=0时时，位位于于坐坐标标原原点点，下下图图为为质质点点做做直直线线运运动动的的速速度度时时间间图图象象。由由图图可可知：知：该该 质质 点点 的的 位位 移移 随随 时时 间间 变变 化化 的的 关关 系系 式式 是是 ：x=_。在时刻在时刻 t=_s时，时，质点距坐标原点最远。质点距坐标原点最远。从从t=0到到t=20s内质点的位移是内质点的位移是_；通过的路程是通过的路程是_。-4t + 0.2t2 10 040m 44 10 20 t/sv/(ms2)
