《（全國(guó)通用版）2018-2019高中物理 第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系課件 新人教版必修1.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國(guó)通用版）2018-2019高中物理 第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系課件 新人教版必修1.ppt（42頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系,第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究,學(xué)習(xí)目標(biāo),1.知道vt圖象中的“面積”與位移的對(duì)應(yīng)關(guān)系. 2.經(jīng)歷位移公式的研究過(guò)程，理解公式的意義及正負(fù)號(hào)的意義. 3.能運(yùn)用位移公式解決簡(jiǎn)單問(wèn)題. 4.掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)xt圖象的特點(diǎn)，并會(huì)用它解決簡(jiǎn)單的問(wèn)題.,內(nèi)容索引,,重點(diǎn)探究 啟迪思維 探究重點(diǎn),達(dá)標(biāo)檢測(cè) 檢測(cè)評(píng)價(jià) 達(dá)標(biāo)過(guò)關(guān),自主預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)新知 夯實(shí)基礎(chǔ),自主預(yù)習(xí),一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移 1.位移公式：x . 2.位移在vt圖象中的表示：對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體的位移在數(shù)值上等于vt圖線與對(duì)應(yīng)的時(shí)間軸所包圍的矩形的 .如圖1所示陰影圖形的面積就等于物體在t1時(shí)間內(nèi)的

2、 .,vt,面積,位移,圖1,二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移 1.位移在vt圖象中的表示：做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移對(duì)應(yīng)著vt圖線與時(shí)間軸所包圍的 .如圖2所示，陰影圖形的面積等于物體在t1時(shí)間內(nèi)的 .,梯形面積,位移,圖2,2.公式：x .,三、位移時(shí)間圖象(xt圖象) 1.xt圖象：以 為橫坐標(biāo)，以 為縱坐標(biāo)，描述位移隨時(shí)間的變化規(guī)律. 2.常見的xt圖象： (1)靜止：一條 的直線. (2)勻速直線運(yùn)動(dòng)：一條 的直線. 3.xt圖象的斜率等于物體的 .,時(shí)間t,位移x,平行于時(shí)間軸,傾斜,速度,1.判斷下列說(shuō)法的正誤. (1)位移公式xv0t at2僅適用

3、于勻加速直線運(yùn)動(dòng).( ) (2)初速度越大，時(shí)間越長(zhǎng)，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移一定越大. ( ) (3)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與初速度、加速度、時(shí)間三個(gè)因素有關(guān).( ),即學(xué)即用,,,,答案,2.如圖3所示為某一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)的xt圖象，則質(zhì)點(diǎn)在第1 s內(nèi)做_____運(yùn)動(dòng)，13 s內(nèi)_____.第1 s內(nèi)速度為_______，13 s內(nèi)速度為___，35 s內(nèi)速度為_______，05 內(nèi)的位移為___.,答案,圖3,勻速,靜止,10 m/s,0,5 m/s,0,重點(diǎn)探究,一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系式,導(dǎo)學(xué)探究 某質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，已知初速度為v0，在t時(shí)刻的速度為v，加速度為a.

4、完成下列填空，推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系，體會(huì)微元法的基本思想. (1)把勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象分成幾個(gè)小段， 如圖4所示.每段位移每段起始時(shí)刻速度每段 的時(shí)間對(duì)應(yīng)矩形的面積.故整個(gè)過(guò)程的位移 各個(gè)小矩形的_________.,答案,圖4,面積之和,(2)把運(yùn)動(dòng)過(guò)程分為更多的小段，如圖5所示，各小矩形的_________可以更精確地表示物體在整個(gè)過(guò)程的位移.,答案,面積之和,圖5,(3)把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分得非常細(xì)，如圖6所示，很多小矩形合在一起形成了一個(gè)梯形OABC，_________就代表物體在相應(yīng)時(shí)間間隔內(nèi)的位移. 如圖6所示，vt圖線下面梯形的面積,答案,圖6,把面積及各條線段換成

5、其所代表的物理量，上式變成,又因?yàn)関v0at 由式可得,梯形面積,知識(shí)深化 1.公式的適用條件：位移公式xv0t at2只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng). 2.公式的矢量性：xv0t at2為矢量公式，其中x、v0、a都是矢量，應(yīng)用時(shí)必須選取正方向.一般選v0的方向?yàn)檎较? (1)a：勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，a與v0同向，a取正值；勻減速直線運(yùn)動(dòng)中，a與v0反向，a取負(fù)值. (2)若位移的計(jì)算結(jié)果為正值，說(shuō)明位移方向與規(guī)定的正方向相同；若位移的計(jì)算結(jié)果為負(fù)值，說(shuō)明位移方向與規(guī)定的正方向相反.,3.兩種特殊形式 (1)當(dāng)v00時(shí)，x at2，即由靜止開始的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移x與t2成正比. (2)當(dāng)a

6、0時(shí)，xv0t，即勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式.,例1一個(gè)物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第1秒內(nèi)的位移為2 m，則下列說(shuō)法正確的是 A.物體運(yùn)動(dòng)的加速度為2 m/s2 B.物體第2秒內(nèi)的位移為4 m C.物體在第3秒內(nèi)的平均速度為8 m/s D.物體從靜止開始通過(guò)32 m的位移需要4 s的時(shí)間,答案,解析,,針對(duì)訓(xùn)練1某物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其位移與時(shí)間的關(guān)系為x0.5tt2(m)，則當(dāng)物體速度為3 m/s時(shí)，物體已運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 A.1.25 s B.2.5 s C.3 s D.6 s,,解析由x0.5tt2知，v00.5 m/s，a2 m/s2， 再由速度公式vv0at知，t1.25 s，選項(xiàng)A

7、正確.,答案,解析,二、位移時(shí)間圖象,導(dǎo)學(xué)探究 一列火車沿直線軌道運(yùn)動(dòng)，如圖7描述了它關(guān)于出發(fā)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的情況.,答案,圖7,(1)火車最遠(yuǎn)距離出發(fā)點(diǎn)多少米？,答案90 m,(2)試分析火車各階段的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).,答案,答案火車在前2.5 min內(nèi)以0.6 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在2.5 min到3 min火車停在距出發(fā)點(diǎn)90 m的位置.,知識(shí)深化 1.對(duì)xt圖象的理解 (1)斜率：斜率的絕對(duì)值表示速度的大小，斜率的正負(fù)表示速度的方向. (2)截距：縱截距表示物體的起始位置. (3)交點(diǎn)：交點(diǎn)表示兩物體在同一時(shí)刻處于同一位置，即相遇.,2.幾種常見的位移時(shí)間圖象 (1)靜止物體的xt

8、圖象是平行于時(shí)間軸的直線，如圖8中的直線A.,圖8,(2)勻速直線運(yùn)動(dòng)的xt圖象是一條傾斜的直線，如圖中直線B和C，其斜率表示速度.其中B沿正方向運(yùn)動(dòng)，C沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng).,(3)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的xt圖象：由位移xv0t at2可以看出，x是t的二次函數(shù).當(dāng)v00時(shí)，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的xt圖象是頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)的一部分曲線，曲線上某點(diǎn)切線的斜率表示那一時(shí)刻的速度，圖9中切線斜率逐漸增大，質(zhì)點(diǎn)的速度逐漸增大.,圖9,例2如圖10是在同一條直線上運(yùn)動(dòng)的A、B兩質(zhì)點(diǎn)的xt圖象，由圖可知 A.t0時(shí)，A在B后面 B.B質(zhì)點(diǎn)在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面 C.在0t1時(shí)間內(nèi)B的運(yùn)動(dòng)速度比A大 D.A質(zhì)點(diǎn)在

9、0t1時(shí)間內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，之后做勻速運(yùn)動(dòng),圖10,答案,,解析,解析由題圖可知，t0時(shí)，B在A后面，故A錯(cuò)誤； B質(zhì)點(diǎn)在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面，B正確； 在0t1時(shí)間內(nèi)B的斜率小于A的斜率，故B的運(yùn)動(dòng)速度比A小，C錯(cuò)誤； A質(zhì)點(diǎn)在0t1時(shí)間內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，之后處于靜止?fàn)顟B(tài)，故D錯(cuò)誤.,xt圖象與vt圖象的比較,注意：(1)無(wú)論是vt圖象還是xt圖象都不是物體的運(yùn)動(dòng)軌跡. (2)vt圖象和xt圖象都只能描述直線運(yùn)動(dòng)，不能描述曲線運(yùn)動(dòng).,針對(duì)訓(xùn)練2(多選)下列所給的圖象中能反映做直線運(yùn)動(dòng)的物體回到初始位置的是,答案,,解析,,,解析A項(xiàng)中，物體開始和結(jié)束時(shí)的縱坐標(biāo)為0，說(shuō)明物體又回到了初始

10、位置，A正確； B項(xiàng)中，物體一直沿正方向運(yùn)動(dòng)，位移增大，故無(wú)法回到初始位置，B錯(cuò)誤； C項(xiàng)中，物體第1 s內(nèi)的位移沿正方向，大小為2 m，第2 s內(nèi)的位移沿負(fù)方向，大小為2 m.故2 s末物體回到初始位置，C正確； D項(xiàng)中，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，2 s末時(shí)物體的總位移為零，故物體回到初始位置，D正確.,三、剎車問(wèn)題分析,例3一輛汽車正在平直的公路上以72 km/h的速度行駛，司機(jī)看見紅色信號(hào)燈便立即踩下制動(dòng)器，此后，汽車開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng).設(shè)汽車減速過(guò)程的加速度大小為5 m/s2，求： (1)開始制動(dòng)后，前2 s內(nèi)汽車行駛的距離；,答案,解析,答案30 m,因?yàn)閠12 s

11、末沒(méi)有停止運(yùn)動(dòng),(2)開始制動(dòng)后，前5 s內(nèi)汽車行駛的距離.,答案,解析,答案40 m,解析因?yàn)閠25 st，所以汽車5 s時(shí)早已停止運(yùn)動(dòng),剎車類問(wèn)題的處理思路 實(shí)際交通工具剎車后在摩擦力作用下可認(rèn)為是做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減小到零時(shí)，車輛就會(huì)停止.解答此類問(wèn)題的思路是： (1)先求出它們從剎車到停止的剎車時(shí)間t剎 ； (2)比較所給時(shí)間與剎車時(shí)間的關(guān)系確定運(yùn)動(dòng)時(shí)間，最后再利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解.若tt剎，不能盲目把時(shí)間代入；若t

12、發(fā)動(dòng)機(jī)后通過(guò)37.5 m所需時(shí)間為 A.3 s B.4 s C.5 s D.6 s,答案,,解析,將v020 m/s，a5 m/s2，x37.5 m， 代入得：t13 s，t25 s,所以t25 s應(yīng)舍去.故只有選項(xiàng)A正確.,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.(位移公式)一輛汽車以2 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)2 s(汽車未停下)，汽車行駛了36 m.汽車開始減速時(shí)的速度是 A.9 m/s B.18 m/s C.20 m/s D.12 m/s,答案,,1,2,3,4,解析,解析由xv0t at2，將x36 m，a2 m/s2，t2 s，代入解得：v020 m/s，選項(xiàng)C正確.,5,2.(位移公式和速度

13、公式)飛機(jī)起飛的過(guò)程是由靜止開始在平直跑道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程.飛機(jī)在跑道上加速到某速度值時(shí)離地升空飛行.已知飛機(jī)在跑道上加速前進(jìn)的距離為1 600 m，所用時(shí)間為40 s，則飛機(jī)的加速度a和離地速度v分別為 A.2 m/s280 m/s B.2 m/s240 m/s C.1 m/s240 m/s D.1 m/s280 m/s,答案,1,2,3,4,,解析,5,3.(xt圖象)(多選)一遙控玩具小汽車在平直路面上運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象如圖11所示，則下列說(shuō)法正確的是 A.前15 s內(nèi)汽車的位移為30 m B.20 s末汽車的速度為1 m/s C.前10 s內(nèi)汽車的加速度為3 m/s2 D.前2

14、5 s內(nèi)汽車做單方向直線運(yùn)動(dòng),1,2,3,4,圖11,答案,,解析,,5,解析從題圖中可以看出前15 s內(nèi)汽車的位移為30 m，選項(xiàng)A正確；,1,2,3,4,前10 s內(nèi)汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為零，1015 s內(nèi)汽車靜止，1525 s內(nèi)汽車做反向勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.,5,4.(xt圖象與vt圖象的比較)(多選)物體甲的xt圖象和物體乙的vt圖象分別如圖12甲、乙所示，則這兩物體的運(yùn)動(dòng)情況是,A.甲在整個(gè)t6 s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直不變，它通過(guò)的總位移大小為4 m B.甲在整個(gè)t6 s時(shí)間內(nèi)來(lái)回運(yùn)動(dòng)，它通過(guò)的總位移為零 C.乙在整個(gè)t6 s時(shí)間內(nèi)來(lái)回運(yùn)動(dòng)，它通過(guò)的總位移為零 D.乙在

15、整個(gè)t6 s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直不變，它通過(guò)的總位移大小為4 m,圖12,答案,,解析,,1,2,3,4,5,1,2,3,4,解析xt圖象中，初位置2 m到末位置2 m的總位移為4 m，整個(gè)過(guò)程運(yùn)動(dòng)方向不變，一直是正方向.vt圖象中，圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，后3 s的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變，所以物體的總位移為零.,5,1,2,3,答案,解析,5.(剎車類問(wèn)題)一輛卡車緊急剎車過(guò)程加速度的大小是5 m/s2，如果在剛剎車時(shí)卡車的速度為10 m/s，求： (1)剎車開始后1 s內(nèi)的位移大??；,答案7.5 m,解得x17.5 m.,4,5,(2)剎車開始后3 s內(nèi)的位移大小和3 s內(nèi)的平均速度大小.,t23 s內(nèi)的位移大小等于前2 s內(nèi)的位移大小,答案,解析,1,2,3,4,5,