《高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究 第3節(jié) 勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系課件 新人教版必修》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究 第3節(jié) 勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系課件 新人教版必修(46頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第二二章章第第3 3節(jié)節(jié)新知預(yù)習(xí)新知預(yù)習(xí) 巧設(shè)計巧設(shè)計名師課堂名師課堂 一點通一點通創(chuàng)新演練創(chuàng)新演練大沖關(guān)大沖關(guān)讀教材讀教材填要點填要點要點一要點一要點二要點二隨堂檢測隨堂檢測 歸納小結(jié)歸納小結(jié)課下作業(yè)課下作業(yè) 綜合提升綜合提升試身手試身手夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)關(guān)鍵語句歸納關(guān)鍵語句歸納要點三要點三1 1了解利用極限思想解決物理問題的方了解利用極限思想解決物理問題的方法。法。2 2知道勻變速直線運動的位移與知道勻變速直線運動的位移與v vt t圖圖像中圖線與坐標軸圍成面積的關(guān)系。像中圖線與坐標軸圍成面積的關(guān)系。3 3理解勻變速直線運動的位移與時間的理解勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系并會用來分析、解決問
2、題。關(guān)系并會用來分析、解決問題。讀教材讀教材填要點填要點1勻速直線運動的位移勻速直線運動的位移(1)位移公式:位移公式:x 。(2)vt圖像:是一條與時間軸圖像:是一條與時間軸 的直線。的直線。(3)勻速直線運動的位移等于勻速直線運動的位移等于vt圖線與對應(yīng)的時圖線與對應(yīng)的時間軸所包圍的矩形的間軸所包圍的矩形的 。vt平行平行面積面積 2勻變速直線運動的位移勻變速直線運動的位移(1)位移在位移在vt圖像中的表示:做勻圖像中的表示:做勻變速直線運動的物體的位移對應(yīng)著變速直線運動的物體的位移對應(yīng)著vt圖圖像中的圖線和像中的圖線和 包圍的包圍的“面積面積”。如圖如圖231所示,在所示,在0t時間內(nèi)的
3、位移時間內(nèi)的位移大小等于大小等于 的的“面積面積”。圖圖231時間軸時間軸梯形梯形(2)位移公式位移公式x 。公式中公式中x、v0、a均是均是 ,應(yīng)用公式解題前應(yīng),應(yīng)用公式解題前應(yīng)先根據(jù)正方向明確它們的正、負值。先根據(jù)正方向明確它們的正、負值。當當v00時,時,x ,表示初速度為零的勻加,表示初速度為零的勻加速直線運動的速直線運動的 與時間的關(guān)系。與時間的關(guān)系。矢量矢量位移位移 關(guān)鍵一點關(guān)鍵一點對于任何形式的直線運動,其對于任何形式的直線運動,其vt圖像與圖像與t軸所圍的面積都等于物體的位移。軸所圍的面積都等于物體的位移。試身手試身手夯基礎(chǔ)夯基礎(chǔ)1下列圖像表示勻變速直線運動的是下列圖像表示勻變
4、速直線運動的是()圖圖232答案:答案:ABD2一物體做勻加速直線運動,位移方程為一物體做勻加速直線運動,位移方程為x5t2t2,則該物體運動的初速度為則該物體運動的初速度為_,加速度為,加速度為_,2 s內(nèi)的位移大小是內(nèi)的位移大小是_。答案:答案:5 m/s4 m/s218 m3 3一物體做勻變速直線運動,下列說法中正確的是一物體做勻變速直線運動,下列說法中正確的是()A A物體的末速度一定與時間成正比物體的末速度一定與時間成正比B B物體的位移一定與時間成正比物體的位移一定與時間成正比C C物體的速度在一定時間內(nèi)發(fā)生的變化與這段時間成物體的速度在一定時間內(nèi)發(fā)生的變化與這段時間成正比正比D
5、D若為勻加速運動,位移隨時間增加,若為勻減速運若為勻加速運動,位移隨時間增加,若為勻減速運動,位移隨時間減小動,位移隨時間減小答案:答案:C C (1)在勻速直線運動中,物體的位移等于在勻速直線運動中,物體的位移等于vt圖線下圖線下面矩形的面積。面矩形的面積。圖圖233圖圖2 23 34 4 (3)(3)當當n n的取值趨向于無窮大時,也就是把梯形無限細分,的取值趨向于無窮大時,也就是把梯形無限細分,所有矩形面積的和就趨近于梯形的面積,即小矩形面積總和所有矩形面積的和就趨近于梯形的面積,即小矩形面積總和的極限等于梯形面積,或者說折線無限細分之后的極限是直的極限等于梯形面積,或者說折線無限細分之
6、后的極限是直線。線。(4)對于任何形式的直線運動的對于任何形式的直線運動的vt圖線與時間軸所圍圖線與時間軸所圍的面積都等于物體的位移,如圖的面積都等于物體的位移,如圖235所示。所示。圖圖2 23 35 5圖圖2361某一做直線運動的物體的某一做直線運動的物體的vt圖圖像如圖像如圖236所示,根據(jù)圖像求:所示,根據(jù)圖像求:(1)物體距出發(fā)點的最遠距離;物體距出發(fā)點的最遠距離;(2)前前4 s內(nèi)物體的位移;內(nèi)物體的位移;(3)前前4 s內(nèi)物體通過的路程。內(nèi)物體通過的路程。答案答案(1)6 m(2)5 m(3)7 m在應(yīng)用在應(yīng)用vt圖像時,要注意避免下列幾種常見錯誤:圖像時,要注意避免下列幾種常見
7、錯誤:(1)把把vt圖像和圖像和xt圖像混淆不清。例如:把圖像混淆不清。例如:把vt圖像圖像中兩條直線的交點誤認為相遇,在中兩條直線的交點誤認為相遇,在vt圖像中根據(jù)直線向圖像中根據(jù)直線向上傾斜、向下傾斜判斷運動方向等等。上傾斜、向下傾斜判斷運動方向等等。(2)把把vt圖像誤認為是質(zhì)點的運動軌跡。圖像誤認為是質(zhì)點的運動軌跡。vt圖像與坐標軸圍成的圖形的圖像與坐標軸圍成的圖形的“面積面積”在橫軸上方為在橫軸上方為“正正”,在橫軸下方為,在橫軸下方為“負負”;這;這“面積面積”的代數(shù)和表示對應(yīng)時的代數(shù)和表示對應(yīng)時間內(nèi)發(fā)生的位移,這間內(nèi)發(fā)生的位移,這“面積面積”的絕對值之和表示對應(yīng)時間內(nèi)的絕對值之和
8、表示對應(yīng)時間內(nèi)的路程。的路程。若物體做勻加若物體做勻加速直線運動速直線運動a與與v0同向,同向,a取正值取正值若物體做勻減若物體做勻減速直線運動速直線運動a與與v0反向,反向,a取負值取負值若位移的計算若位移的計算結(jié)果為正值結(jié)果為正值說明這段時間內(nèi)位移的方向說明這段時間內(nèi)位移的方向與規(guī)定的正方向相同與規(guī)定的正方向相同若位移的計算若位移的計算結(jié)果為負值結(jié)果為負值說明這段時間內(nèi)位移的方向說明這段時間內(nèi)位移的方向與規(guī)定的正方向相反與規(guī)定的正方向相反2如圖如圖237所示,一艘快艇以所示,一艘快艇以2 m/s2的加速度的加速度在海面上做勻加速直線運動,快艇的初速度是在海面上做勻加速直線運動,快艇的初速度
9、是6 m/s。求這艘快艇在求這艘快艇在8 s末的速度和末的速度和8 s內(nèi)經(jīng)過的位移。內(nèi)經(jīng)過的位移。圖圖237思路點撥思路點撥該快艇做勻加速直線運動,它的運動該快艇做勻加速直線運動,它的運動情況滿足勻變速直線運動規(guī)律。已知加速度、初速度和情況滿足勻變速直線運動規(guī)律。已知加速度、初速度和運動時間這三個物理量,可以直接得出結(jié)果。由于加速運動時間這三個物理量,可以直接得出結(jié)果。由于加速度和速度都有方向,必須選取一個正方向,一般以初速度和速度都有方向,必須選取一個正方向,一般以初速度方向為正方向。度方向為正方向。答案答案22 m/s112 m運用速度公式和位移公式時,由于速度、加速度、運用速度公式和位移
10、公式時,由于速度、加速度、位移都是矢量,因此要注意矢量的方向,將各矢量的位移都是矢量,因此要注意矢量的方向,將各矢量的方向和規(guī)定的正方向進行比較,從而確定其正負,然方向和規(guī)定的正方向進行比較,從而確定其正負,然后再代入公式中進行計算。后再代入公式中進行計算。(1)平均速度:做勻變速直線運動的物體在一段時間平均速度:做勻變速直線運動的物體在一段時間t內(nèi)內(nèi)的平均速度等于這段時間的中間時刻的瞬時速度,還等于這的平均速度等于這段時間的中間時刻的瞬時速度,還等于這段時間初末速度矢量和的一半。段時間初末速度矢量和的一半。3一物體做勻變速直線運動,在連續(xù)相等的兩個一物體做勻變速直線運動,在連續(xù)相等的兩個時間
11、間隔內(nèi)通過的位移分別是時間間隔內(nèi)通過的位移分別是24 m和和64 m,每一個時,每一個時間間隔為間間隔為4 s,求物體的初速度和末速度及其加速度。,求物體的初速度和末速度及其加速度。思路點撥思路點撥根據(jù)做勻變速直線運動中間時刻的瞬根據(jù)做勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度,求出幾個點的速時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度,求出幾個點的速度,然后利用速度公式進行求解,也可利用位移、時度,然后利用速度公式進行求解,也可利用位移、時間、速度公式列方程求解。間、速度公式列方程求解。解析解析畫出該物體的運動過程如圖所示,物體由畫出該物體的運動過程如圖所示,物體由A經(jīng)經(jīng)B到到C,其中,其中B是中間時刻。是中間時刻。答案答案1 m/s21 m/s2.5 m/s2(1)以上推論只適用于勻變速直線運動,其他性以上推論只適用于勻變速直線運動,其他性質(zhì)的運動不能套用推論處理問題。質(zhì)的運動不能套用推論處理問題。(2)一般情況下,若出現(xiàn)相等的時間間隔及其對一般情況下,若出現(xiàn)相等的時間間隔及其對應(yīng)的位移,應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用應(yīng)的位移,應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用xaT2的推論求解,的推論求解,這種方法一般更簡捷。這種方法一般更簡捷。