高中物理 第2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

《高中物理 第2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)《高中物理 第2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（30頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系,填一填,練一練,一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移(見課本第37頁) 1.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體在時(shí)間t內(nèi)的位移x=vt。 2.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,其v-t圖象是一條平行于時(shí)間軸的直線,如圖所示。其位移在數(shù)值上等于v-t圖線與對(duì)應(yīng)的時(shí)間軸所包圍的矩形的面積。,,,填一填,練一練,二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移(見課本第38、39頁) 1.位移在v-t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v-t 圖象中的圖線和時(shí)間軸包圍的“面積”。,,填一填,練一練,2.位移公式x=_________。 (1)公式中x、v0、a均是矢量,應(yīng)用公式解題前應(yīng)先根據(jù)正方向明確它們的正負(fù)值。 (2)當(dāng)v0=0時(shí),x=_______,表示初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系。 (3)當(dāng)a=0時(shí),x=v0t,表示勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系。 說明:對(duì)于任何形式的直線運(yùn)動(dòng),其v-t圖象與t軸所圍的面積都等于物體的位移。,,,,,,填一填,練一練,三、用圖象表示位移(見課本第40頁) 1.x-t圖象的意義 描述物體的位移隨時(shí)間變化的情況。,2.勻速直線運(yùn)動(dòng) 由x=vt可知,其x-t圖象是一條過原點(diǎn)的直線,如圖線a所示。 3.初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 由 可知,其x-t圖象是一條過原點(diǎn)的拋物線,如圖線b所示。,,,填一填,練一練,從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,前10 s內(nèi)的位移是10 m,則該物體運(yùn)動(dòng)1 min時(shí)的位移為( ) A.36 m B.60 m C.120 m D.360 m,答案:D,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式 的理解,如圖所示,汽車由靜止以加速度a1啟動(dòng),行駛一段時(shí)間t1后,又以加速度a2剎車,經(jīng)時(shí)間t2后停下來。請(qǐng)思考:,(1)汽車加速過程及剎車過程中,加速度的方向相同嗎? (2)根據(jù)位移公式求加速過程及減速過程中的位移,速度及加速度的正、負(fù)號(hào)如何確定?,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),對(duì)x=v0t+ at2公式的理解 (1)適用條件:勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 (2)矢量性:公式為矢量式,其中的v0、a、x均為矢量,使用公式時(shí)應(yīng)先規(guī)定正方向。一般以v0的方向?yàn)檎较颉?探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),3.兩種特殊形式 (1)當(dāng)a=0時(shí),x=v0t(勻速直線運(yùn)動(dòng))。 (2)當(dāng)v0=0時(shí),x= at2(由靜止開始的勻加速直線運(yùn)動(dòng))。,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),【例題1】 一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),初速度為v0=5 m/s,加速度為a=0.5 m/s2,求: (1)物體在3 s內(nèi)的位移大小; (2)物體在第3 s內(nèi)的位移大小。 點(diǎn)撥:由位移公式求3 s內(nèi)的位移大小→再由位移公式求2 s內(nèi)的位移大小→利用2 s和3 s內(nèi)的位移求第3 s內(nèi) 的位移大小,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),解析:(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式,3 s內(nèi)物體的位移 (2)2 s內(nèi)物體的位移 第3 s內(nèi)的位移x=x3-x2=17.25 m-11 m=6.25 m。 答案:(1)17.25 m (2)6.25 m,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),變式訓(xùn)練1 一輛汽車原來勻速行駛,然后以2 m/s2的加速度加速行駛,從加速行駛開始,經(jīng)12 s行駛了 264 m,則: (1)汽車在此12 s內(nèi)的平均速度大小是多少? (2)汽車開始加速時(shí)的初速度大小是多大? 解析:(1)根據(jù)平均速度的定義式 (2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系式 答案:(1)22 m/s (2)10 m/s,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),【例題2】 一輛汽車以72 km/h的速度行駛,現(xiàn)因事故急剎車并最終停止運(yùn)動(dòng)。已知汽車剎車過程的加速度不變,大小為5 m/s2,則從開始剎車經(jīng)過5 s汽車通過的距離是多少? 點(diǎn)撥:對(duì)于剎車類問題應(yīng)先求出汽車剎車的時(shí)間t0,然后判斷所給出的時(shí)間t與t0的關(guān)系,再根據(jù)具體情況進(jìn)行計(jì)算。 解析:設(shè)剎車開始至汽車停止所用的時(shí)間為t0,選v0的方向?yàn)檎较?。v0=72 km/h=20 m/s, 可見,汽車剎車時(shí)間為4 s,第5 s是靜止的。 答案:40 m,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),變式訓(xùn)練2 在平直公路上,一汽車的速度為20 m/s。從某時(shí)刻開始剎車,在阻力作用下,汽車以4 m/s2的加速度運(yùn)動(dòng),問剎車后第6 s末汽車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)? 解析:設(shè)汽車實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,v=0,a=-4 m/s2 由v=v0+at知汽車剎車時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 即汽車剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為5 s,所以第6 s末汽車的位移 答案:50 m,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,位移—時(shí)間圖象(x-t圖象) 1.物體的x-t圖象是平行t軸的直線,表示物體如何運(yùn)動(dòng)? 2.做勻速直線運(yùn)動(dòng)物體的x-t圖象是什么形狀? 3.物體運(yùn)動(dòng)的快慢、方向怎么用x-t圖象來表示?,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1.物理意義:x-t圖象反映了物體的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系,圖象上的某一點(diǎn)表示運(yùn)動(dòng)物體在某時(shí)刻所處的位置或相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)的位移。,2.常見的x-t圖象: (1)勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖象是一條傾斜直線,如圖線a、c所示。 (2)靜止物體的位移圖象是一條水平直線,如圖線b所示。,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,3.圖象信息:,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,【例題3】 A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖象如圖所示。則( ) A.在運(yùn)動(dòng)過程中,A質(zhì)點(diǎn)總比B質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快 B.在0~t1這段時(shí)間內(nèi),兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同 C.當(dāng)t=t1時(shí),兩質(zhì)點(diǎn)的速度相等 D.當(dāng)t=t1時(shí),A、B兩質(zhì)點(diǎn)的加速度不相等 解析:位移—時(shí)間圖象中,圖線的斜率對(duì)應(yīng)物體的速度,所以A質(zhì)點(diǎn)的速度比B質(zhì)點(diǎn)的速度大,A正確。位移—時(shí)間圖象中,位移等于初、末時(shí)刻對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)的坐標(biāo)差,所以在0~t1這段時(shí)間內(nèi),A質(zhì)點(diǎn)的位移大于B質(zhì)點(diǎn)的位移,B錯(cuò)誤。t1時(shí)刻時(shí),兩圖象的斜率不同,兩質(zhì)點(diǎn)的速度不同,C錯(cuò)誤。兩物體都做勻速直線運(yùn)動(dòng),加速度都等于零,D錯(cuò)誤。 答案:A,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練3 (多選)一輛汽車做直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖象如圖所示,對(duì)線段OA、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( ) A.OA段運(yùn)動(dòng)最快 B.AB段靜止 C.CD段表示的運(yùn)動(dòng)方向與初始運(yùn)動(dòng)方向相反 D.4 h內(nèi)汽車的位移大小為30 km,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測(cè),問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,解析:由題圖可以求出OA、AB、BC、CD各段的速度: 可見汽車在CD段運(yùn)動(dòng)最快,負(fù)號(hào)表示其運(yùn)動(dòng)方向與初始運(yùn)動(dòng)方向相反,而AB段汽車靜止,A錯(cuò)誤,B、C正確;經(jīng)過4 h時(shí),汽車又回到原出發(fā)點(diǎn),因此4 h內(nèi)汽車的位移大小為零,D錯(cuò)誤。 答案:BC,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,1,2,3,4,1.下列圖中表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)圖象的是( ) 解析:勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條傾斜直線,x-t圖象是一條曲線。A中圖象表示物體靜止,B、C中圖象表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),D中圖象表示物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),D正確。 答案:D,1,2,3,4,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,2.某質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化規(guī)律的關(guān)系是x=4t+2t2,x與t的單位分別為m和s,則質(zhì)點(diǎn)的初速度與加速度分別為( ) A.4 m/s與2 m/s2 B.0與4 m/s2 C.4 m/s與4 m/s2 D.4 m/s與0 解析:將質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化規(guī)律的關(guān)系x=4t+2t2與勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式x=v0t+ at2對(duì)比,得出v0=4 m/s,a=4 m/s2,選項(xiàng)C正確。 答案:C,1,2,3,4,5,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,3.某物體做直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象如圖所示,下列有關(guān)物體運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是( ) A.前2 s加速度為5 m/s2 B.4 s末物體回到出發(fā)點(diǎn) C.6 s末物體距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) D.8 s末物體距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) 解析:由加速度公式可計(jì)算前2 s的加速度為5 m/s2,選項(xiàng)A正確;根據(jù)v-t圖象中位移大小等于圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積,可以計(jì)算出,4 s末的位移為20 m,4~6 s的位移為-10 m,4~8 s的位移為-20 m,所以6 s末的位移為10 m;8 s末的位移為零,物體回到原點(diǎn),選項(xiàng)D錯(cuò)誤;4 s末的位移最大,離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤。 答案:A,1,2,3,4,當(dāng)堂檢測(cè),探究一,探究二,4.一輛汽車在平直公路上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),公路邊每隔15 m有一棵樹,如圖所示,汽車通過A、B兩相鄰的樹用了3 s,通過B、C兩相鄰的樹用了2 s,求汽車運(yùn)動(dòng)的加速度大小和通過樹B時(shí)的速度大小。,解析:汽車經(jīng)過樹A時(shí)的速度為vA,加速度為a。 兩式聯(lián)立解得vA=3.5 m/s,a=1 m/s2 再由v=v0+at 得vB=3.5 m/s+1×3 m/s=6.5 m/s。 答案:1 m/s2 6.5 m/s,