勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系ppt課件

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,第二章 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的研究,第三節(jié) 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系,1,§2.3勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系,學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1．知道勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與v-t圖線(xiàn)中的面積對(duì)應(yīng)關(guān)系； 2．理解勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象中的圖線(xiàn)與時(shí)間軸所圍的面積表示物體在這段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移； 3．掌握勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系及其應(yīng)用。,2,思考:,在勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,如果知道速度和時(shí)間,你能求它的位移?,3,1．勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移 做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體在時(shí)間 t內(nèi)的位移x＝ 。其v－t圖像是一條 平行于 的直線(xiàn)，如圖2－3－1 所示。位移在數(shù)值上等于v－t圖線(xiàn)與對(duì)應(yīng)的時(shí)間軸所包圍的矩形的 。,[自學(xué)教材],圖2－3－1,時(shí)間軸,面積,vt,公式法,圖象法,4,,,v/m·s-1,2,6,4,10,8,-2,,,,,,,面積也有正負(fù): 面積為正,表示位移的方向?yàn)檎较? 面積為負(fù),表示位移的方向?yàn)樨?fù)方向.,乙,X甲,X乙,正方向,0,t/s,-4,勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移,5,勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的 v-t 圖象中的位移是否會(huì)與勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的 v-t 圖象中的位移有相似呢？,6,在“探究小車(chē)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的測(cè)量記錄中,某同學(xué)得到了小車(chē)在0,1,2,3,4,5幾個(gè)位置的瞬時(shí)速度．如下表:,能否根據(jù)表中的數(shù)據(jù),用最簡(jiǎn)便的方法估算實(shí)驗(yàn)中小車(chē)從位置0到位置5的位移? 解答：能 。 X=0.38x0.1+0.63x0.1+0.88x0.1+1.11x0.1+ 1.38x0.1,此方法有誤差，只能用來(lái)估算,注意：,7,,,,0,,,,,,,,,,,0.5,1.0,1.5,2.0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,,,,,,,,,,,,,,,,,,8,,,,,,,估算出的位移在數(shù)值上等于五個(gè)矩形的面積之和。,粗略地表示位移,0.05,,,能否估算出物體從位置0到位置5的位移？,9,不是取0.1s時(shí),而是取得更小些。比如0．06s,同樣用這個(gè)方法計(jì)算,誤差會(huì)更小些,若取0．04 s,0．02 s……誤差會(huì)怎樣?,10,,,,,,較精確地表示位移,粗略地表示位移,假如把時(shí)間t無(wú)限分割，情況又會(huì)怎么樣呢？,11,,當(dāng)時(shí)間分得無(wú)限小時(shí)，小矩形就會(huì)無(wú)窮多，它們的面積之和就等于斜線(xiàn)下面的面積而十分準(zhǔn)確地代表了整個(gè)運(yùn)動(dòng)的位移。,12,,勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移仍可用圖線(xiàn)與坐標(biāo)軸所圍的面積表示,,結(jié)論,從v-t圖象中探究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移,,13,(圖中陰影面積的大小表示作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體在5～10秒間隔內(nèi)的位移大小 ),14,勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系式（簡(jiǎn)稱(chēng)位移公式）,,思考：能否推導(dǎo)出勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式呢？,A,B,C,,v = v0 + a t,,,15,說(shuō)明,1.公式 中的x 、v0 、a 均為矢量，應(yīng)用時(shí)必須選取統(tǒng)一方向?yàn)檎较颍ㄒ话阋詖0的方向?yàn)檎较?若物體做勻加速運(yùn)動(dòng),a取正值;若物體做勻減速運(yùn)動(dòng),則a取負(fù)值 ）. 2.利用 和 綜合應(yīng)用，可以解決所有的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng). 3.特別提醒:t是指物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際時(shí)間,要將位移與發(fā)生這段位移的時(shí)間對(duì)應(yīng)起來(lái). 4.代入數(shù)據(jù)時(shí),各物理量的單位要統(tǒng)一. (用國(guó)際單位制中的主單位),v = v0 + a t,16,課本例題,例1：一輛汽車(chē)以1m/s2的加速度加速行駛了12s，駛過(guò)了180m。汽車(chē)開(kāi)始加速時(shí)的速度是多少？,解：以汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的初速v0為正方向,先用字母代表物理量進(jìn)行運(yùn)算,,17,例2：在平直公路上，一汽車(chē)的速度為15m/s。從某時(shí)刻開(kāi)始剎車(chē)，在阻力作用下，汽車(chē)以2m/s2的加速度運(yùn)動(dòng)，問(wèn)剎車(chē)后10s末車(chē)離開(kāi)始剎車(chē)點(diǎn)多遠(yuǎn)？,知車(chē)的位移,正確解法：設(shè)車(chē)實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t0，以汽車(chē)初速方向?yàn)檎较颉?由,所以由,小心!!!! 剎車(chē)問(wèn)題!,說(shuō)明剎車(chē)后7 .5s汽車(chē)停止運(yùn)動(dòng)。,18,A,B,C,,v = v0 + a t,,推論：勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的平均速度,19,推論：勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的平均速度 (1)結(jié)論：做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間t內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，還等于這段時(shí)間初末速度矢量和的一半．,20,做一做,位移與時(shí)間的關(guān)系也可以用圖象來(lái)表示，這種圖象叫位移—時(shí)間圖象，即x-t圖象。你能畫(huà)出勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 的x-t圖象嗎？試試看。,21,22,因?yàn)槲灰乒绞顷P(guān)于t的一元二次函數(shù)，故x—t圖象是一條拋物線(xiàn)（一部分）。不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡.,,交流與討論,如果一位同學(xué)問(wèn)：“我們研究的是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，為什么畫(huà)出來(lái)的x-t圖象不是直線(xiàn)？”你應(yīng)該怎樣向他解釋?zhuān)?23,例1、一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直方向拋出，得到它的v-t圖象如圖所示，試求出它在前2s內(nèi)的位移；前4s內(nèi)的位移。,前2s內(nèi)物體的位移為5m 前4s內(nèi)物體的位移為0,注意：當(dāng)圖象在時(shí)間軸下方時(shí)，表示的位移為負(fù),24,[課堂探究],一質(zhì)點(diǎn)沿一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，t＝0時(shí)，位于坐標(biāo)原點(diǎn)，圖為質(zhì)點(diǎn)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象．由圖可知： (1)該質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式是:x＝ . (2)在時(shí)刻t= s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn)． (3)從t＝0到t＝20 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移是 ；通過(guò)的路程是 ； 參考答案：(1)一4t+0.2t2 (2)10 (3)0 40 m,25,1 由靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)，第1 s內(nèi)通過(guò)0.4 m的位移，問(wèn)： (1)汽車(chē)在第1 s末的速度為多大？ (2)汽車(chē)在第2 s內(nèi)通過(guò)的位移為多大？ 解析 先求出汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度，再利用位移公式求出第2 s內(nèi)的位移，利用速度公式求出第1 s末的速度．,26,,27,,,小結(jié),一、勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移公式：,x = v t,三、在 v-t 圖象中，物體的位移 x 在數(shù)值上等于圖線(xiàn)與坐標(biāo)軸所圍的面積。 （其中橫軸上方的面積代表位移為正方向，橫軸下方的面積代表位移為負(fù)方向。）,二、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移公式：,28,