2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第2章勻變速直線運動的研究第3節(jié)勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系(4)課件

1、2.3 勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系第二章 勻變速直線運動的研究1位移公式：x_.2由vt圖象求位移：做勻速直線運動的物體,其vt圖象是一條平行于_的直線,其位移在數(shù)值上等于vt圖線與對應(yīng)的時間軸所包圍的矩形的_.如圖所示.知識點1 勻速直線運動的位移vt時間軸面積1由vt圖象求位移(1)推導(dǎo).把物體的運動分成幾個小段,如圖甲,每段位移每段起始時刻速度每段的時間對應(yīng)矩形面積.所以,整個過程的位移各個小矩形面積_.把運動過程分為更多的小段,如圖乙,各小矩形的_可以更精確地表示物體在整個過程的位移.知識點2 勻變速直線運動的位移之和面積之和把整個過程分得非常非常細,如圖丙,小矩形合在一起成了一

2、個梯形,_就代表物體在相應(yīng)時間間隔內(nèi)的位移.梯形的面積圖線與對應(yīng)的時間軸1定義：以_為橫坐標(biāo),以_為縱坐標(biāo),描述位移隨時間變化情況的圖象.2靜止物體的xt圖象：是一條_的直線.3勻速直線運動的xt圖象：由xvt可知,其位移時間圖象是一條_.如圖中所示.知識點3 用圖象表示位移(xt圖象)時間t位移x平行于時間軸過原點的直線t2 2位移公式的應(yīng)用(1)適用范圍：勻變速直線運動.(2)用途：公式中包含四個物理量,不涉及末速度,已知其中任意三個物理量時,可求出剩余的一個物理量.(3)應(yīng)用步驟確定一個方向為正方向(一般以初速度的方向為正方向).根據(jù)規(guī)定的正方向確定已知量的正、負,并用帶有正、負的數(shù)值表

3、示.根據(jù)位移時間關(guān)系式或其變形式列式、求解.根據(jù)計算結(jié)果說明所求量的大小、方向.特別提醒：(1)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式來處理問題.(2)推論式xxaT2常在實驗中根據(jù)打出的紙帶求物體的加速度.三、位移在vt圖象中的表示：位移是矢量,有大小也有方向.在vt圖象中,當(dāng)表示位移的“面積”在t軸上方時,位移取正值,這表示物體的位移與規(guī)定的正方向相同；當(dāng)表示位移的“面積”在t軸下方時,位移取負值,這表示物體的位移與規(guī)定的正方向相反.如圖所示,在時間0t1內(nèi)的位移x1取正值；在t1t2時間內(nèi)的位移x2取負值,物體在0t2時間內(nèi)的總位移等于x1和x2的代數(shù)和.特別提醒：

4、圖線和t軸所圍成的面積的絕對值的和等于物體的路程.四、位移時間圖象(xt圖象)1物理意義：xt圖象反映了物體的位移隨時間的變化關(guān)系,圖象上的某一點表示運動物體在某時刻所處的位置或相對于坐標(biāo)原點的位移.2根據(jù)xt圖象分析物體的運動(1)由xt圖象可以確定物體各個時刻所對應(yīng)的位置或物體發(fā)生一段位移所需要的時間.(2)若物體做勻速直線運動,則xt圖象是一條傾斜的直線,直線的斜率表示物體的速度.斜率的大小表示速度的大小,斜率的正、負表示物體的運動方向,如甲圖中的a、b所示.(3)若xt圖象為平行于時間軸的直線,表明物體處于靜止?fàn)顟B(tài).如甲圖中的c所示.(4)物體做初速度為零的勻加速直線運動的xt圖象,如

5、圖乙所示. 3對圖象的幾點說明(1)縱截距：表示初始時刻的位置.(2)橫截距：表示物體從開始計時到開始運動間隔的時間或物體運動到原點時的時刻.(3)兩圖象的交點：表示兩物體在同一位置(即相遇).(4)圖象的斜率等于物體運動的速度,斜率為正值表明速度為正,物體向正方向運動；斜率為負值表明速度為負,物體向負方向運動.(5)乙圖表示速度越來越大,曲線彎曲不表示做曲線運動.特別提醒：(1)xt圖象只能用來描述直線運動.(2)xt圖象表示的是位移x隨時間t變化的情況,絕不是物體運動的軌跡.在本題中,由于斜坡不是足夠長,用10s的時間就到達坡頂,自行車不可能倒著下坡,從此以后自行車不再遵循前面的運動規(guī)律,

6、所以15s是不合題意的.答案：10s題型2 勻變速直線運動兩個推論的應(yīng)用題型3 位移時間圖象解析：t0時,A在原點正方向x1位置處,B在原點處,A在B的前面,A對.t2時刻兩圖線相交,表示該時刻B追上A,并在此后跑在A的前面,B對.B開始運動的速度比A小,t1時刻后A靜止,B仍然運動,C、D錯.答案：AB點評：(1)解析圖象問題要特別注意：坐標(biāo)軸的含義,起點、交點、拐點的物理意義以及斜率和面積的意義.(2)將xt圖象與實際運動結(jié)合起來,建立清晰的物理情境,有利于問題的解決.題型4 探究應(yīng)用解析：(1)公共汽車在司機的反應(yīng)時間內(nèi)前進的距離x1vt10m(2)公共汽車從司機發(fā)現(xiàn)小狗至停止的時間內(nèi)前進的距離x2x1vt/250m(3)因為x2x,所以小狗不安全.若要小狗不發(fā)生危險,可以采用如下的一些方式：加大剎車力度增大剎車加速度,使汽車