人教版（2019）高一物理 必修第一冊(cè)：2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系(共36張PPT)

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)系下圖是3張騎摩托車的頻閃照片．請(qǐng)僅憑對(duì)照片的觀察，判斷照片中摩托車的運(yùn)動(dòng)分別屬于什么運(yùn)動(dòng)？一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象勻速直線運(yùn)動(dòng)位移的計(jì)算式vt0vt位移等于圖線與初、末時(shí)刻線和時(shí)間軸圍成的矩形面積（在時(shí)間t內(nèi)的位移x）vt0當(dāng)速度為正值和為負(fù)值時(shí),位移有什么不同？t0v位移與規(guī)定正方向相同位移與規(guī)定正方向相反一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象位移“面積”=v/(m·s-1）t/s040420課堂練習(xí)1：一輛汽車從車站開出,以4m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)20s后立刻以8m/s又行駛了20s,求汽車在這段時(shí)間內(nèi)所通過的位移.8v/(m·s-1）t/s040420課堂練習(xí)2：一輛汽車以4m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)20s后立刻以大小為8m/s，反方向又行駛了20s,求汽車在這段時(shí)間內(nèi)所通過的位移？-8知識(shí)回顧:1、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式：（1）a方向和v0方向相同——（2）a方向和v0方向相反——v=v0+at2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)v-t圖像——

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vto勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)一條傾斜的直線勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移思考：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與v-t圖象是否也有類似關(guān)系？？tvv0tvt0位移“面積”=？猜測通過速度—時(shí)間圖像的方法可以得出位移公式。并猜想圖線與橫軸所圍的面積就表示物體運(yùn)動(dòng)的位移。勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移思考與討論一次課上，老師拿來了一位往屆同學(xué)所做的“探究小車的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的測量記錄（見下表），表中“速度v”一行是這位同學(xué)用某種方法（方法不詳）得到的物體在0、1、2……5幾個(gè)位置的瞬時(shí)速度。原始的紙帶沒有保存。位置編號(hào)012345時(shí)間t/s00.10.20.30.40.5速度(m/s2)0.380.630.881.111.381.62閱讀課本P37“思考與討論”以下是關(guān)于這個(gè)問題的討論。老師：能不能根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，用最簡便的方法估算實(shí)驗(yàn)中小車從位置0到位置5的位移？學(xué)生A：能。可以用下面的辦法估算：

x＝0.38×0.1＋0.63×0.1＋0.88×0.1＋1.11×0.1＋1.38×0.1＝……思考與討論思考與討論學(xué)生B：這個(gè)辦法不好。從表中看出，小車的速度在不斷增加，0.38只是0時(shí)刻的瞬時(shí)速度，以后的速度比這個(gè)數(shù)值大。用這個(gè)數(shù)值乘以0.1s，得到的位移比實(shí)際位移要小。后面的幾項(xiàng)也有同樣的問題。學(xué)生A：老師要求的是“估算”，這樣做是可以的。老師：你們兩個(gè)人說得都有道理。這樣做的確會(huì)帶來一定誤差，但在時(shí)間間隔比較小、精確程度要求比較低的時(shí)候，可以這樣估算。要提高估算的精確程度，可以有多種方法。其中一個(gè)方法請(qǐng)大家考慮：如果當(dāng)初實(shí)驗(yàn)時(shí)時(shí)間間隔不是取0.1s，而是取得更小些，比如0.06s，同樣用這個(gè)方法計(jì)算，誤差是不是會(huì)小一些？如果取0.04s、0.02s……

誤差會(huì)怎樣？歡迎大家發(fā)表意見。把時(shí)間間隔取??？？科學(xué)思想方法：先把過程無限分割,以“不變”近似代替“變”,然后再進(jìn)行累加的思想?！⒃乃枷脒@個(gè)材料中體現(xiàn)了什么科學(xué)思想？此科學(xué)思想方法能否應(yīng)用到勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象上？思考2思考3探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移問題:一個(gè)物體以10m/s的速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為2m/s2，求經(jīng)過4s物體運(yùn)動(dòng)的位移?時(shí)刻（s）024速度（m/s）1418t/sv/m/s104180142v=v0+at10t/sv/m/s104180142探究1-1：將運(yùn)動(dòng)分成等時(shí)的兩段，即⊿t=2s內(nèi)為勻速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)算結(jié)果偏大還是偏??？探究1----取⊿t的初速度研究??偏小t/sv/m/s104180142探究1-2：將運(yùn)動(dòng)分成等時(shí)的四段，即⊿t=1s內(nèi)為勻速運(yùn)動(dòng)。時(shí)刻（s）01234速度（m/s）101214161831運(yùn)算結(jié)果偏大還是偏?。刻骄?----取⊿t的初速度研究????1612偏小t/sv/m/s104180142探究1-3：將運(yùn)動(dòng)分成等時(shí)的八段，即⊿t=0.5s內(nèi)為勻速運(yùn)動(dòng)。31運(yùn)算結(jié)果與前兩次有何不同？X=48mX=52m探究1----取⊿t的初速度研究

更精確1612偏小探究小結(jié)----圖象分析1（取⊿t的初速度）t/sv/m/s104180142t/sv/m/s1041801423131t/sv/m/s104180142

⊿t越小,估算值就越接近真實(shí)值!

X=48mX=52mX=54m?(大于54m)⊿t=2s⊿t=0.5s⊿t=1st/sv/m/s104180142t/sv/m/s1041801423131t/sv/m/s104180142

⊿t越小,估算值就越接近真實(shí)值!?(小于58m)探究2----取⊿t的末速度研究偏大偏大偏大16121612探究過程⊿t內(nèi)速度取值運(yùn)算結(jié)果誤差分析分兩段⊿t=2秒初速度X=48m偏小末速度X=64m偏大分四段⊿t=1秒初速度X=52m偏小末速度X=60m偏大分八段⊿t=0.5秒初速度X=54m偏小末速度X=58m偏大探究小結(jié)----數(shù)據(jù)分析X=54mX=58m54m＜x＜58m探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移問題:一個(gè)物體以10m/s的速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為2m/s2，求經(jīng)過4s物體運(yùn)動(dòng)的位移。54m＜x＜58m誤差分析取⊿t內(nèi)的初速度進(jìn)行運(yùn)算----取⊿t內(nèi)的末速度進(jìn)行運(yùn)算----t/sv/m/s10418014231t/sv/m/s104180142如何解決結(jié)果偏小結(jié)果偏大t/sv/m/s10418014231t/sv/m/s1041801421.取⊿t的初速度研究2.取⊿t的末速度研究⊿t足夠小，計(jì)算結(jié)果就會(huì)非常非常接近實(shí)際值；當(dāng)⊿t→0時(shí)，所得結(jié)果就等于實(shí)際位移了。此時(shí)，圖像下面的小矩形就會(huì)非常多，它們的面積之和等于圖像與時(shí)間軸所圍梯形面積。13勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移V1V2V3V4V0V0ttt1t2t3t4結(jié)論：在勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象中，物體的位移x在數(shù)值上等于圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積。思考：橫軸上方的面積與橫軸下方的面積有什么分別？“割之彌細(xì)，失之彌少。割之又割，以至于不可割，而無所失矣?！薄獰o限分割，逐漸逼近。注意：當(dāng)圖象在時(shí)間軸上方時(shí)，表示的位移為正值當(dāng)圖象在時(shí)間軸下方時(shí)，表示的位移為負(fù)值由圖可知：梯形OABC的面積S=（OC+AB）×OA/2代入各物理量得：又v=v0+at二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移位移等于圖線與初、末時(shí)刻線和時(shí)間軸圍成的面積收獲得：位移=“面積”勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式當(dāng)v0=0時(shí)當(dāng)a=0時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)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.

代入數(shù)據(jù)時(shí),各物理量的單位要統(tǒng)一.(用國際單位制中的主單位)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移問題:一個(gè)物體以10m/s的速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為2m/s2，求經(jīng)過4s物體運(yùn)動(dòng)的位移。54m＜x＜58m解:以物體初速度方向?yàn)檎较蛴傻茫?s內(nèi)物體的位移：=（10×4+2×42÷2）m=56m則：v0

=10m/sa=2m/s2t=4s例1：一輛汽車以1m/s2的加速度加速行駛了12s，駛過了180m。汽車開始加速時(shí)的速度是多少？解：以汽車運(yùn)動(dòng)的初速v0為正方向由得：先用字母代表物理量進(jìn)行運(yùn)算知識(shí)運(yùn)用例2：一輛汽車的初速度為20m/s,剎車后做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度為5m/s2,求汽車剎車后24s行駛的距離?解：取初速度方向?yàn)檎较?，汽車停下所需的時(shí)間為汽車后20s沒有發(fā)生位移，所以汽車剎車后24s行駛的距離為知識(shí)運(yùn)用剎車問題!例3：一質(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？v/(m·s-1）t/s045-52解：前2s內(nèi)的位移2s末至4s末的位移前4s內(nèi)的位移知識(shí)運(yùn)用例4：一輛汽車從車站開出,做勻加速直線運(yùn)動(dòng),它開出一段時(shí)間后,司機(jī)突然制動(dòng),車又做勻減速直線運(yùn)動(dòng),結(jié)果汽車從開始運(yùn)動(dòng)到停下來共用時(shí)間t=10s,在此過程中汽車達(dá)到的最大速度是vm=4m/s,求在此過程中汽車前進(jìn)了多少?v/(m·s-1）t/s0104知識(shí)運(yùn)用交流與討論位移與時(shí)間的關(guān)系也可以用圖象來表示，這種圖象叫位移—時(shí)間圖象，即x-t圖象。你能畫出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖象嗎？試試看。X/cmt/s

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8思考：物體作直線運(yùn)動(dòng)，為何x-t圖象是曲線？勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移因?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（一部分）。不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡.交流與討論如果一位同