高中物理人教版必修1課件第2章3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系

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)系一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移閱讀教材第一部分，并完成下列問(wèn)題1．勻速直線運(yùn)動(dòng)位移和時(shí)間有怎樣的關(guān)系式？提示：x＝vt.2．請(qǐng)同學(xué)們?cè)趘－t坐標(biāo)系內(nèi)畫出速度是v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖象．提示：如圖3．勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移在v－t圖象上用什么表示？提示：可用速度圖線與時(shí)間軸包圍的“面積”表示．4．結(jié)論：勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體在t時(shí)間內(nèi)的位移大小等于圖線與時(shí)間軸包圍的“面積”．二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移閱讀教材第二部分，并完成下列問(wèn)題1．表中是某同學(xué)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量記錄，其中記錄了小車在0、1、2、3、4、5位置的瞬時(shí)速度.位置編號(hào)012345時(shí)間t/s00.10.20.30.40.5速度v/(m·s－1)0.380.630.881.111.381.622．對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體的位移對(duì)應(yīng)著v－t圖線與t軸圍成的面積．對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，它的位移是否也對(duì)應(yīng)著v－t圖線與t軸圍成的面積呢？(1)教材圖2.3－2將時(shí)間0～t看成一大段，用這一段時(shí)間開始時(shí)刻的瞬時(shí)速度來(lái)代替這一段時(shí)間內(nèi)的平均速度，運(yùn)用v－t圖象估算出的位移比實(shí)際位移大還是??？提示：小(2)將時(shí)間0～t平均分成5段，用每一個(gè)時(shí)間段開始時(shí)刻的瞬時(shí)速度代替這一段內(nèi)的平均速度，運(yùn)用圖象估算出的位移，和把0～t看成一大段估算出的平均位移，哪一位移更接近實(shí)際位移？提示：分成5段的更接近其實(shí)值．(3)將時(shí)間0～t平均分成8段、16段……甚至將0～t無(wú)限細(xì)分呢？提示：估算出的位移一步步逼近實(shí)際位移．無(wú)限細(xì)分時(shí)我們可以認(rèn)為估算的位移等于實(shí)際位移．(4)結(jié)論：勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體在t時(shí)間內(nèi)的位移大小________v－t圖象與時(shí)間軸所圍的“面積”．提示：等于(5)①請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)以上研究，從v－t圖象中推導(dǎo)出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式．②根據(jù)以上推導(dǎo)過(guò)程，推導(dǎo)勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式．問(wèn)題一：如果物體運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖所示，還可以用v－t圖象與t軸所圍“面積”表示位移嗎？提示：可以提示：位移為負(fù)值，表明物體先向正方向做勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減為零以后，又沿負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故隨著時(shí)間的推移總位移可能沿正方向先增加再減小，然后沿負(fù)方向增加．故位移為負(fù)值，表明物體返回到出發(fā)點(diǎn)后繼續(xù)向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)．

汽車由靜止出發(fā)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用10s時(shí)間通過(guò)一座長(zhǎng)100m的橋，它剛開上橋頭時(shí)速度為5m/s，過(guò)橋后速度是15m/s，汽車可以看成質(zhì)點(diǎn)．求：(1)汽車的加速度有多大？(2)橋頭與出發(fā)點(diǎn)相距多遠(yuǎn)？(3)汽車從出發(fā)到橋中間用了多少時(shí)間？[解題探究](1)汽車的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？提示：是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．(2)按題意可利用汽車運(yùn)動(dòng)的哪幾個(gè)不同階段？提示：可利用過(guò)橋的階段求加速度a，利用從靜止出發(fā)直到橋頭的階段求位移，最后計(jì)算從出發(fā)直到橋中間階段的時(shí)間．

(多選)如圖所示為在同一直線上運(yùn)動(dòng)的A、B兩質(zhì)點(diǎn)的x－t圖象，由圖可知(

)A．t＝0時(shí)，A在B的前面B．B在t2時(shí)刻追上A，并在此后跑在A的前面C．B開始運(yùn)動(dòng)的速度比A小，t2時(shí)刻后才大于A的速度D．A運(yùn)動(dòng)的速度始終比B大[解題探究](1)關(guān)于x－t圖象，思考以下問(wèn)題：①“縱截距”表示________________________________；②傾斜程度表示________________________________．提示：①質(zhì)點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的位置②質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度(2)A質(zhì)點(diǎn)的x－t圖線是折線的含義是什么？提示：質(zhì)點(diǎn)A從距離原點(diǎn)正方向x1位置處沿正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻到達(dá)原點(diǎn)正方向x2位置處，之后靜止在該位置．解析：t＝0時(shí)，A在原點(diǎn)正方向x1位置處，B在原點(diǎn)處，A在B的前面，選項(xiàng)A正確；t2時(shí)刻兩圖線相交，表示該時(shí)刻B追上A，并在此后跑在A的前面，選項(xiàng)B正確；B開始運(yùn)動(dòng)的速度比A小，t1時(shí)刻后A靜止，B仍然運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．答案：AB2．公式的矢量性公式中x、v0、a都是矢量，應(yīng)用時(shí)必須選取統(tǒng)一的正方向．若選v0方向?yàn)檎较?，則：(1)物體加速，a取正值．(2)物體減速，a取負(fù)值．(3)若位移為正值，位移的方向與正方向相同．(4)若位移為負(fù)值，位移的方向與正方向相反．二、位移圖象及其應(yīng)用1．概念以縱軸表示位移x，橫軸表示時(shí)間t，質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的圖象叫做位移—時(shí)間圖象，簡(jiǎn)稱位移圖象或x－t圖象．2．特點(diǎn)(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．3．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．4．應(yīng)用位移大小初、末位置的縱坐標(biāo)差的絕對(duì)值方向初、末位置的縱坐標(biāo)差的正負(fù)值，正值表示位移沿正方向；負(fù)值