高一物理：2.3《勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系》課件(人教版必修1）.ppt

1、2.3 勻變速直線運動的位移 與時間的關(guān)系,如果物體沿直線運動，可以以這條直線為x軸，在直線上規(guī)定原點，正方向和單位長度，建立直線坐標(biāo)系。,X,O,x/m,物體做直線運動的模型,x=x2-x1,若x1=0,則x=x2-x1=x2,物體做勻速直線運動時,位移與時間有什么樣的關(guān)系?,如果知道速度和時間,你有幾種方法求它的位移?,成正比 x/t=v,勻速直線運動的位移,x=vt,v,t,結(jié)論： 勻速直線運動的位移就是vt 圖線與 t 軸所夾的矩形“面積”。,公式法,圖象法,v/ms-1,t/s,2,6,4,10,8,3,4,5,6,0,2,1,-2,-4,x,面積也有正負(fù),面積為正,表示位移的方向為

2、正方向,面積為負(fù)值,表示位移的方向為負(fù)方向.,乙,X甲,X乙,勻變速直線運動的位移與它的vt圖象是否也有類似的關(guān)系？,思考,？,思考與討論,一次課上，老師拿來了一位往屆同學(xué)所做的“探究小車的運動規(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、25幾個位置的瞬時速度。原始的紙帶沒有保存。,以下是關(guān)于這個問題的討論。 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驗中小車從位置0到位置5的位移？ 學(xué)生A：能?？梢杂孟旅娴霓k法估算： x0.380.10.630.10.880.11.110.11.380.1 ,思考與討論,思考與討論,學(xué)生B：這個辦法

3、不好。從表中看出，小車的速度在不斷增加，0.38m/s只是0時刻的瞬時速度，以后的速度比這個數(shù)值大。用這個數(shù)值乘以0.1s ,得到的位移比實際位移要小。后面的幾項也有同樣的問題。 學(xué)生A：老師要求的是“估算”，這樣做是可以的。 老師：你們兩個人說得都有道理。這樣做的確會帶來一定誤差，但在時間間隔比較小、精確程度要求比較低的時候，可以這樣估算。,要提高估算的精確程度，可以有多種方法。其中一個方法請大家考慮：如果當(dāng)初實驗時時間間隔不是取0.1 s，而是取得更小些，比如0.06 s，同樣用這個方法計算，誤差是不是會小一些？如果取0.04 s、0.02 s 誤差會怎樣？ 歡迎大家發(fā)表意見。,思考與討論

4、,科學(xué)思想方法：先把過程無限分割,以“不變”近似代替“變”,然后再進行累加的思想 。,這個材料中體現(xiàn)了什么科學(xué)思想？,此科學(xué)思想方法能否應(yīng)用到勻變速直線運動的v-t圖象上？,思考2,思考3,設(shè)計方案:從v-t圖象中探究勻變速直線運動的位移,分割,勻變速直線運動的位移仍可用圖線與坐標(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運動的位移,梯形的面積就代表做勻變速直線運動物體在0（此時速度為v0）到 t（此時速度為v）這段時間的位移。,哈哈,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,得：,收獲,勻變速直線運動的位移,1.位移公式：,2.對

5、位移公式的理解:,反映了位移隨時間的變化規(guī)律。,因為0、x均為矢量，使用公式時應(yīng)先規(guī)定正方向。（一般以0的方向為正方向）若物體做勻加速運動,a取正值,若物體做勻減速運動,則a取負(fù)值。,(3)若v0=0,則x=,(4)特別提醒:t是指物體運動的實際時間,要將位移與發(fā)生這段位移的時間對應(yīng)起來.,(5)代入數(shù)據(jù)時,各物理量的單位要統(tǒng)一.(用國際單位制中的單位),交流與討論,位移與時間的關(guān)系也可以用圖象來表示，這種圖象叫位移時間圖象，即x-t圖象。你能畫 出勻變速直線運動 的x-t圖象嗎？ 試試看。,因為位移公式是關(guān)于t的一元二次函數(shù)，故xt圖象是一條拋物線（一部分）。不是物體運動的軌跡。,交流與討論

6、,如果一位同學(xué)問：“我們研究的是直線運動，為什么畫出來的x-t圖象不是直線？”你應(yīng)該怎樣向他解釋？,例1：一輛汽車以1m/s2的加速度加速行駛了12s，駛過了180m。汽車開始加速時的速度是多少？,解：以汽車運動的初速v0為正方向。,先用字母代表物理量進行運算,知識運用,例2.一質(zhì)點以一定初速度沿豎直方向拋出，得到它的速度一時間圖象如圖236所示試求出它在前2 s內(nèi)的位移，后2 s內(nèi)的位移，前4s內(nèi)的位移,5m,-5m,0,知識運用,例3、在平直公路上，一汽車的速度為15m/s。從某時刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以2m/s2的加速度運動，問剎車后10s末車離開始剎車點多遠？,正確解：設(shè)車實際運動時間為t0，以汽車初速方向為正方向。,剎車問題!,由,得運動時間,說明剎車后7 .5s汽車停止運動。,所以由,知車的位移,課堂小結(jié),思考與討論,為什么不直接通過畫位移圖象來找位移公式?,v,t,1,3,5,7,正向加速,正向勻速,正向減速,反向加速,4,-4,(s),(m/s),速度時間圖象:,例4、一質(zhì)點沿一直線運動，t=0時，位于坐標(biāo)原點，下圖為質(zhì)點做直線運動的速度時間圖象。