2019_2020學(xué)年高中物理第二章勻變速直線運動的研究第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系課件.pptx

1、第3節(jié)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系,自主學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)目標(biāo),1.知道v-t圖象中“面積”與位移的對應(yīng)關(guān)系。推導(dǎo)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系公式。,一、勻速直線運動的位移 知識梳理 1.位移在v-t圖象中的表示 做勻變速直線運動的物體的位移對應(yīng)著v-t圖象中的圖線和 包圍的面積。如圖所示,在0t0時間內(nèi)的位移大小等于 的面積。 2.位移公式 x= 。,時間軸,教材提煉,梯形,練一練 1.下列關(guān)于勻變速直線運動及位移公式x=v0t+ at2中的加速度的方向和 正、負(fù)值的說法,錯誤的是( ) A.對勻加速直線運動,公式中a一定取正值 B.勻加速直線運動中加速度方向一定和初速度方向相同 C.勻加速

2、直線運動中加速度也有可能取負(fù)值 D.若規(guī)定初速度方向為正方向,則勻加速直線運動公式中a取正值,解析:只有加速度方向與初速度方向相同時,物體才會做加速運動,所以選項B正確;若規(guī)定初速度方向為負(fù)方向,則減速運動時,加速度為正值,加速運動時,加速度為負(fù)值,所以選項A錯誤,C,D正確。,A,2.(2018浙江11月學(xué)考)一輛汽車沿平直道路行駛,其v-t圖象如圖所示。在t=0到t=40 s這段時間內(nèi),汽車的位移是( ) A.0 B.30 m C.750 mD.1 200 m,C,二、用圖象表示位移(x-t圖象) 知識梳理 1.意義:表示物體的 隨 變化的規(guī)律。 2.靜止物體的x-t圖象:是一條 的直線。

3、 3.勻速直線運動的x-t圖象:是一條 直線。,位移,時間,平行于時間軸,傾斜,練一練 (2019浙江4月學(xué)考)甲、乙兩物體零時刻開始從同一地點向同一方向做直線運動,位移-時間圖象如圖所示,則在0t1時間內(nèi)( ) A.甲的速度總比乙大 B.甲、乙位移相同 C.甲經(jīng)過的路程比乙小 D.甲、乙均做加速運動,B,解析:在x-t圖象中,圖線的斜率表示物體的速度,由圖可知,在t1時刻乙的速度大于甲的速度,A錯誤;甲、乙初始位置相同,末位置相同,二者位移相同,B正確;甲、乙同一地點沿同一方向做直線運動,路程相等,C錯誤;甲的斜率不變,甲做勻速運動,D錯誤。,要點一位移公式的理解及應(yīng)用 例1 一物體做勻加速

4、直線運動,初速度為3 m/s,加速度為2 m/s2,求: (1)該物體在第3 s末的速度; (2)該物體在前3 s內(nèi)的位移; (3)該物體在第4 s內(nèi)通過的位移。,課堂探究,思路探究:第(2)(3)兩問分別求的是哪段時間內(nèi)的位移?選用什么公式來求解位移?,解析:(1)物體在第3 s末的速度 v3=v0+at3=3 m/s+2 m/s23 s=9 m/s。,答案:(1)9 m/s(2)18 m(3)10 m,誤區(qū)警示,(3)因為位移公式是一元二次函數(shù),故x-t圖象是拋物線的一部分。,針對訓(xùn)練1:一輛汽車以15 m/s的初速度沖上長為120 m的斜坡,設(shè)汽車在上坡過程中做勻減速直線運動,加速度大小

5、為0.6 m/s2,問汽車駛過這一坡道需用多長時間?,答案:10 s,要點二剎車類問題 例2 汽車剎車前的速度為10 m/s,剎車后獲得的加速度大小 為4 m/s2。求: (1)汽車剎車開始后2 s內(nèi)滑行的距離;,答案:(1)12 m,(2)汽車剎車開始后4 s內(nèi)滑行的距離;,答案:(2)12.5 m,(3)從開始剎車到汽車位移為10.5 m所經(jīng)歷的時間。,答案:(3)1.5 s,規(guī)律方法,(2)比較所給時間與剎車時間的關(guān)系確定運動時間,最后再利用運動學(xué)公式求解。若tt剎,不能盲目把時間代入,若tt剎,則在t時間內(nèi)未停止運動,可用公式求解。,針對訓(xùn)練2:一輛卡車緊急剎車過程加速度的大小是5 m

6、/s2,如果在剛剎車時卡車的速度為10 m/s,求: (1)剎車開始后1 s內(nèi)的位移大小;,答案:(1)7.5 m,(2)剎車開始后3 s內(nèi)的位移大小和3 s內(nèi)的平均速度大小。,C,要點三兩種運動圖象的比較 例3 如圖所示的位移(x)時間(t)圖象和速度(v)時間(t)圖象中,給出四條曲線1,2,3,4分別代表四個不同物體的運動情況,關(guān)于它們的物理 意義,下列描述正確的是( ) A.圖線1表示物體做曲線運動 B.x-t圖象中t1時刻v1v2 C.v-t圖象中0t3時間內(nèi)3和4的平均速度大小不等 D.兩圖象中,t2,t4時刻分別表示2,4開始反向運動,思路探究:(1)v-t圖線和x-t圖線的傾斜

7、程度分別表示什么? 答案:v-t圖線的傾斜程度表示加速度大小,傾斜方向表示加速度方向;x-t圖線的傾斜程度表示速度大小,傾斜方向表示速度方向。 (2)t2時刻和t4時刻中圖線出現(xiàn)拐點的物理意義是什么? 答案:t2時刻出現(xiàn)拐點的物理意義是表示物體運動方向發(fā)生變化,t4時刻圖線出現(xiàn)拐點的物理意義是表示物體的加速度方向發(fā)生變化,但運動方向不變。,解析:無論速度時間圖象還是位移時間圖象只能表示物體做直線運動,而不能表示物體做曲線運動,故選項A錯誤;在x-t圖象中圖線的斜率表示物體的速度,在t1時刻圖線1的斜率大于圖線2的斜率,故v1v2,故選項B錯誤;在v-t圖線中,圖線與時間軸圍成的面積等于物體發(fā)生

8、的位移,故在0t3時間內(nèi),4圍成的面積大于3圍成的面積,故4的平均速度大于3的平均速度,故選項C正確;x-t圖線的斜率表示物體的速度,斜率大于0,表示物體沿正方向運動,斜率小于0,表示物體沿負(fù)方向運動;而t2時刻之前物體的運動沿正方向,t2時刻之后物體沿負(fù)方向運動,故t2時刻開始反向運動,t4時刻沒有反向運動,故選項D錯誤。,規(guī)律方法,運動圖象的應(yīng)用技巧 (1)確認(rèn)是哪種圖象,v-t圖象還是x-t圖象。 (2)理解并熟記五個對應(yīng)關(guān)系。 斜率與加速度或速度對應(yīng)。 縱截距與初速度或初始位置對應(yīng)。 橫截距對應(yīng)速度或位移為零的時刻。 交點對應(yīng)速度或位置相同。 拐點對應(yīng)運動狀態(tài)發(fā)生改變。,針對訓(xùn)練3:某

9、教師從學(xué)校騎自行車出發(fā)先后到兩位同學(xué)家中去家訪,其s-t圖象如圖甲所示,試在圖乙中畫出該教師的v-t圖象。,答案:見解析圖,解析:910 h內(nèi),圖象的斜率為15 km/h,表示教師做勻速直線運動的速度為15 km/h;1011 h內(nèi),教師位置坐標(biāo)保持為15 km不變,表示教師靜止,速度為0;1112 h內(nèi),圖象斜率為15 km/h,表示教師做勻速運動的速度為15 km/h;1213 h內(nèi),教師又靜止;1314 h內(nèi),圖象斜率為-30 km/h,表示教師向負(fù)方向做勻速直線運動的速度為30 km/h, 14 h末回到原出發(fā)點,綜上可知,其v-t圖象如圖所示。,課堂達標(biāo),1.一遙控玩具小汽車在平直路

10、面上運動的位移時間圖象如圖所示,則下列說法正確的是( ) A.前15 s內(nèi)汽車的位移為30 m B.20 s末汽車的速度為1 m/s C.前10 s內(nèi)汽車的加速度為3 m/s2 D.前25 s內(nèi)汽車做單方向直線運動,A,2.某物體運動的v-t圖象如圖所示,根據(jù)圖象可知,該物體( ) A.第1 s末與第3 s末的速度方向相反 B.在0到5 s末的時間內(nèi),位移為10 m C.第1 s內(nèi)與第5 s內(nèi)加速度方向相同 D.在0到2 s末的時間內(nèi),加速度為1 m/s2,D,3.為測試汽車的性能,關(guān)閉汽車發(fā)動機,讓汽車以20 m/s的初速度沖上一長為48 m的斜坡,行駛中的汽車加速度大小為4 m/s2,求汽車上坡需要多長時間?,答案:4 s,4.汽