人教版高中物理必修1第二章 勻變速直線運(yùn)動的研究3 勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系課件(4).ppt

第三節(jié)勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系 第二章勻變速直線運(yùn)動的研究 教學(xué)目標(biāo) 1 知道勻速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系 2 了解位移公式的推導(dǎo)方法 掌握位移公式x v0t at2 2 3 理解勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系及其應(yīng)用 4 理解v t圖象中圖線與t軸所夾的面積表示物體在這段時間內(nèi)運(yùn)動的位移 5 能推導(dǎo)并掌握位移與速度的關(guān)系式v2 v02 2ax 6 會適當(dāng)?shù)剡x用公式對勻變速直線運(yùn)動的問題進(jìn)行簡單的分析和計算 一 勻速直線運(yùn)動的位移 1 位移x vt2 v t圖象3 圖線與時間軸圍成的矩形面積正好是vt 對于勻變速直線運(yùn)動 是不是也有類似的關(guān)系呢 思維體操 在 探究小車的運(yùn)動規(guī)律 的測量記錄中 某同學(xué)得到了小車在0 1 2 3 4 5幾個位置的瞬時速度 如下表 能否根據(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 基本思想 1 分成若干段可求位移 然后相加 2 短時間內(nèi) 平均速度等于瞬時速度 1 圖象法求位移2 公式法推導(dǎo) 二 勻變速直線運(yùn)動的位移 1 勻變速直線運(yùn)動 物體的位移對應(yīng)著v t圖象中圖線與時間軸之間包圍的梯形面積 2 公式 x v0t at2 2 二 勻變速直線運(yùn)動的位移 各物理量的意義 注意事項 意義 公式中有起始時刻的初速度v0 有t時刻末的位置x t時間間隔內(nèi)的位移 有勻變速運(yùn)動的加速度a 有時間間隔t 注意 物體做直線運(yùn)動時 矢量的方向性可以在選定正方向后 用正 負(fù)來體現(xiàn) 方向與規(guī)定的正方向相同時 矢量取正值 方向與規(guī)定的正方向相反時 矢量取負(fù)值 一般我們都選物體的運(yùn)動方向或是初速度的方向為正 1 勻變速直線運(yùn)動 物體的位移對應(yīng)著v t圖象中圖線與時間軸之間包圍的梯形面積 2 公式 x v0t at2 2 二 勻變速直線運(yùn)動的位移 提示 在勻減速直線運(yùn)動中 如剎車問題中 尤其要注意加速度的方向與運(yùn)動方向相反 討論x v0t at2 2 課堂探究 一質(zhì)點(diǎn)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2 3 6所示 試求出它在前2s內(nèi)的位移 后2s內(nèi)的位移 前4s內(nèi)的位移 20 20 20m 豎直向上 20m豎直向下 0 課堂練習(xí) 一質(zhì)點(diǎn)沿一直線運(yùn)動 t 0時 位于坐標(biāo)原點(diǎn) 圖2 3 8為質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的速度一時間圖象 由圖可知 1 該質(zhì)點(diǎn)的位移隨時間變化的關(guān)系式是 x 2 在時刻t s時 質(zhì)點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn) 3 從t 0到t 20s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移是 通過的路程是 一4t 0 2t2 10 0 40m 實踐與拓展 位移與時間的關(guān)系式為x v0t at2 2 我們已經(jīng)用圖象表示了速度與時間的關(guān)系 那么 我們能不能用圖象表示位移與時間的關(guān)系呢 例題剖析 一輛汽車以1m s2的加速度行駛了12s 駛過了180m 汽車開始加速時的速度是多少 分析 已知加速度a 1m s2 時間t 12s 位移x 180m 求初速度v0解 由x v0t at2 2得 v0 x at2 2 t 9m s 課堂練習(xí) 1 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(yùn)動 問剎車后10s末車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn) 提示 7 5s后停下 故位移是56 25m 不能帶入10s做題 2 騎自行車的人以5m s的初速度勻減速上一個斜坡 加速度的大小為0 4m s2 斜坡長30m 騎自行車的人通過斜坡需要多少時間 提示 減速運(yùn)動加速度是負(fù)值 解得t 10s或15s 討論得出15s不合題意 閱讀 梅爾敦定理與平均速度公式1280年到1340年期間 英國牛津的梅爾敦學(xué)院的數(shù)學(xué)家曾仔細(xì)研究了隨時間變化的各種量 他們發(fā)現(xiàn)了一個重要的結(jié)論 這一結(jié)論后來被人們稱為 梅爾敦定理 將這一定理應(yīng)用于勻加速直線運(yùn)動 并用我們現(xiàn)在的語言來表述 就是 如果一個物體的速度是均勻增大的 那么 它在某段時間里的平均速度就等于初速度和末速度之和的一半 即 v平 v v0 2 1 勻變速直線運(yùn)動 物體的位移對應(yīng)著v t圖象中圖線與時間軸之間包圍的梯形面積 2 公式 x v0t at2 23 平均速度公式v平 v0 v 2 二 勻變速直線運(yùn)動的位移 思維體操 1 火車沿平直鐵軌勻加速前進(jìn) 通過某一路標(biāo)時的速度為l0 8km h 1min后變成54km h 再經(jīng)一段時間 火車的速度達(dá)到64 8km h 求所述過程中 火車的位移是多少 思維體操 2 一輛汽車以1m s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動 經(jīng)過6s 汽車未停下 汽車行駛了102m 汽車開始減速時的速度是多少 1 勻變速直線運(yùn)動 物體的位移對應(yīng)著v t圖象中圖線與時間軸之間包圍的梯形面積 2 公式 x v0t at2 23 平均速度公式v平 v0 v 24 推論 v2 v02 2ax 二 勻變速直線運(yùn)動的位移 例題剖析 1 一輛載滿乘客的客機(jī)由于某種原因緊急著陸 著陸時的加速度大小為6m s2 著陸前的速度為60m s 問飛機(jī)著陸后12s內(nèi)滑行的距離為多大 300m 例題剖析 2 一輛沿平直公路行駛的汽車 經(jīng)過路口時 其速度為36km h 經(jīng)過路口后以2m s2的加速度加速行駛 求 1 加速3s后的速度和距路口的位移 2 從開始加速到達(dá)該路所限制的最高時速72km h時 距路口的位移 1 16m s39m 2 75m 小結(jié) 一 勻速直線運(yùn)動的位移1 勻速直線運(yùn)動 物體的位移對應(yīng)著v t圖像中的一塊矩形的面積 2 公式 x vt二 勻變速直