勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系PPT課件

1、3 3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系與時(shí)間的關(guān)系v/msv/ms-1-10 0202040405 5101015153030t/st/s50501010飛機(jī)著陸過程中的位移與飛機(jī)著陸過程中的位移與時(shí)間是什么關(guān)系？時(shí)間是什么關(guān)系？勻加速直線運(yùn)動(dòng)中的位移是怎樣隨時(shí)間變化的？勻加速直線運(yùn)動(dòng)中的位移是怎樣隨時(shí)間變化的？1.1.知道勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移對(duì)應(yīng)著知道勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移對(duì)應(yīng)著v-tv-t圖像中的圖像中的矩形面積。矩形面積。2.2.理解理解v-tv-t圖像中圖線與圖像中圖線與t t軸所圍的面積表示在這軸所圍的面積表示在這段時(shí)間內(nèi)的位移。段時(shí)間內(nèi)的位移。( (難點(diǎn)難點(diǎn)) )3

2、.3.掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系及其掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系及其簡單應(yīng)用。簡單應(yīng)用。( (重點(diǎn)重點(diǎn)) )寫一寫：寫一寫：請(qǐng)同學(xué)們寫出做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在請(qǐng)同學(xué)們寫出做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在時(shí)間時(shí)間t t內(nèi)的位移與時(shí)間的關(guān)系式內(nèi)的位移與時(shí)間的關(guān)系式: :畫一畫：畫一畫：請(qǐng)同學(xué)們在坐標(biāo)紙上作請(qǐng)同學(xué)們在坐標(biāo)紙上作出勻速直線運(yùn)動(dòng)的出勻速直線運(yùn)動(dòng)的v vt t圖像圖像x=vtx=vt議一議：議一議：能否在能否在v vt t圖像中表示出做勻速直線運(yùn)圖像中表示出做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體在時(shí)間動(dòng)的物體在時(shí)間t t內(nèi)的位移呢？內(nèi)的位移呢？一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移v t

3、公式法公式法圖像法圖像法方法一：方法一：x=vtx=vt 結(jié)論：結(jié)論：勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移對(duì)應(yīng)勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移對(duì)應(yīng)著著vt vt 圖線與圖線與t t軸所夾的軸所夾的矩形矩形“面積面積”。 方法二：方法二：面積面積v/ms-1t/s2641083 45 6021甲甲-2-4x乙乙X X甲甲X X乙乙特別提醒：特別提醒：面積也有正負(fù)面積也有正負(fù), ,面積面積為正值為正值, ,表示位移的表示位移的方向?yàn)檎较蚍较驗(yàn)檎较? ,面積面積為負(fù)值為負(fù)值, ,表示位移的表示位移的方向?yàn)樨?fù)方向。方向?yàn)樨?fù)方向?！締栴}思考問題思考】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與它的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與它的v vt t圖像，是否也有圖像

4、，是否也有類似的關(guān)系？自己閱讀教材類似的關(guān)系？自己閱讀教材3737頁到頁到3838頁的思考與討頁的思考與討論，思考：材料中體現(xiàn)了什么科學(xué)思想？論，思考：材料中體現(xiàn)了什么科學(xué)思想？科學(xué)思想方法：把過程先微分后再累加科學(xué)思想方法：把過程先微分后再累加( (積分積分) )的思的思想。想。( (無限分割，逐漸逼近無限分割，逐漸逼近) )此思想方法能否應(yīng)用到此思想方法能否應(yīng)用到v-tv-t圖像上？圖像上？AABBCCDD粗略地表示位移粗略地表示位移較精確地表示位移較精確地表示位移vtV0vtvt0t tt t1 1t t2 2t t3 3vt0t tt t1 1t t2 2t t3 3t t4 4t t

5、5 5t t6 6t t7 7假如把時(shí)間軸無限分割，假如把時(shí)間軸無限分割，情況又會(huì)怎么樣呢？情況又會(huì)怎么樣呢？二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移面積面積v/mv/ms s-1-10 0202040405 5101015153030t/st/s50501010勻變速直線勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移運(yùn)動(dòng)的位移仍可用圖線仍可用圖線與坐標(biāo)軸所與坐標(biāo)軸所圍的面積表圍的面積表示示從從v-tv-t圖像中探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖像中探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移面積面積結(jié)論結(jié)論例題：某物體運(yùn)動(dòng)的速度圖像如圖所示，求例題：某物體運(yùn)動(dòng)的速度圖像如圖所示，求(1)0(1)03s3s內(nèi)的位移內(nèi)的位移(2)5(2)5

6、7s7s內(nèi)的位移內(nèi)的位移(3)3(3)37s7s內(nèi)的位移內(nèi)的位移v vt t13574-4(s)(s)(m/s)(m/s)010m10m-4m-4m0m0m正向加正向加速速正向勻速正向勻速正向減速正向減速反向加速反向加速思路點(diǎn)撥：思路點(diǎn)撥：求解求解v-tv-t圖線與時(shí)間軸圖線與時(shí)間軸所圍的面積所圍的面積【學(xué)以致用學(xué)以致用】1.1.由圖可知：梯形由圖可知：梯形OABCOABC的面積的面積S=(OC+AB)S=(OC+AB)OA/2OA/2代入各物理量得：代入各物理量得：tvvx)(210又又v=vv=v0 0+at+at得：得：二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移201xv tat2

7、2.2.對(duì)位移公式對(duì)位移公式 的理解的理解: :反映了位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。反映了位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。因?yàn)橐驗(yàn)? 0、a a、x x均為矢量，使用公式時(shí)應(yīng)先規(guī)均為矢量，使用公式時(shí)應(yīng)先規(guī)定正方向。定正方向。( (一般以一般以0 0的方向?yàn)檎较虻姆较驗(yàn)檎较? )若物體若物體做勻加速運(yùn)動(dòng)做勻加速運(yùn)動(dòng),a,a取正值取正值, ,若物體做勻減速運(yùn)動(dòng)若物體做勻減速運(yùn)動(dòng), ,則則a a取負(fù)值。取負(fù)值。201xv tat2(3)(3)若若v v0 0=0,=0,則則x=x=(4)(4)特別提醒特別提醒:t:t是指物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際時(shí)間是指物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際時(shí)間, ,要將要將位移與發(fā)生這段位移的時(shí)間對(duì)應(yīng)起來。位移與

8、發(fā)生這段位移的時(shí)間對(duì)應(yīng)起來。21at2例例1 1：一輛汽車以：一輛汽車以1m/s1m/s2 2的加速度加速行駛了的加速度加速行駛了12s12s，駛，駛過了過了180m180m。汽車開始加速時(shí)的速度是多少？。汽車開始加速時(shí)的速度是多少？解：解：以汽車運(yùn)動(dòng)的初速以汽車運(yùn)動(dòng)的初速v v0 0為正方向?yàn)檎较蛴捎傻茫旱茫?01xv tat20 x11801vatm/s1 12m/s9m/st2122 先用字母代表物先用字母代表物理量進(jìn)行運(yùn)算理量進(jìn)行運(yùn)算解：解：設(shè)實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間為設(shè)實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t t0 0，以汽車初速度方向?yàn)檎较?。，以汽車初速度方向?yàn)檎较颉?vvat由由00v15ts7.5sa2得運(yùn)

9、動(dòng)時(shí)間得運(yùn)動(dòng)時(shí)間說明剎車后說明剎車后7.5s7.5s汽車停止運(yùn)動(dòng)。汽車停止運(yùn)動(dòng)。220 0011xv tat15 7.5m2 7.5 m 56.25m22 知車的位移知車的位移201xv tat2所以由所以由例例2. 2. 在平直公路上，一汽車的速度為在平直公路上，一汽車的速度為15m/s15m/s。從某時(shí)刻開。從某時(shí)刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以始剎車，在阻力作用下，汽車以2m/s2m/s2 2的加速度運(yùn)動(dòng)，問剎的加速度運(yùn)動(dòng)，問剎車后車后10s10s末汽車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？末汽車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？提醒：提醒：注意剎車陷阱注意剎車陷阱三、用圖像表示位移三、用圖像表示位移位移與時(shí)間的關(guān)系也可以

10、用圖像來表示，這種圖像叫位移與時(shí)間的關(guān)系也可以用圖像來表示，這種圖像叫位移位移時(shí)間圖像，即時(shí)間圖像，即x-tx-t圖像。你能畫出勻變速直線圖像。你能畫出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)的x-tx-t圖像的草圖嗎？試試看。圖像的草圖嗎？試試看。a a為靜止物體的為靜止物體的x-tx-t圖像：圖像：平行于時(shí)間軸的直線平行于時(shí)間軸的直線b b為勻速直線運(yùn)動(dòng)的為勻速直線運(yùn)動(dòng)的x-tx-t圖像：圖像：一條傾斜的直線一條傾斜的直線c c為勻變速直線運(yùn)動(dòng)的為勻變速直線運(yùn)動(dòng)的x-tx-t圖像：圖像：拋物線拋物線ct t0 x xa ab b【問題思考問題思考】 如果一位同學(xué)問：如果一位同學(xué)問：“我們研究的是直線運(yùn)動(dòng)，為我

11、們研究的是直線運(yùn)動(dòng)，為什么畫出來的什么畫出來的x-tx-t圖像不是直線？圖像不是直線？”你應(yīng)該怎樣向他解你應(yīng)該怎樣向他解釋？釋？位移圖像描述的是位移隨時(shí)間的變化規(guī)律，圖像不是位移圖像描述的是位移隨時(shí)間的變化規(guī)律，圖像不是運(yùn)動(dòng)軌跡。勻變速直線運(yùn)動(dòng)在運(yùn)動(dòng)軌跡。勻變速直線運(yùn)動(dòng)在x-tx-t圖像中是一條拋物線。圖像中是一條拋物線。特別提醒：特別提醒：x-tx-t圖像不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡圖像不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡x-tx-t圖像與圖像與v-tv-t圖像的比較圖像的比較一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移物體的位移對(duì)應(yīng)著物體的位移對(duì)應(yīng)著v-tv-t圖像中圖像中圖線與時(shí)間軸包圍的面積。圖線與時(shí)間軸包圍的面積。

12、二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移物體的位移對(duì)應(yīng)著物體的位移對(duì)應(yīng)著v-tv-t圖像中圖線與時(shí)間軸包圍的面積。圖像中圖線與時(shí)間軸包圍的面積。公式：公式： 三、用圖像表示位移三、用圖像表示位移x-tx-t圖像表示的是位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。圖像表示的是位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。 201xv tat21.1.某物體運(yùn)動(dòng)的速度圖像如圖所示，根據(jù)圖像可知某物體運(yùn)動(dòng)的速度圖像如圖所示，根據(jù)圖像可知 ( () )A.0A.02 s2 s內(nèi)的加速度為內(nèi)的加速度為1 m/s1 m/s2 2B.0B.05 s5 s內(nèi)的位移為內(nèi)的位移為10 m10 mC.C.第第1 s1 s末與第末與第3 s3 s末的速度

13、末的速度方向相同方向相同D.D.第第1 s1 s末與第末與第5 s5 s末加速度方向相同末加速度方向相同 AC AC2.2.某質(zhì)點(diǎn)沿某質(zhì)點(diǎn)沿軸運(yùn)動(dòng)的速度圖像如圖所示，則下列軸運(yùn)動(dòng)的速度圖像如圖所示，則下列判斷正確的是判斷正確的是( )( )A.A.第第1s1s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變B.B.第第2s2s末回到出發(fā)點(diǎn)末回到出發(fā)點(diǎn)C.C.前前3s3s的總位移為的總位移為3m3mD.D.第第4s4s末回到出發(fā)點(diǎn)末回到出發(fā)點(diǎn)x0221234st /1/smvD D點(diǎn)撥：點(diǎn)撥：要明確各段圖線的要明確各段圖線的(1)(1)初速度情況；初速度情況； (2)(2)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)；運(yùn)動(dòng)性質(zhì)； (3)(3)運(yùn)動(dòng)時(shí)間。運(yùn)動(dòng)時(shí)間。3.3.從車站開出的汽車，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，走了從車站開出的汽車，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，走了12s12s時(shí)，時(shí)，發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來，于是立即做勻減速運(yùn)動(dòng)發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來，于是立即做勻減速運(yùn)動(dòng)直至停車。汽車從開出到停止總共歷時(shí)直至停車。汽車從開出到停止總共歷時(shí)20s20s，行進(jìn)了，行進(jìn)了50 m50 m。求汽車在此過程中的最大速度。求汽車在此過程中的最大速度。解：解：設(shè)最高速度為設(shè)最高速度為v vm m，由題意可得方程，由題意可得方程整理得整理得 m/s m/s 221 1m