高一物理匀变速直线运动位移与时间关系.pptx

第六节第六节匀变速直线运动位移与时间的关系匀变速直线运动位移与时间的关系课标定位：课标定位：应用：应用：1.运用匀变速直线运动的运用匀变速直线运动的vt图像解决有关位移图像解决有关位移问题问题2运用公式运用公式xv0t at2解决有关问题解决有关问题理解：理解：1.利用极限思想解决物理问题的科学思维方法利用极限思想解决物理问题的科学思维方法2公式公式xv0t at2的意义和导出过程的意义和导出过程认识：认识：1.匀速直线运动的位移与匀速直线运动的位移与vt图像中矩形面积的图像中矩形面积的对应关系对应关系2匀变速直线运动的位移与匀变速直线运动的位移与vt图像中四边形面图像中四边形面积的对应关系积的对应关系 第第六六节节核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练课前自主学案课前自主学案课标定位课标定位课前自主学案课前自主学案一、匀变速直线运动的位移一、匀变速直线运动的位移位移公式位移公式x_.1公式中公式中x、v0、a均是均是_，应用公式解题前，应用公式解题前应先根据正方向明确它们的正、负值应先根据正方向明确它们的正、负值2.当当v00时，时，x_，表示初速度为零的匀加，表示初速度为零的匀加速直线运动的速直线运动的_与时间的关系与时间的关系3当当a0时，时，xv0t，表示，表示_运动的位移运动的位移与时间的关系与时间的关系矢量矢量位移位移匀速直线匀速直线二、位移二、位移时间图像时间图像(xt图像图像)1图像的作法图像的作法以横轴表示以横轴表示_，纵轴表示，纵轴表示_根据实际根据实际数据选取单位，选定标度，描出数据点，用平滑数据选取单位，选定标度，描出数据点，用平滑曲线连接各点得曲线连接各点得xt图像图像2图线的意义图线的意义表示的是物体做直线运动的表示的是物体做直线运动的_随随_变化变化的规律，而不是质点的运动轨迹的规律，而不是质点的运动轨迹时间时间位移位移位移位移时间时间3匀速直线运动的匀速直线运动的xt图像特点图像特点如图如图161所示，是一条倾斜直线正向匀速是所示，是一条倾斜直线正向匀速是斜向上直线，负向匀速是斜向下直线斜向上直线，负向匀速是斜向下直线图图1614位移在位移在vt图像中的表示：做匀变速直线运动图像中的表示：做匀变速直线运动的物体的位移对应着的物体的位移对应着vt图像中的图线和时间轴图像中的图线和时间轴包围的图形的包围的图形的“_”如图如图162所示，在所示，在0t时间内的位移大小等于梯形的时间内的位移大小等于梯形的_面积面积图图162面积面积核心要点突破核心要点突破一、对位移公式的进一步理解一、对位移公式的进一步理解1反映了位移随时间的变化规律反映了位移随时间的变化规律2因为因为v0、a、x均为矢量，使用公式时应先规定均为矢量，使用公式时应先规定正方向一般以正方向一般以v0的方向为正方向的方向为正方向若若a与与v0同向，则同向，则a取正值；取正值；若若a与与v0反向，则反向，则a取负值；取负值；若位移计算结果为正值，说明这段时间内位移的若位移计算结果为正值，说明这段时间内位移的方向为正；方向为正；若位移计算结果为负值，说明这段时间内位移的若位移计算结果为负值，说明这段时间内位移的方向为负方向为负即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1.两物体都做匀变速直线运动，在给定的时间间两物体都做匀变速直线运动，在给定的时间间隔内隔内()A加速度大的，其位移一定也大加速度大的，其位移一定也大B初速度大的，其位移一定也大初速度大的，其位移一定也大C末速度大的，其位移一定也大末速度大的，其位移一定也大D平均速度大的，其位移一定也大平均速度大的，其位移一定也大此推论常有两方面的应用：一是用以判断物体是此推论常有两方面的应用：一是用以判断物体是否做匀变速直线运动；二是用以求加速度否做匀变速直线运动；二是用以求加速度特别提醒：特别提醒：(1)以上推论只适用于匀变速直线运动，其他性以上推论只适用于匀变速直线运动，其他性质的运动不能套用推论式来处理问题质的运动不能套用推论式来处理问题(2)推论式推论式xxaT2常在实验中根据打出的纸常在实验中根据打出的纸带求物体的加速度带求物体的加速度即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2.汽车由静止开始做匀加速直线运动，速度达到汽车由静止开始做匀加速直线运动，速度达到v时立即做匀减速直线运动，最后停止，运动的全时立即做匀减速直线运动，最后停止，运动的全部时间为部时间为t，则汽车通过的全部位移为，则汽车通过的全部位移为()三、对位移三、对位移时间图像的理解时间图像的理解1位移位移时间图像时间图像(xt图像图像)在平面直角坐标系中，用横轴表在平面直角坐标系中，用横轴表示时间示时间t，用纵轴表示位移，用纵轴表示位移x，如图，如图163所示，根据给出所示，根据给出(或测定或测定)的数据，作出几个点的坐标，用的数据，作出几个点的坐标，用直线将几个点连起来，则这条直直线将几个点连起来，则这条直线就表示了物体的运动特点线就表示了物体的运动特点图图163(2)若物体做匀速直线运动，则若物体做匀速直线运动，则xt图像是一条倾图像是一条倾斜的直线，直线的斜率表示物体的速度斜率的斜的直线，直线的斜率表示物体的速度斜率的大小表示速度的大小，斜率的正、负表示物体的大小表示速度的大小，斜率的正、负表示物体的运动方向，如图运动方向，如图163中的中的a、b所示所示(3)若若xt图像为平行于时间轴的直线，表明物体图像为平行于时间轴的直线，表明物体处于静止状态如图处于静止状态如图163中的中的c所示所示图图163(4)纵截距表示运动物体的初始位置，图纵截距表示运动物体的初始位置，图163中中所示所示a、b物体分别是从原点、原点正方向物体分别是从原点、原点正方向x2处开始处开始运动的运动的(5)图线的交点表示相遇，如图图线的交点表示相遇，如图163所示中的交所示中的交点表示点表示a、b、c三个物体在三个物体在t1时刻在距原点正方向时刻在距原点正方向x1处相遇处相遇图图163特别提醒：特别提醒：(1)xt图图像像只只能能用用来来描描述述直直线线运运动动，图图像像弯弯曲曲，是质点速度变化的原因是质点速度变化的原因(2)xt图像表示的是位移图像表示的是位移x随时间随时间t变化的情况，变化的情况，绝不是物体运动的轨迹绝不是物体运动的轨迹即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)3.某某物物体体的的位位移移与与时时间间图图像像如如图图164所所示示，则则下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A物体运行的轨迹是抛物线物体运行的轨迹是抛物线B物体运行的时间为物体运行的时间为8 sC物体运动所能达到的最大位物体运动所能达到的最大位移为移为80 mD在在t4 s时刻，物体的瞬时速度为零时刻，物体的瞬时速度为零图图164解析：解析：选选BCD.因为位移随时间的变化关系曲线因为位移随时间的变化关系曲线并非为物体运动的轨迹由图像可知，在并非为物体运动的轨迹由图像可知，在04 s内物体沿正方向前进内物体沿正方向前进80 m，非匀速；，非匀速；4 s8 s内内物体沿与原来相反的方向运动至原点在物体沿与原来相反的方向运动至原点在t4 s时，图线上该点处切线的斜率为零，故此时速度时，图线上该点处切线的斜率为零，故此时速度为零由以上分析知为零由以上分析知A错，错，B、C、D均正确均正确课堂互动讲练课堂互动讲练位移公式的理解及应用位移公式的理解及应用 一一赛赛车车进进入入直直道道后后开开始始做做匀匀加加速速运运动动，教教练练员员测测得得在在前前2 s内内经经过过的的位位移移为为52 m，随随后后3 s内内经经过的位移为过的位移为123 m，之后还能加速，之后还能加速2 s，求：，求：(1)赛车刚进入直道时的速度和加速度；赛车刚进入直道时的速度和加速度；(2)赛车这一次在直道上加速的位移赛车这一次在直道上加速的位移例例例例1 1【思路点拨思路点拨】题目中已知了时间、位移，利用题目中已知了时间、位移，利用位移与时间的关系列方程，可求得初速度和加速位移与时间的关系列方程，可求得初速度和加速度度【答案】【答案】(1)20 m/s6 m/s2(2)287 m变式训练变式训练1汽车以汽车以2 m/s2的加速度由静止开始运的加速度由静止开始运动，求动，求5 s内汽车的位移和第内汽车的位移和第5 s内汽车的位移内汽车的位移答案：答案：25 m9 m位移图像的理解及应用位移图像的理解及应用 一辆汽车做直线运动的一辆汽车做直线运动的xt图像如图图像如图165所示，请分析：所示，请分析：(1)以每以每5 s为时间间隔，求出各时间段内的平均速为时间间隔，求出各时间段内的平均速度；度；(2)根据所得平均速度分析根据所得平均速度分析这辆汽车做什么运动这辆汽车做什么运动例例例例2 2图图165【思路点拨思路点拨】要求某一段内物体运动的平均速要求某一段内物体运动的平均速度，需先找出相应的位移和所用时间根据度，需先找出相应的位移和所用时间根据xt图像判断物体的运动情况，应根据图像斜率的变图像判断物体的运动情况，应根据图像斜率的变化分析，在化分析，在xt图像中，斜率表示了物体运动的图像中，斜率表示了物体运动的速度若斜率不变，则物体做匀速直线运动，若速度若斜率不变，则物体做匀速直线运动，若斜率发生变化，物体就做变速运动斜率发生变化，物体就做变速运动【答案】【答案】(1)各时间段内的平均速度均为各时间段内的平均速度均为4 m/s(2)匀速直线运动匀速直线运动【方法总结】【方法总结】xt图像反映了不同时刻质点的图像反映了不同时刻质点的位移，图线的斜率表示速度的大小斜率的正、位移，图线的斜率表示速度的大小斜率的正、负表示运动方向负表示运动方向变变式式训训练练2图图166所所示示是是A、B两两质质点点做做直直线线运动的位移运动的位移时间图像，由图可知时间图像，由图可知()AA物体做匀速直线运动物体做匀速直线运动BB物体做曲线运动物体做曲线运动Ct0内内A、B两物体的位移相等两物体的位移相等Dt0内内A、B两物体的路程相等两物体的路程相等图图166解析：解析：选选ACD.由图像知，由图像知，A质点的位移随时间质点的位移随时间均匀增加，故均匀增加，故A做匀速直线运动做匀速直线运动B质点的位移质点的位移不随时间均匀变化，所以不随时间均匀变化，所以B做变速直线运动做变速直线运动A、B两质点的位移都随着时间的增加而增大，两质点的位移都随着时间的增加而增大，A、B均做单方向直线运动，所以均做单方向直线运动，所以t0时间内，时间内，A、B的位移相等，路程相等的位移相等，路程相等vt图像的理解及应用图像的理解及应用 某一做直线运动的物体的某一做直线运动的物体的vt图像如图图像如图167所示，根据图像求：所示，根据图像求：(1)物体距出发点的最远距离物体距出发点的最远距离(2)前前4 s物体的位移物体的位移(3)前前4 s内通过的路程内通过的路程例例例例3 3图图167【思路点拨】【思路点拨】解答本题应注意以下三点：解答本题应注意以下三点：(1)vt图像与图像与t轴所围的轴所围的“面积面积”表示物体位移大表示物体位移大小小(2)“面积面积”在在t轴之上表示位移是正值，在下表示位轴之上表示位移是正值，在下表示位移是负值移是负值(3)物体通过的路程为物体通过的路程为t轴上、下轴上、下“面积面积”绝对值的绝对值的和和【答案答案】(1)6 m(2)5 m(3)7 m变式训练变式训练3 有一质点从有一质点从t0开始，由原点沿着开始，由原点沿着x轴轴正方向出发，其速度正方向出发，其速度时间图像如图时间图像如图168所示，所示，下列说法正确的是下列说法正确的是()At1 s，质点离原点的距离最大，质点离原点的距离最大Bt2 s，质点离原点的距离最大，质点离原点的距离最大Ct2 s，质点回到原点，质点回到原点Dt4 s，质点回到原点，质点回到原点图图168解析：解析：选选BD.前前2 s内，物体一直向正方向运动，内，物体一直向正方向运动，后后2 s向反方向运动，故向反方向运动，故2 s末物体离原点最远，末物体离原点最远，A错、错、B对；由图像的面积等于位移可知，前对；由图像的面积等于位移可知，前2 s物物体向前运动了体向前运动了5 m，后，后2 s又返回了又返回了5 m，故，故4 s末末物体又回到出发的原点，物体又回到出发的原点，C错，错，D对对知能优化训练知能优化训练本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此进入课件目录点此进入课件目录按按ESC键退出全屏播放键退出全屏播放谢谢使用谢谢使用