勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系(共張ppt)(已修改)
2025-02-19 20:02 本頁面
【正文】 3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系 學(xué)習(xí) 目標(biāo) v t圖像中矩形面積的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 ,感受利用極限思想解決物理問題的科學(xué)思維方法。 。會(huì)應(yīng)用此關(guān)系式對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題進(jìn)行分析和計(jì)算。 x t圖像 ,能應(yīng)用 x t圖像分析物體的運(yùn)動(dòng)。 一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移 ： x=___。 v t圖像求位移：對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng) ,物體的位移在數(shù)值 上等于 v t圖線與對(duì)應(yīng)的時(shí)間軸所包圍的矩形的 _____。 如圖所示陰影圖形面積就等于物體 t時(shí)間內(nèi)的位移。 vt 面積 【 自我思悟 】 如圖所示 ,v t圖像中圖線與時(shí)間軸所圍的矩 形的面積有時(shí)在時(shí)間軸上方 ,有時(shí)在時(shí)間軸下 方 ,這時(shí)物體的位移有何不同 ? 提示： 根據(jù) v t圖像的物理意義 ,圖線在時(shí)間軸上方 ,表明物體向正方向運(yùn)動(dòng) ,圖線與時(shí)間軸所圍的矩形的面積代表物體的位移為正值 ,位移沿正方向 。同理 ,圖線與時(shí)間軸所圍的矩形的面積在時(shí)間軸的下方表明物體的位移是負(fù)值 ,位移沿負(fù)方向。 二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移 vt圖像求位移： (1)推導(dǎo)。 ①把物體的運(yùn)動(dòng)分成幾個(gè)小段 ,如圖甲 ,每段位移 ≈ 每段起始時(shí) 刻速度 每段的時(shí)間 =對(duì)應(yīng)矩形面積。所以 ,整個(gè)過程的位移 ≈ 各個(gè)小矩形面積 _____。 之和 ② 把運(yùn)動(dòng)過程分為更多的小段 ,如圖乙 ,各小矩形的 _________ 可以更精確地表示物體在整個(gè)過程的位移。 面積之和 ③ 把整個(gè)過程分得非常非常細(xì) ,如圖丙 ,小矩形合在一起成了一 個(gè)梯形 ,___________就代表物體在相應(yīng)時(shí)間間隔內(nèi)的位移。 梯形的面積 (2)結(jié)論：做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移對(duì)應(yīng)著 vt圖像中的 ___________________所包圍的面積。 ： x= 。 20 1v t at2?圖線與對(duì)應(yīng)的時(shí)間軸 【 自我思悟 】 ,推導(dǎo)結(jié)果是否嚴(yán)密 ? 提示： 位移公式的推導(dǎo)過程中應(yīng)用了合理的近似 ,并應(yīng)用了極限的思想 ,推導(dǎo)結(jié)果是嚴(yán)密的、正確的。 ,時(shí)間越長 ,勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的位移一定越大嗎 ? 提示： 不一定 ,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與初速度、加速度、時(shí)間三個(gè)因素有關(guān) ,僅根據(jù)初速度和時(shí)間不能確定位移的大小。 三、用圖像表示位移 (x t圖像 ) ：以 ______為橫坐標(biāo) ,以 ______為縱坐標(biāo) ,描述位移隨 時(shí)間變化情況的圖像。 x t圖像：是一條 _____________的直線。 x t圖像：是一條 _____的直線。 時(shí)間 t 位移 x 平行于時(shí)間軸 傾斜 【 自我思悟 】 勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式為 x=vt,由此式可以得出它的位移 x與 時(shí)間 t成線性關(guān)系 ,作出的 x t圖像為傾斜直線 。勻變速直線運(yùn) 動(dòng)的位移公式為 x=v0t+ at2,那么它的 x t圖像應(yīng)為什么形狀 ? 提示： 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移 x是時(shí)間 t的二次函數(shù) ,根據(jù)數(shù)學(xué) 知識(shí)可知?jiǎng)蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)的 x t圖像應(yīng)為拋物線。 1【 盲區(qū)掃描 】 x=v0t+ at2適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng) ,而不是所有的直線運(yùn)動(dòng)。 x=v0t+ at2求解問題時(shí) ,一般取初速度的方向?yàn)檎较颉? vt圖像是一條傾斜的直線 ,xt圖像是一條彎曲的曲線。 vt圖像還是 xt圖像都不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡 ,而是直觀地表示物體的速度及位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。 11一、對(duì)公式 x=v0t+ at2的理解 深化理解 ：位移公式 x=v0t+ at2只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 ：公式中 x、 v0、 a都是矢量 ,應(yīng)用時(shí)必須選取統(tǒng)一的正方向。 11若選 v0方向?yàn)檎较?,則： (1)物體加速 ,a取正值。 (2)物體減速 ,a取負(fù)值。 (3)若位移為正值 ,位移的方向與正方向相同。 (4)若位移為負(fù)值 ,位移的方向與正方向相反。 ：公式 x=v0t+ at2反映了初速度 v0、加速度 a、時(shí)間 t、位移 x之間的關(guān)系 ,當(dāng)其中三個(gè)物理量已知時(shí) ,可求 另一個(gè)未知量。 ： (1)當(dāng) a=0時(shí) ,x=v0t(勻速直線運(yùn)動(dòng) )。 (2)當(dāng) v0=0時(shí) ,x= at2(由靜止開始的勻加速直線運(yùn)動(dòng) )。 11【 微思考 】 (1)利用公式 x=v0t+ at2求出的位移大小等于物體運(yùn)動(dòng)的路程嗎 ? 提示： 不一定 ,當(dāng)物體勻減速運(yùn)動(dòng)到速度為零再反向以等大的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí) ,位移的大小小于路程。 1(2)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度隨時(shí)間均勻增大 ,位移也隨時(shí) 間均勻增大嗎 ? 提示： 不是 ,勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式是 v=v0+at,速度與時(shí) 間成線性關(guān)系 ,均勻增大 。位移公式是 x=v0t+ at2,位移與時(shí)間 不成線性關(guān)系 ,位移雖增大 ,但不是均勻增大。 1【 題組通關(guān) 】 【 示范題 】 (2023 合肥高一檢測 )一物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng) ,初速度大小為 v0=5m/s,加速度大小為 a=,求： (1)物體在 3s內(nèi)的位移大小 。 (2)物體在第 3s內(nèi)的位移大小。 【 解題探究 】 (1)兩小題分別求的是哪段時(shí)間內(nèi)的位移 ? 提示： 第一小題所求位移的時(shí)間間隔是 3s,第二小題所求位移 的時(shí)間間隔是 1s,即 2s末到 3s末的位移。 (2)選用什么公式來求解位移 ? 提示： 因?yàn)槲矬w做勻減速直線運(yùn)動(dòng) ,可以運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng) 的位移公式 x=v0t+ at2來計(jì)算。 1【 規(guī)范解答 】 (1)用位移公式求解 ,3
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