2015-2016学年高一物理人教版必修1配套课件：第二章 第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系 .ppt

1、第二章匀变速直线运动的研究第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系目标定位1.了解位移公式的推导过程，理解公式的含义，知道位移对应v-t图象与坐标轴围成的面积.2.会利用公式xv0t at2和匀变速直线运动的v-t图象解决有关问题.3.了解匀速直线运动的x-t图象的意义、特点，了解匀变速直线运动的x-t图象的特点.1 预习导学梳理识记点拨2 课堂讲义理解深化探究3 对点练习巩固应用反馈4第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系预习导学梳理识记点拨一、匀速直线运动的位移做匀速直线运动的物体在时间t内的位移x，在速度图象中，位移在数值上等于v-t图象与对应的时间轴所围的_.vt矩形面积5第3讲 匀

2、变速直线运动的位移与时间的关系想一想：如图1所示，质点在5 s内的位移是多大？图16第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系答案v-t图象中矩形的面积表示质点的位移，由图可知质点3秒内的位移为33 m9 m，后2秒的位移为22 m4 m,5秒内的位移是9 m4 m13 m.7第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系二、匀变速直线运动的位移1.由v-t图象求位移：(1)物体运动的v-t图象如图2甲所示，把物体的运动分成几个小段，如图乙，每段位移每段起始时刻速度每段时间对应矩形面积.所以整个过程的位移各个小矩形.图2面积之和8第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系(2)把运动分成更多的小段，如图

3、丙，各小矩形的，可以更精确地表示物体在整个过程的位移.(3)把整个过程分得非常非常细，小矩形合在一起形成了一个梯形，就代表物体在相应时间间隔内的位移.面积之和梯形的面积9第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系(4)结论：匀变速直线运动的v-t图象与t轴代表匀变速直线运动相应时间内的位移.2.位移与时间关系式：x.包围的面积10第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系想一想：如果物体运动的v-t图象如图3所示，5 s内物体的位移是多大？图311第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系答案根据v-t图象与t轴所围的面积表示位移，可知物体t 时间内的位移等于梯形的面积：xS m20 m.12第3讲

4、 匀变速直线运动的位移与时间的关系三、用图象表示位移(x-t 图象)1.定义：以为横坐标，以为纵坐标，描述位移随时间变化情况的图象叫位移时间图象.2.静止物体的x-t图象：是一条的直线.3.匀速直线运动的x-t图象：是一条的直线.时间位移平行于时间轴倾斜13第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系课堂讲义理解深化探究一、匀变速直线运动的位移公式及有关计算1.位移公式 xv0t at2的推导如图2所示，在匀变速直线运动中运用“无限分割、逐步逼近”的微分思想可得v-t图象与时间轴所围成的“面积”表示位移.14第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系如图4所示，速度图线和时间轴所包围的梯形面积为S

5、(OCAB)OA.图415第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系16第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系2.对位移公式xv0t at2的理解(1)适用条件：匀变速直线运动.(2)公式xv0t at2为矢量式，其中的x、v0、a 都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一般选初速度v0的方向为正方向：匀加速直线运动，a取正值；匀减速直线运动，a取负值.17第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系若位移为正值，位移的方向与规定的正方向相同；若位移为负值，位移的方向与规定的正方向相反.(3)两种特殊形式：当a0时，xv0t(匀速直线运动).当v00时，x at2(由静止开始的匀变速直线运动).1

6、8第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系3.用v-t图象求位移图线与时间轴所围成的“面积”表示位移.“面积”在时间轴上方表示位移为正，在时间轴下方表示位移为负；通过的路程为时间轴上、下方“面积”绝对值之和.19第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系例1 一辆汽车以1 m/s2的加速度加速行驶了12 s，驶过了180 m，汽车开始加速时的速度为多少？解析 以汽车初速度方向为正方向，运动示意图如图所示20第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系答案9 m/s21第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系例2 物体由静止开始在水平面上行驶，06 s内的加速度随时间变化的图线如图5甲所示.图522第

7、3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系(1)在图乙中画出物体在06 s内的v-t图线；解析第1秒内为初速度0的匀加速直线运动，末速度v1at4 m/s，v-t 图象是倾斜的直线，14 s加速度为0，速度不变为匀速直线运动，46 s初速度为第1秒23第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系的末速度v14 m/s，加速度a2 m/s2，末速度v6v1at0，图象如图所示：答案见解析图24第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系(2)求在这6 s内物体的位移.答案18 m25第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系二、位移时间图象(x-t图象)1.对x-t图象的理解(1)斜率：斜率的绝对值表示速度的

8、大小；斜率的正负表示速度的方向.(2)截距：纵截距表示物体起始位置，横截距表示物体开始运动的时刻.(3)交点：交点表示两物体在同一时刻处于同一位置，即相遇.26第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系2.几种常见的位移时间图象(1)静止物体的x-t图象是平行于时间轴的直线，如图6直线a.(2)匀速直线运动的x-t图象是一条倾斜的直线，如图直线b，斜率表示速度.27第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系(3)匀变速直线运动的x-t图象是抛物线，如图曲线c，曲线上某点切线的斜率表示那一时刻的速度.图628第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系3.注意：(1)无论是v-t图象还是x-t图象都不是

9、物体的运动轨迹.(2)v-t图象和x-t图象都只能描述直线运动，不能描述曲线运动.29第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系例3 如图7是在同一条直线上运动的A、B两质点的x-t图象，由图可知()A.t0时，A在B后面B.B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面C.在0t1时间内B的运动速度比A大图730第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系D.A质点在0t1做加速运动，之后做匀速运动解析 由图象可知，t0时，B在A后面，故A不对；B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面，B正确；在0t1时间内B的斜率小于A,故B的运动速度比A小,C不对；A质点在0t1做匀速运动，故D不对.答案B31

10、第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系三、刹车类问题实际交通工具刹车后可认为是做匀减速直线运动，当速度减小到零时，车辆就会停止.解答此类问题的思路是：先求出它们从刹车到静止的刹车时间，再比较所给时间与刹车时间的关系确定运动时间，最后再利用运动学公式求解.32第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系注意：对于末速度为零的匀减速直线运动，也可采用逆向思维法，即把运动倒过来看成是初速度为零的匀加速直线运动.33第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系例4一辆汽车以108 km/h的速度行驶，现因紧急事故急刹车并最终停止运动.已知汽车刹车过程的加速度大小为6 m/s2，则从开始刹车经过7 s汽车通过

11、的距离是多少？解析设从刹车开始至汽车停止所用的时间为t0，选v0的方向为正方向.34第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系方法一：因为汽车刹车时间为5 s，之后汽车是静止的.故刹车7 s内通过的距离等于刹车5 s内经过的位移，35第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系答案75 m36第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系对点练习巩固应用反馈匀变速直线运动的位移及有关计算1.某质点的位移随时间变化的关系是x4t4t2，x与t的单位分别为m和s，下列说法正确的是()A.v04 m/s，a4 m/s2B.v04 m/s，a8 m/s2C.2 s内的位移为24 m D.2 s末的速度为24 m/

12、s37第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系解析将位移随时间变化的关系与位移公式xv0t at2相对照即可判定v04 m/s，a8 m/s2，A错误，B正确.把t2 s代入公式可得x24 m，C正确.由于vv0at，即v48t，把t2 s代入可得v20 m/s，D错误.答案BC38第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系2.某物体运动的v-t图象如图8所示,根据图象可知,该物体()A.在0到2 s末的时间内，加速度为1 m/s2B.在0到5 s末的时间内，位移为10 mC.在0到6 s末的时间内，位移为7.5 mD.在0到6 s末的时间内，位移为6.5 m图839第3讲 匀变速直线运动的位移

13、与时间的关系40第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系在 56 s内物体的位移等于t轴下面三角形面积x2(11)m0.5 m，故06 s内物体的位移xx1x26.5 m，D正确，C错误.答案AD41第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系位移时间图象(x-t图象)3.甲、乙两质点同时开始做直线运动，它们的位移x与时间t 的图象如图9所示，则()A.甲物体做匀加速直线运动，乙物体做曲线运动B.甲、乙两物体从同一地点出发图942第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系C.出发时乙在甲前x0处D.甲、乙两物体有两次相遇解析由于图象是x-t图象，过原点的直线表示物体做匀速直线运动，所以甲做匀速直线运

14、动，A不对；甲从原点出发，乙从x0处出发，故B不对、C对；43第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系由图看出，甲、乙有两个交点，故两物体有两次相遇，D是正确的.答案CD44第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系刹车类问题4.一辆卡车紧急刹车过程加速度的大小是5 m/s2，如果在刚刹车时卡车的速度为10 m/s，求：(1)刹车开始后1 s内的位移大小；45第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系答案7.5 m46第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系(2)刹车开始后3 s内的位移大小和3 s内的平均速度大小.t23 s的位移大小等于前2 s内的位移大小47第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系