高中物理 2.3 勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系課件 新人教版必修1 (2).ppt

3勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系 1 認(rèn)識什么是勻變速直線運(yùn)動 并知道勻變速直線運(yùn)動的分類 2 理解勻變速直線運(yùn)動的x t圖象特點(diǎn) 3 理解勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系 4 會用速度公式解決簡單的勻變速直線運(yùn)動問題 一 二 一 勻速直線運(yùn)動的位移1 位移公式 x vt 2 用圖象表示位移 做勻速直線運(yùn)動的物體 其v t圖象是一條平行于時間軸的直線 如圖所示 其位移在數(shù)值上等于v t圖象與對應(yīng)的時間軸所包圍的矩形的面積 一 二 一 二 2 位移在v t圖象中的表示 做勻變速直線運(yùn)動的物體的位移對應(yīng)著圖象和時間軸包圍的面積 如圖所示 在0 t時間內(nèi)的位移大小等于陰影部分的面積 一 二 一 二 三 一 利用速度圖象求勻變速直線運(yùn)動的位移如圖所示 圖中的傾斜直線ab表示一個做勻變速直線運(yùn)動物體的v t圖象 為了求出物體在時間t內(nèi)的位移 我們把時間劃分為許多小的時間間隔 設(shè)想物體在每一時間間隔內(nèi)都做勻速直線運(yùn)動 而從一個時間間隔到下一個時間間隔 物體的速度發(fā)生跳躍性的變化 因此 它的v t圖象由圖中的一些平行于時間軸的間斷線段組成 由于勻速直線運(yùn)動的位移可以用v t圖象與時間軸之間的面積來表示 因此上面設(shè)想的物體在時間t內(nèi)運(yùn)動的位移 可用圖中的一個個小矩形面積之和 即階梯狀折線與時間軸之間的面積 來表示 一 二 三 如果時間的分割再細(xì)些 物體速度的躍變發(fā)生得更頻繁 它的v t圖象就更接近于物體的真實運(yùn)動的圖象 階梯狀折線與時間軸之間的面積就更接近于傾斜直線ab與時間軸之間的面積 當(dāng)時間間隔無限細(xì)分時 間斷的階梯線段就趨向于傾斜直線ab 階梯狀折線與時間軸之間的面積就趨向于傾斜直線ab與時間軸之間的面積 這樣 我們就得出結(jié)論 勻速直線運(yùn)動的位移也可以用v t圖象與時間軸之間的面積來表示 運(yùn)用類似的分析方法可以得出 上述結(jié)論不僅對勻變速直線運(yùn)動適用 對一般的變速直線運(yùn)動也是適用的 一 二 三 一 二 三 一 二 三 三 勻變速直線運(yùn)動的兩個重要推論1 平均速度做勻變速直線運(yùn)動的物體 在一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度 還等于這段時間初 末速度矢量和的一半 推導(dǎo) 設(shè)物體的初速度為v0 做勻變速直線運(yùn)動的加速度為a t時刻的速度為v 一 二 三 一 二 三 類型一 類型二 類型三 例題1 一輛卡車初速度為v0 10m s 以a 2m s2的加速度行駛 求 1 卡車在3s末的速度v3 2 卡車在6s內(nèi)的位移x6與平均速度v 3 卡車在第6s內(nèi)的位移x 點(diǎn)撥 卡車做勻加速直線運(yùn)動 根據(jù)速度公式可求得3s末的速度 根據(jù)位移公式可求得6s內(nèi)的位移 第6s內(nèi)的位移等于前6s內(nèi)的位移減去前5s內(nèi)的位移 類型一 類型二 類型三 題后反思正確應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的速度公式和位移公式是解決本題的關(guān)鍵 類型一 類型二 類型三 例題2 多選 某物體運(yùn)動的v t圖象如圖所示 下列說法正確的是 a 物體在第1s末運(yùn)動方向發(fā)生變化b 物體在第2s內(nèi)和第3s內(nèi)的加速度是相同的c 物體在4s末返回出發(fā)點(diǎn)d 物體在6s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) 且最大位移為1m點(diǎn)撥 用v t圖象分析問題時要注意 1 v t圖象中直線的斜率表示物體運(yùn)動的加速度 2 圖線和t軸所圍的面積的數(shù)值等于物體的位移大小 圖線和t軸所圍成的面積的數(shù)值的絕對值的和等于物體的路程 類型一 類型二 類型三 解析 由題圖可知 物體在前2s內(nèi)速度先增大后減小 但運(yùn)動方向沒有變化 選項a錯誤 第2s內(nèi)和第3s內(nèi)圖線的斜率沒變 所以加速度相同 選項b正確 在v t圖象中 圖線與坐標(biāo)軸所圍的 面積 表示物體的位移 從圖象可以看出 前4s內(nèi)物體的位移為零 所以物體在4s末返回出發(fā)點(diǎn) 選項c正確 物體在第6s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) 6s內(nèi)的位移為1m 選項d正確 答案 bcd 類型一 類型二 類型三 例題3 一輛小汽車在一段平直的高速公路上勻速行駛 速度大小為v0 108km h 由于前方出現(xiàn)險情 司機(jī)緊急剎車 剎車時汽車的加速度大小為5m s2 求 1 汽車開始制動后t1 10s內(nèi)滑行的距離 2 開始制動后汽車發(fā)生位移x 80m所經(jīng)歷的時間t2 類型一 類型二 類型三 類型一 類型二 類型三 類型一 類型二 類型三 觸類旁通試求汽車剎車后最后2s的初速度和最后2s