新人教版高中物理《匀变速直线运动的位移与时间的关系》PPT课件.ppt

匀变速直线运动的位移匀变速直线运动的位移与时间的关系与时间的关系 知识回顾知识回顾: :匀变速直线运动匀变速直线运动1、a方向和方向和v0方向相同方向相同加速运动加速运动2、a方向和方向和v0方向相反方向相反减速运动减速运动v=v0+at注意：以初速度方向为正方向，当物体做加速运注意：以初速度方向为正方向，当物体做加速运动时，动时，a取正值；当物体做减速运动时，取正值；当物体做减速运动时，a取负值取负值vt0vt0一、匀速直线运动的位移一、匀速直线运动的位移问题问题1：匀速直线运动的位移公式？：匀速直线运动的位移公式？在时间在时间t内的位移：内的位移：x=vt问题问题2：在：在v-t图象中如何表示位移？图象中如何表示位移？ 对于匀速直线运动，物体对于匀速直线运动，物体的的位移位移对应着对应着v-t图象中一块图象中一块矩形的面积矩形的面积问题问题3：匀变速直线运动的位移与：匀变速直线运动的位移与v-t图象是否图象是否也有类似关系？也有类似关系？阅读课本第阅读课本第37页页“思考与讨论思考与讨论”科学思想方法：无限分割，逐渐逼近，再累科学思想方法：无限分割，逐渐逼近，再累加加微元法微元法问题问题4：材料中体现了什么科学思想？：材料中体现了什么科学思想？问题问题5：此科学思想方法能否应用到：此科学思想方法能否应用到v-t图象上？图象上？从从v-t图象中探究匀变速直线运动的位移图象中探究匀变速直线运动的位移1234梯形梯形OABC的面积在数值上就等于做匀变速直的面积在数值上就等于做匀变速直线运动物体在线运动物体在0（此时速度为（此时速度为v0）到）到t（此时速（此时速度为度为v）这段时间的位移。）这段时间的位移。二、匀变速直线运动的位移公式二、匀变速直线运动的位移公式由图可知：梯形由图可知：梯形OABC的面积的面积S=（OC+AB）OA/2代入各物理量得：代入各物理量得：tvvx)(210又又 v=v0+at得：得：2021attvx匀匀变变速速直直线线运运动动的的位位移移公公式式t tv v0 0v vv v0 0t tt tv v0 0t tv v0 0v vv v0 0t tt tv v0 0例例1：一辆汽车以：一辆汽车以1m/s2的加速度行驶了的加速度行驶了12s，驶，驶过了过了180m。汽车开始加速时的速度是多少？。汽车开始加速时的速度是多少？解：以汽车运动的初速解：以汽车运动的初速v0为正方向为正方向由由得：得：2021attvxsmsmattxv/9/1212112180210例例2、在平直公路上，一汽车的速度为、在平直公路上，一汽车的速度为10m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后的加速度运动，问刹车后4s末车离开始刹末车离开始刹车点多远？车点多远？刹车问题刹车问题!解解:以汽车初速度方向为正方向以汽车初速度方向为正方向2021attvx所以由所以由得：车的位移：得：车的位移：x = v0t+at2 /2=10 4m - 242/2m=24m则：则：v0 =10m/s a= - 2m/s2 t=4s思考：求汽车刹车后思考：求汽车刹车后8 8秒的位移呢？秒的位移呢？例例3、一质点以一定初速度沿竖直方向抛出，得、一质点以一定初速度沿竖直方向抛出，得到它的到它的v-t图象如图所示，试求出它在前图象如图所示，试求出它在前2s内的内的位移；前位移；前4s内的位移。内的位移。v/ms-1t/s052-54前前2s内物体的位移为内物体的位移为5m前前4s内物体的位移为内物体的位移为0注意：当图象在时间轴注意：当图象在时间轴时，表示的位移为时，表示的位移为问题问题6：课本第：课本第40页页“思考与讨论思考与讨论”匀变速直线运动在匀变速直线运动在x-t图象中是一条抛物线图象中是一条抛物线注意：注意：x-t图象不是物体运动的轨迹图象不是物体运动的轨迹 运用初中数学课中学过的函数图像知运用初中数学课中学过的函数图像知识，你能画出初速度为识，你能画出初速度为0的匀变速直线运动的匀变速直线运动x=at2/2的的x-t图像的草图吗？图像的草图吗？vX=一一4t+0.2t2v请你根据本式求出请你根据本式求出v0和和a；并描绘出；并描绘出x-t图像图像小结小结: :1、v-t图象中的面积表示位移图象中的面积表示位移2、位移和时间关系的公式：、位移和时间关系的公式：3、具体计算时要考虑到实际情况、具体计算时要考虑到实际情况 例如例如刹车过程。刹车过程。x=v0t+at2/2加速运动时加速运动时a取正，加速运动时取正，加速运动时a取负取负三、平均速度与中间时刻速度的推导三、平均速度与中间时刻速度的推导将将s s代入代入整理得：整理得：观察右图可得：观察右图可得：vt2vv（v+vt）v t2（v+vt）vsttv/m.s-1v0vtt2v t2t/s2、位移公式：、位移公式：2021attvx1、速度公式：、速度公式：vv0+at匀变速直线运动规律：匀变速直线运动规律：3、平均速度：、平均速度：)(210vvv位移与速度的关系位移与速度的关系例例1：推动弹头加速运动。若把子弹在枪筒中：推动弹头加速运动。若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动，设子弹的加速度的运动看做匀加速直线运动，设子弹的加速度a=5105m/s2，枪筒长，枪筒长x=0.64m，求子弹射出，求子弹射出枪口时的速度。枪口时的速度。解：以子弹射出枪口时速度解：以子弹射出枪口时速度v方向为正方向方向为正方向smsmvaxv/800/064.010522520axvv2202可得：可得：由位移公式：由位移公式：2021attvx又由速度公式：又由速度公式：vv0+at三、匀变速直线运动位移与速度的关系三、匀变速直线运动位移与速度的关系由位移公式：由位移公式：2021attvx又由速度公式：又由速度公式：vv0+at得：得：axvv2202不涉及到时间t，用这个公式方便匀变速直线运动规律：匀变速直线运动规律：3、位移与速度关系：、位移与速度关系：axvv22024、平均速度：、平均速度：txvvv)(2102、位移公式：、位移公式：2021attvx1、速度公式：、速度公式：vv0+at例例2：一辆汽车做匀减速直线运动，初速度：一辆汽车做匀减速直线运动，初速度为为15m/s，加速度大小为，加速度大小为3m/s2，求：，求：（1）汽车）汽车3s末速度的大小。末速度的大小。（2）汽车的速度减为零所经历的时间。）汽车的速度减为零所经历的时间。（3）汽车）汽车2s内的位移。内的位移。（4）汽车第）汽车第2s内的位移。内的位移。（5）汽车）汽车8s的位移。的位移。寻找更多的方法！寻找更多的方法！注意做题的注意做题的格式格式、用字母用字母符号符号来表示来表示物理量物理量例例3：一辆汽车原来匀速行驶，速度是：一辆汽车原来匀速行驶，速度是24m/s，从某时刻起以从某时刻起以2m/s2的加速度匀加速行驶。从的加速度匀加速行驶。从加速行驶开始行驶加速行驶开始行驶180m所需时间为多少？所需时间为多少？解：设初速度解：设初速度v0方向为正，所需时间为方向为正，所需时间为t根据题意得：根据题意得：v0 =24m/s a=2m/s2 x =180m2021attvx所以由所以由得：得：t2+24t-180=0t1=6s t2= -30s所以行驶所以行驶180m所需的时间为所需的时间为6s(舍去）舍去）注意要结合注意要结合实际情况实际情况例例4：骑自行车的人以：骑自行车的人以5m/s的初速度匀减地上的初速度匀减地上一个斜坡，加速度的大小为一个斜坡，加速度的大小为0.4m/s2，斜坡长，斜坡长30m，骑自行车的人通过斜坡需要多少时间？，骑自行车的人通过斜坡需要多少时间？解：以初速度解：以初速度v0方向为正方向方向为正方向2021attvx由位移公式由位移公式代入数据解得：代入数据解得：t1=10s，t2=15s讨论：讨论：把两个时间代入速度公式可算出对应的末速度把两个时间代入速度公式可算出对应的末速度:v1=1m/s，v2=-1m/s与实际情况不符，舍去！与实际情况不符，舍去！答案：答案：t=10s根据题意得：根据题意得：v0 =5m/s a=0.4m/s2 x =30m1.在匀变速直线运动中连续相等的时间（在匀变速直线运动中连续相等的时间（T）内位移之差）内位移之差是否是恒量？若不是，写出之间的关系；若是，恒量是是否是恒量？若不是，写出之间的关系；若是，恒量是多少？多少？2.在匀变速直线运动中，某段时间中间时刻的瞬时速度在匀变速直线运动中，某段时间中间时刻的瞬时速度与全程的平均速度有什么样的关系？与全程的平均速度有什么样的关系？202vvvvt2aTx 3.在匀变速直线运动中，某段位移中间位置的瞬时速度在匀变速直线运动中，某段位移中间位置的瞬时速度与这段位移的初、末速度有什么样的关系？与这段位移的初、末速度有什么样的关系？22202vvvx匀匀变变速速直直线线运运动动的的推推论论你能比较你能比较的大小吗？的大小吗？2/2/xtvv与（1）1s末、末、2s末末、 3s末末ns末的速度之比为多少？末的速度之比为多少？（2）1s内、内、2s内内、 3s内内ns内的位移之比为多少？内的位移之比为多少？（3）第）第1s内、第内、第2s内内、第第 3s内内第第ns内的位移之比内的位移之比为多少？为多少？（4）第）第1个个x、第、第2个个x、第、第 3个个x第第n个个x相邻相等位相邻相等位移的时间之比为多少？移的时间之比为多少？1：2：3：:n1：4：9：:n21：3：5：:2n-1)1( :.: )23( : ) 12( :1nn初初速速度度为为0的的匀匀变变速速直直线线运运动动的的推推论论例例1.做匀减速直线运动的物体经做匀减速直线运动的物体经4s后停止，若在后停止，若在第第1s内的位移为内的位移为14m，则最后，则最后1s的位移与的位移与4s内的内的位移各是多少？位移各是多少？ 解法一：解法一：（常规法常规法 ）解法二：解法二：（逆向思维）（逆向思维）解法三：解法三：（平均速度求（平均速度求解）解）2m,32m例例2.一个做匀变速直线运动的质点，在连续相等的时间间隔一个做匀变速直线运动的质点，在连续相等的时间间隔内，通过的位移分别为内，通过的位移分别为24m和和64m，每一个时间间隔为，每一个时间间隔为4s，求质点的初速度和加速度求质点的初速度和加速度.ABCx2x1解法一：基本公式法：解法一：基本公式法：X1=vAt+1/2at2X2=vA（2t）+1/2a（2t）2-（vAt+1/2at2）解法二：平均速度公式：解法二：平均速度公式：解法三：用推论式：解法三：用推论式：2aTx 21BAvvv22CBvvv2CABvvvA B C D E F G 2.80 4.40 5.957.579.1010.71如下图是小车在斜面上滑动时，通过计时器所得的一条纸如下图是小车在斜面上滑动时，通过计时器所得的一条纸带，每两个计数点之间有带，每两个计数点之间有4个点没有标出个点没有标出.根据如下数据，根据如下数据，判断小车做什么运动，判断的依据是什么？判断小车做什么运动，判断的依据是什么？求下车运动的加速度求下车运动的加速度a=1.58m/s2