人教版高中物理必修一第二章.pptx

3 匀变速直线运动的位移与时间 的关系,第二章 匀变速直线运动的研究,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,目标定位,二、匀变速直线运动的位移,三、用图象表示位移(x-t图象),栏目索引,一、匀速直线运动的位移,对点检测 自查自纠,一、匀速直线运动的位移,知识梳理,做匀速直线运动的物体在时间t内的位移x ，在vt图象中，位移在数值上等于vt图象与对应的时间轴所围的 ,vt,矩形面积,答案,【深度思考】,如图1所示，质点在5 s内的位移是多大？,图1,答案 v-t图象中矩形的面积表示质点的位移，由图可知质点前3秒内的位移为33 m9 m，后2秒内的位移为(2)2 m4 m,5秒内的位移是9 m(4) m5 m,返回,答案,知识梳理,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,答案,(2)把运动分成更多的小段，如图丙，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. (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.位移与时间的关系式：x= .,面积之和,梯,形的面积,包围的面积,答案,3.对位移公式xv0t at2的理解 (1)适用条件： 直线运动. (2)矢量性：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 值；匀减速直线运动，a取 值. 若位移为正值，位移的方向与规定的正方向 ；若位移为负值，位移的方向与规定的正方向 . (3)两种特殊形式： 当a0时，x (匀速直线运动). 当v00时，x (由静止开始的匀变速直线运动).,匀变速,正,负,相同,相反,v0t,答案,【深度思考】,物体做变加速直线运动时，其vt图象是一条曲线，此时物体的位移是否还对应vt图象中图线与时间轴所包围的面积？,答案 是.推导匀变速直线运动位移时所用的无限分割的思想，同样适用于变加速直线运动，用同样的方法可证明：变加速直线运动中物体的位移也对应vt图象中图线与时间轴所包围的面积.,答案,典例精析,例1 一物体做匀加速直线运动，初速度为v05 m/s，加速度为a0.5 m/s2，求： (1)物体在前3 s内的位移；,解析 根据匀变速直线运动的位移公式，前3 s内物体的位移,答案 17.25 m,解析答案,(2)物体在第3 s内的位移.,解析 前2 s内物体的位移,在第3 s内物体的位移xx3x217.25 m11 m6.25 m,答案 6.25 m,解析答案,例2 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汽车通过的距离是多少？,解析答案,总结提升,解析 设从开始刹车至汽车停止所用的时间为t0，选v0的方向为正方 向.v0108 km/h30 m/s，由vv0at得t0 5 s 方法一：因为汽车刹车时间为5 s，之后汽车是静止的.故汽车刹车7 s内通过的距离等于刹车5 s内经过的位移，由xv0t0 305 m(6)52 m75 m. 方法二：逆向思维法：把汽车的运动看做反向的加速运动：x 652 m75 m.,答案 75 m,总结提升,总结提升,刹车类问题的处理思路 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t刹 ，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. 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.,例3 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3甲所示.,图3,(1)在图乙中画出物体在06 s内的v-t图线；,解析答案,解析 第1秒内为初速度为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,(2)求在这6 s内物体的位移.,答案 18 m,返回,解析答案,总结提升,返回,总结提升,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.,三、用图象表示位移(x-t图象),知识梳理,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.对x-t图象的理解 (1)斜率：斜率的绝对值表示 的大小；斜率的正负表示 的方向. (2)截距：纵截距表示物体起始 ，横截距表示物体开始运动的 . (3)交点：交点表示两物体在同一时刻处于同一位置，即 .,时间,位移,速度,速度,位置,时刻,相遇,答案,3.几种常见的位移时间图象 (1)静止物体的x-t图象是 时间轴的直线，如图4直线a. (2)匀速直线运动的x-t图象是一条 的直线，如图直线b，斜率表示速度. (3)匀变速直线运动的x-t图象是 ，如图曲线c，曲线上某点切线的斜率表示那一时刻的 .,图4,平行于,倾斜,抛物线,速度,答案,4.注意：(1)无论是v-t图象还是x-t图象都 物体的运动轨迹(填“是”或“不是”). (2)v-t图象和x-t图象都只能描述 运动，不能描述 运动(填“直线”或“曲线”).,不是,直线,曲线,答案,典例精析,返回,例4 如图5是在同一条直线上运动的A、B两质点的xt图象，由图可 知( ),图5,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 D.A质点在0t1做加速运动，之后做匀速运动,解析答案,技巧点拨,解析 由图象可知，t0时，B在A后面，故A错误； 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错误； A质点在0t1时间内做匀速运动，之后处于静止状态，故D错误. 答案 B,技巧点拨,技巧点拨,返回,运动图象的应用技巧 (1)确认是哪种图象，vt图象还是xt图象. (2)理解并熟记五个对应关系. 斜率与加速度或速度对应. 纵截距与初速度或初始位置对应. 横截距对应速度或位移为零的时刻. 交点对应速度或位置相同. 拐点对应运动状态发生改变.,对点检测 自查自纠,1,2,3,4,1.(匀变速直线运动的位移及有关计算)(多选)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/s2 B.v04 m/s，a8 m/s2 C.2 s内的位移为24 m D.2 s末的速度为24 m/s,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.,BC,解析答案,1,2,3,4,2.(匀变速直线运动的位移及有关计算)(多选)某物体运动的v-t图象如图6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/s2 B.在0到5 s末的时间内，位移为10 m C.在0到6 s末的时间内，位移为7.5 m D.在0到6 s末的时间内，位移为6.5 m,图6,解析答案,1,2,3,4,答案 AD,1,2,3,4,3.(匀变速直线运动的位移及有关计算)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；,解得x7.5 m.,答案 7.5 m,解析答案,1,2,3,4,(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.,解析 设经时间t0停下,t23 s时的位移大小等于前2 s内的位移大小,解析答案,1,2,3,4,返回,4.(位移时间图象)(多选)甲、乙两物体同时开始做直线运动，它们的位移x与时间t的图