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匀变速直线运动的位移与时间的关系. 复习导入. 匀变速直线运动的速度公式:. V=v 0 +at. 问: v—t 图象中 1 、 2 、 3 三条图线各表示物体做什么运动 ?. v. 2. V 2. 图线 1 是初速度为零的匀加速直线运动. 1. V 1. 图线 2 是初速度为 V 1 的匀加速直线运动. 3. 图线 3 是初速度为 V 2 的匀减速直线运动. 0. t. 新课教学. 一、匀速直线运动的位移. 请同学们动手画出物体做匀速直线运动的 v—t 图象,并结合自己所画的图象,求出图线与 t 轴(初、末时刻)围成的矩形面积 S 。. 公式法.
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复习导入 匀变速直线运动的速度公式: V=v0+at 问:v—t图象中1、2、3三条图线各表示物体做什么运动? v 2 V2 图线1是初速度为零的匀加速直线运动 1 V1 图线2是初速度为V1的匀加速直线运动 3 图线3是初速度为V2的匀减速直线运动 0 t
新课教学 一、匀速直线运动的位移 请同学们动手画出物体做匀速直线运动的v—t图象,并结合自己所画的图象,求出图线与t轴(初、末时刻)围成的矩形面积S。 公式法 x=vt 结论: 对于匀速直线运动,物体的位移对应着v – t 图象中一块矩形的面积。 图象法 说明:△x=x2-x1,若x1=0,则△x=x2-x1=x 面积正好是 v t v S t
甲 在v-t图象中位移的方向的表示 矩形面积在t轴上方时,表示位移 的方向为正方向,位移为正值。 v/m·s-1 10 矩形面积在t轴下方时,表示位移的方向为负方向,位移为负值。 8 6 4 2 1 2 3 4 5 6 t/s 0 -2 乙 -4 X甲 >0 正方向 X X乙 <0
二.匀变速直线运动的位移 v v v v t v0 t t t 1、根据对比提出猜想 S s ? 斜率k表示? 加速度a 斜率k表示? 加速度a 面积S可以表示位移x吗? 面积s表示位移x
思考与讨论 下面是某一物体在0~0.5s内做匀加速直线运动的情况(见下表),表中“速度”一行是物体在0、1、2……5几个位置的瞬时速度。
思考与讨论 以下是关于这个问题的讨论。 讨论:能不能根据表中的数据,用最简便的方法估算这一物体从位置0到位置5的位移? 答:能。可以用下面的办法估算: x=0.4×0.1+0.6×0.1+0.8×0.1+1.2×0.1+1.4×0.1= …… 提示:我们在学习瞬时速度时用某一小段时间内的平均速度粗略地表示这 段时间内某一时刻的瞬时速度,反过来呢?
思考与讨论 如果要提高估算的精确程度,有什么方法?请大家考虑:如果当初实验时时间间隔不是取1 s,而是取得更小些,比如0.1 s,同样用这个方法计算,误差是不是会小一些?如果取0.01 s、0.001 s …… 误差又会怎样?
v v v v v0 t t t t1 t3 t2 t t4 t6 t2 t3 t5 t1 t7 t t 0 0 2、运用数学思想得出结论 面积 ? 假如把时间轴无限分割,情况又会怎么样呢? 匀变速直线运动的位移 较精确地表示位移 粗略地表示位移
v/m/s 0 t t/s 从v-t图象中探究匀变速直线运动的位移 匀变速直线运动的位移仍可用图线与坐标轴所围的面积表示 结论 v v0 下面请同学们依据这个结论和v-t图象,求得位移的计算式。
代入各物理量得: 得: 收获 下面请同学们依据这个结论和v-t图象,求得位移的计算式。 由图可知:梯形OABC的面积 S梯形=(OC+AB)×OA/2 又v=v0+at 由x= v t得: 匀变速运动的平均速度公式:v=(v0+v)/2
二.匀变速直线运动的位移 1.位移公式: 2.对位移公式的理解: ⑴反映了位移随时间的变化规律. (2)公式适用匀变速直线运动. (3)因为υ0、α、x均为矢量,使用公式时应先规定正方向。(一般以υ0的方向为正方向)若物体做匀加速运动,a取正值,若物体做匀减速运动,则a取负值.
(4)若v0=0,则x= (5)特别提醒:t是指物体运动的实际时间,要将位移与发生这段位移的时间对应起来. (6)代入数据时,各物理量的单位要统一.(用国际单位制中的主单位)
课堂探究 例1: 一质点以一定初速度沿竖直方向抛出,得到它的速度一时间图象如图2—3—6所示.试求出它在前2 s内的位移_________,后2 s内的位移_________,前4s内的位移_________. 5m -5m 0 正方向 5m -5m 0
课堂探究 由 得: 例2:一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s,驶过了180m。汽车开始加速时的速度是多少? 【思考】 1、汽车做什么运动? 2、哪些量已知,要求什么量?作出运动过程示意图。 3、如何求解? 解:以汽车运动的初速度v0的方向为正方向 先用字母代表物理量进行运算
评析:1.使用速度公式和位移公式应先规定正方向.评析:1.使用速度公式和位移公式应先规定正方向. 2.一般地取初速度方向为正(若初速度为零,一般规定运动方向为正方向).若为加速运动,a取正值;若为减速运动,a取负值.
课堂探究 解:以汽车初速方向为正方向 由 得运动时间 所以由 所以由 知车的位移 知车的位移 例3、在平直公路上,一汽车的速度为15m/s。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10s末车离开始刹车点多远? 正确解答:设车实际运动时间为t0,以汽车初速方向为正方向。 说明刹车后7 .5s汽车停止运动。 刹车问题! 评析:在应用位移公式解决实际问题时,要具体问题具体分析。
课堂训练 解:选取初速度方向为正方向.因快艇做 匀加速直线运动,根据匀变速直线运动规律 2、一艘快艇以2 m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动,快艇的初速度是6 m/s.求这艘快艇在8 s末的速度和8 s内经过的位移. 代入数据,可得快艇在8 s末的速度为 vt=v0+at=(6+2×8)m/s=22 m/s 快艇在8 s内发生的位移为 =(6×8+ x2×82) m=112 m 即这艘快艇在8 s末的速度为22 m/s,8 s内经过的位移是112 m.
知识点小结 第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系 一、匀速直线运动的位移1、位移公式:x=v·t2、从v—t图像看位移结论:v-t图线下面矩形的面积表示 匀速直线运动物体的位移。 二、匀变速直线运动的位移 1、位移的公式:x 2、从v—t图像看位移结论: v—t图线下梯形的面积表示匀变速直线运动物体的位移。