勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系.ppt

1、2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移一、勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移x=vt v t S結(jié)論：結(jié)論： 對(duì)于勻速直線對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體的位移運(yùn)動(dòng)，物體的位移對(duì)應(yīng)著對(duì)應(yīng)著v t 圖象中圖象中一塊矩形的一塊矩形的面積面積。 公式公式法法圖象圖象法法面積正好是面積正好是 v t1.位移公式位移公式:2.v t 圖象圖象: :探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?讓學(xué)生通過(guò)研究重物加速下落的運(yùn)動(dòng)，定性探究其位移與時(shí)讓學(xué)生通過(guò)研究重物加速下落的運(yùn)動(dòng)，定性探究其位移與時(shí)間的關(guān)系。經(jīng)歷科學(xué)探究活動(dòng)，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法。間的關(guān)系。經(jīng)歷科學(xué)探究活動(dòng)，學(xué)會(huì)實(shí)

2、驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法。二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 作出作出x-tx-t圖象并分析圖象特點(diǎn)。圖象并分析圖象特點(diǎn)。 如果是一條直線，說(shuō)明如果是一條直線，說(shuō)明x t，如果是一條曲線，就，如果是一條曲線，就有可能是有可能是x t2 , x t3三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材 鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、重錘，刻度尺等鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、重錘，刻度尺等四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟 (1)(1)將打點(diǎn)計(jì)器固定到鐵架臺(tái)上，紙帶一端系著重將打點(diǎn)計(jì)器固定到鐵架臺(tái)上，紙帶一端系著重錘，另一端穿過(guò)計(jì)時(shí)器。錘，另一端穿過(guò)計(jì)時(shí)器。 (2)(2)用手捏住紙帶，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，松手讓重錘自由用手捏住紙帶，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，松手讓重錘自由下落，計(jì)

3、時(shí)器在紙帶上留下一串小點(diǎn)。下落，計(jì)時(shí)器在紙帶上留下一串小點(diǎn)。 (3)(3)換另一條紙帶，重復(fù)前面的步驟。換另一條紙帶，重復(fù)前面的步驟。探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)五、處理數(shù)據(jù)五、處理數(shù)據(jù) (1)(1)數(shù)據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)測(cè)量 取點(diǎn)跡清晰的紙帶，分別測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到位置取點(diǎn)跡清晰的紙帶，分別測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到位置0 0的距離，填的距離，填入下表。入下表。 (2)(2)數(shù)據(jù)列表數(shù)據(jù)列表位置編號(hào)位置編號(hào)012345位移位移(x/cm)時(shí)間(t/s)0 00.040.040.080.080.120.12 0.160.16 0.200.20時(shí)間的平方(t2/s2)0 00.00160.0016 0.00640.0064 0.01

4、440.01440.02560.0256 0.040.04012435x1x2x3x4x5探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)(3) (3) 描點(diǎn)繪圖描點(diǎn)繪圖六、得出結(jié)論六、得出結(jié)論 t/sx/cm05100.05150.10.150.2 0.252025x/cmt2/s205100.01150.02 0.03 0.04 0.0520252tx 圖象tx圖象2txvtvt面積面積s s表示位移表示位移x x面積面積S S可以表示位移可以表示位移x x嗎？嗎？vtv0vt二二. .勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式Ss粗略地表示位移粗略地表示位移較精確地表示位移較精確地表示位移2 2、運(yùn)用數(shù)學(xué)思想得出

5、結(jié)論、運(yùn)用數(shù)學(xué)思想得出結(jié)論vtv0vtvt0tt1t2t3vt0tt1t2t3t4t5t6t7假如把時(shí)間假如把時(shí)間t t無(wú)限分割，無(wú)限分割，情況又會(huì)怎么樣呢？情況又會(huì)怎么樣呢？v/m/s0tt/s勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移仍可用圖線與坐標(biāo)移仍可用圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積表示軸所圍的面積表示結(jié)論結(jié)論從從v v- -t t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖象中探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移vv0把把v=v0+at代入解得代入解得由圖可知：梯形由圖可知：梯形OABC的面積的面積S梯形梯形=（OC+AB）OA/2代入各物理量得：代入各物理量得：tvvx)(210收獲收獲下面請(qǐng)同學(xué)們依據(jù)這個(gè)結(jié)論和下面

6、請(qǐng)同學(xué)們依據(jù)這個(gè)結(jié)論和v-t圖象，求得位移的計(jì)算式。圖象，求得位移的計(jì)算式。2021tvatx二二. .勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移1.1.位移公式：位移公式：2021attvx2.2.對(duì)位移公式的理解對(duì)位移公式的理解: :(1)(1)反映了位移隨時(shí)間的變化規(guī)律反映了位移隨時(shí)間的變化規(guī)律. .(3)(3)因?yàn)橐驗(yàn)? 0、x x均為均為矢量矢量，使用公式時(shí)應(yīng)先規(guī)定使用公式時(shí)應(yīng)先規(guī)定正正方向方向。（一般以（一般以0 0的方向?yàn)檎较颍┤粑矬w做的方向?yàn)檎较颍┤粑矬w做勻加速勻加速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng),a,a取取正正值值, ,若物體做若物體做勻減速運(yùn)動(dòng)勻減速運(yùn)動(dòng), ,則則a a取取負(fù)負(fù)值值. .(2)

7、(2)公式適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng). .(4)(4)若若v v0 0=0,=0,則則x=x=212at(5)(5)代入數(shù)據(jù)時(shí)代入數(shù)據(jù)時(shí), ,各物理量的單位要各物理量的單位要統(tǒng)一統(tǒng)一 ( (用國(guó)際單用國(guó)際單位制中的主單位位制中的主單位) .) .【分析分析】我們研究的是汽車從開始加速到駛過(guò)我們研究的是汽車從開始加速到駛過(guò)180m,180m,歷時(shí)歷時(shí)12s12s這個(gè)這個(gè)過(guò)程。我們以開始加速位置為原點(diǎn)，沿汽車前進(jìn)方向建立坐標(biāo)軸過(guò)程。我們以開始加速位置為原點(diǎn)，沿汽車前進(jìn)方向建立坐標(biāo)軸, ,即即x=180m,t=12s;x=180m,t=12s;由于汽車加速行駛，加速度的方向與速度方

8、向由于汽車加速行駛，加速度的方向與速度方向一致，故一致，故a=1m/sa=1m/s2 2, ,加速度不變，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可用勻加速度不變，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，待求量是這個(gè)過(guò)程的初速度變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，待求量是這個(gè)過(guò)程的初速度v v0 0。例例1 1：一輛汽車以：一輛汽車以1m/s1m/s2 2的加速度加速行駛了的加速度加速行駛了12s12s，駛過(guò)了駛過(guò)了180m180m。汽車開始加速時(shí)的速度是多少？。汽車開始加速時(shí)的速度是多少？解：解：以汽車運(yùn)動(dòng)的初速度以汽車運(yùn)動(dòng)的初速度v0的方向?yàn)檎较虻姆较驗(yàn)檎较蛴捎傻茫旱茫?021attvxm/s9m/s12121

9、m/s12180210attxv先用字母代表物先用字母代表物理量進(jìn)行運(yùn)算理量進(jìn)行運(yùn)算典例精析典例精析【思考思考】1 1、我們研究的是哪個(gè)過(guò)程？、我們研究的是哪個(gè)過(guò)程？2 2、汽車做什么運(yùn)動(dòng)？、汽車做什么運(yùn)動(dòng)？3 3、哪些量已知，要求什么量？作、哪些量已知，要求什么量？作出運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖。出運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖。汽車開始加速時(shí)的速度是汽車開始加速時(shí)的速度是9m/s9m/s。小結(jié)小結(jié): :1.1.要要認(rèn)真閱讀和審題，認(rèn)真閱讀和審題，并學(xué)會(huì)并學(xué)會(huì)畫物理情境示畫物理情境示意圖。意圖。2.2.使用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移公使用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移公式時(shí)應(yīng)先規(guī)定正方向。一般地取初速度方式時(shí)應(yīng)先規(guī)

10、定正方向。一般地取初速度方向?yàn)檎ㄈ舫跛俣葹榱悖话阋?guī)定運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎ㄈ舫跛俣葹榱?，一般?guī)定運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍?。若為加速運(yùn)動(dòng)，向?yàn)檎较颍?。若為加速運(yùn)動(dòng)，a a取正值；取正值；若為減速運(yùn)動(dòng)，若為減速運(yùn)動(dòng)，a a取負(fù)值取負(fù)值. .3.3.一般先用字母代表物理量進(jìn)行運(yùn)算，得出一般先用字母代表物理量進(jìn)行運(yùn)算，得出由已知量表達(dá)未知量的關(guān)系式，然后把數(shù)由已知量表達(dá)未知量的關(guān)系式，然后把數(shù)值代入式中，求出未知量的值，這樣做能值代入式中，求出未知量的值，這樣做能清楚地看出未知量和已知量的關(guān)系，計(jì)算清楚地看出未知量和已知量的關(guān)系，計(jì)算也比較簡(jiǎn)便。也比較簡(jiǎn)便。4.4.各物理理單位要用國(guó)際單位。各物理理單位要用國(guó)

11、際單位。訓(xùn)練訓(xùn)練1.1.以以10m/s10m/s速度行駛的列車開始下坡，在速度行駛的列車開始下坡，在坡路上的加速度等于坡路上的加速度等于0.2m/s0.2m/s2 2，經(jīng)過(guò)，經(jīng)過(guò)30s30s到達(dá)坡到達(dá)坡底，求坡路的長(zhǎng)度？底，求坡路的長(zhǎng)度？針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練解：解：以汽車運(yùn)動(dòng)的初速度以汽車運(yùn)動(dòng)的初速度v0的方向?yàn)檎较虻姆较驗(yàn)檎较蛩运?021attvx22)30(/2 . 02130/10ssmssmm390坡路的長(zhǎng)度為坡路的長(zhǎng)度為。m390得得解解:以汽車初速方向?yàn)檎较蛞云嚦跛俜较驗(yàn)檎较?021attvx所以由所以由mssmssmattvx36)3(/2213/15212220剎車后

12、剎車后3s末的位移末的位移剎車后剎車后10s末的位移末的位移mssmssmattvx50)10(/22110/15212220 例例2 2、在平直公路上，汽車以、在平直公路上，汽車以15m/s15m/s的速度勻速的速度勻速行駛。從某時(shí)刻開始剎車，在阻力作用下，汽車行駛。從某時(shí)刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以以2m/s2m/s2 2的加速度運(yùn)動(dòng)，問(wèn)剎車后的加速度運(yùn)動(dòng)，問(wèn)剎車后3s3s末和末和10s10s末汽末汽車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？典例精析典例精析 例例2 2、在平直公路上，汽車以、在平直公路上，汽車以15m/s15m/s的速度勻速的速度勻速行駛。從某時(shí)刻開始剎車，在阻力作用下

13、，汽車行駛。從某時(shí)刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以以2m/s2m/s2 2的加速度運(yùn)動(dòng)，問(wèn)剎車后的加速度運(yùn)動(dòng)，問(wèn)剎車后3s3s末和末和10s10s末汽末汽車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？savt5 . 721500得運(yùn)動(dòng)時(shí)間得運(yùn)動(dòng)時(shí)間正確解答：正確解答：設(shè)車實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間為設(shè)車實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t0，以汽車初，以汽車初速方向?yàn)檎较?。速方向?yàn)檎较颉Ｕf(shuō)明剎車后說(shuō)明剎車后7 .5s汽車停止運(yùn)動(dòng)。汽車停止運(yùn)動(dòng)。mmattvx25.565 . 72215 . 7152122000得汽車得汽車10s末的位移末的位移atvv0由由2021attvx所以由所以由剎車問(wèn)題剎車問(wèn)題!評(píng)析：在應(yīng)用位移公式解決

14、實(shí)際問(wèn)題時(shí)，要具體問(wèn)題具體分析。評(píng)析：在應(yīng)用位移公式解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，要具體問(wèn)題具體分析。典例精析典例精析訓(xùn)練訓(xùn)練2.2.一輛汽車以一輛汽車以20m/s20m/s的速度行駛，現(xiàn)因故的速度行駛，現(xiàn)因故剎車，并最終停止運(yùn)動(dòng)，已知汽車剎車過(guò)程的剎車，并最終停止運(yùn)動(dòng)，已知汽車剎車過(guò)程的加速度大小是加速度大小是5m/s5m/s2 2，則汽車從開始剎車經(jīng)過(guò)，則汽車從開始剎車經(jīng)過(guò)5s5s所通過(guò)的距離是多少？所通過(guò)的距離是多少？針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練解：設(shè)汽車從開始剎車到停止的時(shí)間為解：設(shè)汽車從開始剎車到停止的時(shí)間為t t0 0，以汽車，以汽車初速方向?yàn)檎较虺跛俜较驗(yàn)檎较騛tvv0由由ssavvt4520000得

15、運(yùn)動(dòng)時(shí)間得運(yùn)動(dòng)時(shí)間說(shuō)明剎車后說(shuō)明剎車后4s汽車停止運(yùn)動(dòng)汽車停止運(yùn)動(dòng)mssmssmattvx40)4(/5214/2021222000知車的位移知車的位移2021attvx所以由所以由四四. .本節(jié)小結(jié)本節(jié)小結(jié)1.1.公式法：公式法：2.2.圖象法：圖象法：2021attvx:) 1 (圖象勻速直線運(yùn)動(dòng)的tv矢量式矢量式st /)/(1smvost /)/(1smvo:)2(圖象勻變速直線運(yùn)動(dòng)的tv1.1.礦井里的升降機(jī)從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，礦井里的升降機(jī)從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)3s,3s,它的速度達(dá)到它的速度達(dá)到3m/s3m/s；然后做勻速運(yùn)動(dòng)，；然后做勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)6s6s；再做勻減速運(yùn)動(dòng)，；再做勻減速運(yùn)動(dòng)，3s3s后停止。求升降機(jī)后停止。求升降機(jī)上升的高度，并畫出它的上升的高度，并畫出它的v-tv-t圖象。圖象。達(dá)標(biāo)練習(xí)達(dá)標(biāo)練習(xí)解：解：勻加速階段的位移：勻加速階段的位移：mmatx5 . 431212122112201/1/33smsmtvva勻速階段的位移：勻速階段的位移：mmvtx186322勻減速階段的位移：勻減速階段的位移：mmmtatvx5 . 4312133212232032202/1/