《高中物理 第1部分 第一章 第6節(jié)《勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系》課件 教科版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第1部分 第一章 第6節(jié)《勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系》課件 教科版必修1（48頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第一一章章第第6 6節(jié)節(jié)理解理解教材新知教材新知把握把握熱點考向熱點考向知識點一知識點一知識點二知識點二考向一考向一考向二考向二 考向三考向三應(yīng)用應(yīng)用創(chuàng)新演練創(chuàng)新演練隨堂基礎(chǔ)鞏固隨堂基礎(chǔ)鞏固課時跟蹤訓(xùn)練課時跟蹤訓(xùn)練知識點三知識點三勻變速直線運動的位移公式勻變速直線運動的位移公式自學(xué)教材自學(xué)教材 1勻變速直線運動中位移與時間的關(guān)系勻變速直線運動中位移與時間的關(guān)系 (1)推導(dǎo)：在勻變速直線運動中，雖然速度時刻變推導(dǎo)：在勻變速直線運動中，雖然速度時刻變化，但只要時間足夠小，速度的變化就非常小，在這段化，但只要時間足夠小，速度的變化就非常小，在這段時間內(nèi)就可近似地應(yīng)用勻速直線運動的公式來計算位移，時
2、間內(nèi)就可近似地應(yīng)用勻速直線運動的公式來計算位移，如圖如圖161甲所示。甲所示。圖圖161 所取所取t越小，各段勻速直線運動的位移之和與勻變越小，各段勻速直線運動的位移之和與勻變速直線運動的位移之間的差值就越小，如圖乙所示。速直線運動的位移之間的差值就越小，如圖乙所示。 當當t0時，各矩形面積之和趨近于時，各矩形面積之和趨近于vt圖線下面的面圖線下面的面積。如圖丙所示。積。如圖丙所示。v0vtv0at重點詮釋重點詮釋 (1)位移公式的符號法則：位移公式的符號法則： 因為因為v0、a、x均為矢量，使用公式時應(yīng)先規(guī)定正方向，均為矢量，使用公式時應(yīng)先規(guī)定正方向，一般以一般以v0的方向為正方向。若的方向
3、為正方向。若a與與v0同向，則同向，則a取正值；若取正值；若a與與v0反向，則反向，則a取負值。取負值。 若位移計算結(jié)果為正值，說明這段時間內(nèi)位移的方向若位移計算結(jié)果為正值，說明這段時間內(nèi)位移的方向為正；若位移計算結(jié)果為負值，說明這段時間內(nèi)位移的方為正；若位移計算結(jié)果為負值，說明這段時間內(nèi)位移的方向為負。向為負。1某質(zhì)點的位移隨時間變化規(guī)律的關(guān)系是某質(zhì)點的位移隨時間變化規(guī)律的關(guān)系是x4t2t2，x與與t的單位分別為的單位分別為m和和s，則質(zhì)點的初速度與加速度，則質(zhì)點的初速度與加速度分別為分別為 ()A4 m/s與與2 m/s2B0與與4 m/s2C4 m/s與與4 m/s2 D4 m/s與與0
4、解析：解析：對題中關(guān)系式和位移公式進行比較，可知對題中關(guān)系式和位移公式進行比較，可知v04 m/s，a4 m/s2。 答案：答案：C 位移位移時間圖像時間圖像 自學(xué)教材自學(xué)教材 1定義定義 描述物體做直線運動的位移隨描述物體做直線運動的位移隨 變化規(guī)律的圖像。變化規(guī)律的圖像。 2建立方法建立方法 以時間以時間t為橫軸，位移為橫軸，位移x為縱軸建立直角坐標系，在坐標為縱軸建立直角坐標系，在坐標系上描出物體在不同時刻系上描出物體在不同時刻t時的位移時的位移x所對應(yīng)的點，并用平滑所對應(yīng)的點，并用平滑的圖線連接各點。的圖線連接各點。時間時間重點詮釋重點詮釋 (1)xt圖像的物理意義：圖像的物理意義：x
5、t圖像是描述物體運動的圖像是描述物體運動的位移隨時間變化的規(guī)律，位移隨時間變化的規(guī)律，xt圖像并不是物體運動的軌跡，圖像并不是物體運動的軌跡，如圖如圖162(a)所示，在所示，在0t1時間內(nèi)，即時間內(nèi)，即OA段圖像表示段圖像表示物體做與選定的正方向相同的勻速直線運動；在物體做與選定的正方向相同的勻速直線運動；在t1t2時時間內(nèi)，即圖像的間內(nèi)，即圖像的AB段表示物體靜止；在段表示物體靜止；在t2t3時間內(nèi)，即時間內(nèi)，即圖像的圖像的BC段表示物體做與選定的正方向相反的勻速直線段表示物體做與選定的正方向相反的勻速直線運動；在運動；在t3時刻，物體回到運動的初始位置。在時刻，物體回到運動的初始位置。在
6、0t3時間時間內(nèi)始終沿同一直線運動，總位移為零。內(nèi)始終沿同一直線運動，總位移為零。圖圖162 (2)在在xt圖像中，向上傾斜的直線圖像中，向上傾斜的直線(如如OA)表示沿正表示沿正方向的勻速直線運動，向下傾斜的直線方向的勻速直線運動，向下傾斜的直線(如如BC)表示沿負表示沿負方向的勻速直線運動，平行于時間軸的直線方向的勻速直線運動，平行于時間軸的直線(如如AB)表示表示物體靜止。在物體靜止。在xt圖像中，凡是曲線均表示變速運動。圖像中，凡是曲線均表示變速運動。 (3)在在xt圖像中，直線的斜率大小反映了物體做勻圖像中，直線的斜率大小反映了物體做勻速直線運動的快慢，斜率越大速直線運動的快慢，斜率
7、越大如圖如圖(b)中中OA，位移隨時，位移隨時間變化得越快，運動越快；直線的斜率越小間變化得越快，運動越快；直線的斜率越小如圖如圖(b)中中OB，位移隨時間變化得越慢，運動越慢。，位移隨時間變化得越慢，運動越慢。 (4)在在xt圖像中，在同一直線上運動的兩物體的圖圖像中，在同一直線上運動的兩物體的圖像在某時刻相交，表示兩物體在該時刻相遇，如圖像在某時刻相交，表示兩物體在該時刻相遇，如圖(c)中，中，甲、乙兩物體的位移圖像在甲、乙兩物體的位移圖像在t1時刻相交，說明在時刻相交，說明在t1時刻甲、時刻甲、乙物體相遇。乙物體相遇。 (5)勻變速直線運動的勻變速直線運動的xt圖像為一條拋物線，曲線圖像
8、為一條拋物線，曲線上各點的切線的斜率表示物體的速度；圖線發(fā)生彎曲表上各點的切線的斜率表示物體的速度；圖線發(fā)生彎曲表示物體的速度在發(fā)生變化，并不表示物體做曲線運動。示物體的速度在發(fā)生變化，并不表示物體做曲線運動。2如圖如圖163所示是質(zhì)點所示是質(zhì)點M在在010 s內(nèi)的位移內(nèi)的位移時間圖時間圖 像，下列說法正確的是像，下列說法正確的是 ()圖圖163A質(zhì)點第質(zhì)點第1 s的位移是的位移是4 mB質(zhì)點第質(zhì)點第5 s的位移是的位移是8 mC質(zhì)點前質(zhì)點前6 s的位移是的位移是8 mD質(zhì)點后質(zhì)點后4 s的位移是的位移是16 m解析：解析：在在xt圖像中，縱軸表示位移圖像中，縱軸表示位移x，橫軸表示時間，橫軸
9、表示時間t。由。由圖可知：在第圖可知：在第1 s初，質(zhì)點位于參考點初，質(zhì)點位于參考點O點，在第點，在第1 s末，質(zhì)末，質(zhì)點在距參考點點在距參考點4 m處，故第處，故第1 s內(nèi)的位移為內(nèi)的位移為4 m，選項，選項A正確。正確。質(zhì)點從第質(zhì)點從第2 s末到第末到第6 s末靜止不動，故選項末靜止不動，故選項B錯誤，錯誤，C正確。正確。后后4 s的位移為的位移為8 m，D項錯誤。項錯誤。答案：答案：AC勻變速直線運動的兩個有用推論勻變速直線運動的兩個有用推論自學(xué)教材自學(xué)教材中間中間位移位移aT2重點詮釋重點詮釋3從車站開出的汽車，做勻加速直線運動，走了從車站開出的汽車，做勻加速直線運動，走了12 s時，
10、發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來，于是立即做勻減速運動時，發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來，于是立即做勻減速運動至停車，總共歷時至停車，總共歷時20 s，行進了，行進了50 m，求汽車的最，求汽車的最大速度。大速度。答案：答案：5 m/s位移公式的應(yīng)用位移公式的應(yīng)用 例例1一物體做勻變速直線運動，前一物體做勻變速直線運動，前4 s內(nèi)通過內(nèi)通過的位移為的位移為16 m，第，第6 s末的瞬時速度為末的瞬時速度為8 m/s。問：。問： (1)該物體的初速度和加速度各是多少？該物體的初速度和加速度各是多少？ (2)該物體在第該物體在第7 s內(nèi)的位移是多少？內(nèi)的位移是多少？審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)解答本題時應(yīng)注意以下兩點：解答本題時應(yīng)注意
11、以下兩點：(1)第第6 s末的瞬時速度就是第末的瞬時速度就是第7 s的初速度。的初速度。(2)第第7 s內(nèi)的位移就是第內(nèi)的位移就是第6 s末開始持續(xù)末開始持續(xù)1 s的位移。的位移。答案答案(1)2 m/s1 m/s2(2)8.5 m借題發(fā)揮借題發(fā)揮 (1)求位移時要注意位移與時間的對應(yīng)關(guān)系。求位移時要注意位移與時間的對應(yīng)關(guān)系。 (2)物體在第物體在第7 s內(nèi)的位移也可用物體在前內(nèi)的位移也可用物體在前7 s內(nèi)的位內(nèi)的位移減去前移減去前6 s內(nèi)的位移求解。內(nèi)的位移求解。1物體以初速度物體以初速度v010 m/s做勻加速直線運動，物體做勻加速直線運動，物體 運動的加速度為運動的加速度為a1 m/s2
12、，則求物體運動，則求物體運動8 s內(nèi)位內(nèi)位 移，第移，第2個個8 s內(nèi)的位移。內(nèi)的位移。答案：答案：112 m176 m對對xt圖像的理解圖像的理解圖圖164 例例2如圖如圖164是一輛汽車做直線運是一輛汽車做直線運動的動的xt圖像，對相應(yīng)的線段所表示的運動，圖像，對相應(yīng)的線段所表示的運動，下列哪些說法是正確的下列哪些說法是正確的 () AAB段表示靜止段表示靜止 BBC段發(fā)生的位移大于段發(fā)生的位移大于CD段發(fā)生的位移段發(fā)生的位移 CCD段運動方向和段運動方向和BC段運動方向相反段運動方向相反 DCD段運動速度大于段運動速度大于BC段運動速度段運動速度 審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)解答本題時應(yīng)注意以下兩點
13、：解答本題時應(yīng)注意以下兩點： (1)xt圖像的斜率表示物體運動速度的大小和方向。圖像的斜率表示物體運動速度的大小和方向。 (2)xt圖像中兩個時刻的位移坐標差值，對應(yīng)這段時圖像中兩個時刻的位移坐標差值，對應(yīng)這段時間內(nèi)物體的位移。間內(nèi)物體的位移。答案答案ACD借題發(fā)揮借題發(fā)揮 (1)分析圖像問題時首先注意坐標軸所對應(yīng)的物理分析圖像問題時首先注意坐標軸所對應(yīng)的物理量，確定是量，確定是xt圖像還是圖像還是vt圖像。圖像。 (2)不同圖像對應(yīng)斜率的含義不同，不同圖像對應(yīng)斜率的含義不同，xt圖像的斜圖像的斜率表示物體速度的大小和方向，而率表示物體速度的大小和方向，而vt圖像的斜率表示圖像的斜率表示物體加
14、速度的大小和方向。物體加速度的大小和方向。2. 圖圖165是某質(zhì)點運動的是某質(zhì)點運動的xt圖像，對圖像，對 應(yīng)的應(yīng)的vt圖像應(yīng)是圖圖像應(yīng)是圖166中的中的 ( )圖圖165圖圖166解析：解析：0t1時間內(nèi)，質(zhì)點沿正方向做勻速直線運動，速時間內(nèi)，質(zhì)點沿正方向做勻速直線運動，速度大小不變，度大小不變，t1t2時間內(nèi)，質(zhì)點處于靜止狀態(tài)，速度為時間內(nèi)，質(zhì)點處于靜止狀態(tài)，速度為零，零，t2t3時間內(nèi)，質(zhì)點沿負方向做勻速直線運動，速度時間內(nèi)，質(zhì)點沿負方向做勻速直線運動，速度為負值，且大小不變，故為負值，且大小不變，故C正確。正確。答案：答案：C 勻變速直線運動推論的靈活應(yīng)用勻變速直線運動推論的靈活應(yīng)用
15、例例3一個做勻加速直線運動的質(zhì)點，在連續(xù)相一個做勻加速直線運動的質(zhì)點，在連續(xù)相等的兩個時間間隔內(nèi)，通過的位移分別是等的兩個時間間隔內(nèi)，通過的位移分別是24 m和和64 m，每個時間間隔為每個時間間隔為4 s，求質(zhì)點的初速度和加速度。，求質(zhì)點的初速度和加速度。 思路點撥思路點撥題中所給出的兩段位移是相鄰的題中所給出的兩段位移是相鄰的連續(xù)相等時間內(nèi)的位移，可以應(yīng)用推論求解此題。連續(xù)相等時間內(nèi)的位移，可以應(yīng)用推論求解此題。 解析解析解法解法1：基本公式法：基本公式法 畫出過程示意圖，如圖所示，因題目中只涉及位移與時畫出過程示意圖，如圖所示，因題目中只涉及位移與時間，故選擇公式：間，故選擇公式：答案答
16、案1 m/s2.5 m/s2借題發(fā)揮借題發(fā)揮 (1)勻變速直線運動的規(guī)律可用多個公式描述，選擇勻變速直線運動的規(guī)律可用多個公式描述，選擇不同的公式，不是數(shù)學(xué)計算方法的不同，而是審題的視不同的公式，不是數(shù)學(xué)計算方法的不同，而是審題的視角、觀點的不同，是解題的物理思想不同。角、觀點的不同，是解題的物理思想不同。 (2)對勻變速直線運動問題，若題中出現(xiàn)相等時間間對勻變速直線運動問題，若題中出現(xiàn)相等時間間隔的條件，應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用隔的條件，應(yīng)優(yōu)先考慮應(yīng)用xaT 2求解。求解。3為了測定某轎車在平直路面上啟動時的加速度為了測定某轎車在平直路面上啟動時的加速度(可看做可看做勻加速直線運動勻加速直線運動)，某人拍攝了一張在同一底片上多次，某人拍攝了一張在同一底片上多次曝光的照片，如圖曝光的照片，如圖167所示。如果拍攝時每隔所示。如果拍攝時每隔2 s曝曝光一次，轎車車長為光一次，轎車車長為4.5 m，則其加速度約為，則其加速度約為 ()圖圖167A1 m/s2B2 m/s2C3 m/s2 D4 m/s2答案：答案：B
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