高一物理 勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系 新人教必修PPT課件

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1、下列各圖分別表示做直線運(yùn)動的物體下列各圖分別表示做直線運(yùn)動的物體的幾種的幾種 v t 圖象。圖象。第1頁/共32頁物體做勻速直線運(yùn)動時,位移與時間有什么樣的關(guān)系?如果知道速度和時間,你有幾種方法求它的位移?成正比x/t=v第2頁/共32頁一、勻速直線運(yùn)動的位移一、勻速直線運(yùn)動的位移x=vt v t 結(jié)論：結(jié)論： 勻速直線運(yùn)動的勻速直線運(yùn)動的位移數(shù)值上等于位移數(shù)值上等于v t 圖線與圖線與t t軸所夾的軸所夾的矩形矩形“面積面積”。 公式公式法法圖象圖象法法第3頁/共32頁勻變速直線運(yùn)動的位移與它的勻變速直線運(yùn)動的位移與它的v vt t圖象是否也有類似的關(guān)系？圖象是否也有類似的關(guān)系？第4頁/共3

2、2頁二、勻變速直線運(yùn)動的位移二、勻變速直線運(yùn)動的位移 vtvt斜率k k表示加速度a a面積s s表示位移x x斜率k k表示加速度a a面積S S可以表示位移x x嗎？vtv0vt第5頁/共32頁 某同學(xué)在某同學(xué)在“探究小車的速度隨時間變化的探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點(diǎn)的瞬的實(shí)驗(yàn)中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點(diǎn)的瞬時速度如下表所示。時速度如下表所示。計數(shù)點(diǎn)序號計數(shù)點(diǎn)序號0 01 12 23 34 45 5時間時間t/st/s0 00.10.10.20.20.30.30.40.40.50.5速度速度V/(m/s)V/(m/s)0.380.380.630.630.8

3、80.881.111.111.381.381.621.62 如何估測從計數(shù)點(diǎn)如何估測從計數(shù)點(diǎn)0 0到計數(shù)點(diǎn)到計數(shù)點(diǎn)5 5的位移？請的位移？請同學(xué)們討論。同學(xué)們討論。思考與討論第6頁/共32頁學(xué)生A：能?？梢杂孟旅娴霓k法估算： x0.380.10.630.10.880.11.110.11.380.1 思考與討論思考與討論第7頁/共32頁思考與討論思考與討論學(xué)生學(xué)生B：這個辦法不好。從表中看出，小車的這個辦法不好。從表中看出，小車的速度在不斷增加，速度在不斷增加，0.38只是只是0時刻的瞬時速度，時刻的瞬時速度，以后的速度比這個數(shù)值大。用這個數(shù)值乘以以后的速度比這個數(shù)值大。用這個數(shù)值乘以0.1 s

4、，得到的位移比實(shí)際位移要小。后面的幾項也，得到的位移比實(shí)際位移要小。后面的幾項也有同樣的問題。有同樣的問題。 學(xué)生學(xué)生A：老師要求的是老師要求的是“估算估算”，這樣做是，這樣做是可以的?？梢缘?。 兩個人說得都有道理。這樣做的確會帶來兩個人說得都有道理。這樣做的確會帶來一定誤差，但在時間間隔比較小、精確程度要一定誤差，但在時間間隔比較小、精確程度要求比較低的時候，可以這樣估算。求比較低的時候，可以這樣估算。 第8頁/共32頁要提高估算的精確程度，可以有多種方法。其中一個方法請大家考慮：如果當(dāng)初實(shí)驗(yàn)時時間間隔不是取0.1 s，而是取得更小些，比如0.06 s，同樣用這個方法計算，誤差是不是會小一些

5、？如果取0.04 s、0.02 s 誤差會怎樣？ 歡迎大家發(fā)表意見。思考與討論思考與討論第9頁/共32頁科學(xué)思想方法：先把過程無限分割科學(xué)思想方法：先把過程無限分割, ,以以“不變不變”近似代替近似代替“變變”, ,然后再然后再進(jìn)行累加的思想進(jìn)行累加的思想 。這個材料中體現(xiàn)了什么科學(xué)思想？這個材料中體現(xiàn)了什么科學(xué)思想？此科學(xué)思想方法能否應(yīng)用到勻變速直線運(yùn)動的此科學(xué)思想方法能否應(yīng)用到勻變速直線運(yùn)動的v v- -t t圖象上？圖象上？思考2思考3第10頁/共32頁二、勻變速直線運(yùn)動的位移二、勻變速直線運(yùn)動的位移 AABBCCDD粗略地表示位移較精確地表示位移vtv0vt面積vt0tt1t2t3vt

6、0tt1t2t3t4t5t6t7假如把時間軸無限分割，情況又會怎么樣呢？勻變速直線運(yùn)動的位移第11頁/共32頁v/m/s020405101530t/s5010勻變速直線運(yùn)動的位移仍可用圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積表示結(jié)論從從v v- -t t圖象中探究勻變速直線運(yùn)動的位移圖象中探究勻變速直線運(yùn)動的位移第12頁/共32頁 梯形的面積就代表梯形的面積就代表做勻變速直線運(yùn)動物做勻變速直線運(yùn)動物體在體在0 0（此時速度為（此時速度為v0 0）到到 t（此時速度為（此時速度為v）這段時間的位移。這段時間的位移。哈哈第13頁/共32頁由圖可知：梯形OABC的面積S=（OC+AB）OA/2代入各物理量得：tvvx

7、)(210又v=v0+at得：2012xv tat收獲收獲二、勻變速直線運(yùn)動的位移第14頁/共32頁二二. .勻變速直線運(yùn)動的位移勻變速直線運(yùn)動的位移1.1.位移公式：221t0vatx2.2.對位移公式的理解: :反映了位移隨時間的變化規(guī)律。因?yàn)? 0、x x均為矢量，使用公式時應(yīng)先規(guī)定正方向。（一般以0 0的方向?yàn)檎较颍┤粑矬w做勻加速運(yùn)動,a,a取正值, ,若物體做勻減速運(yùn)動, ,則a a取負(fù)值. .第15頁/共32頁(3)若v0=0,則x=212at(4)特別提醒:t是指物體運(yùn)動的實(shí)際時間,要將位移與發(fā)生這段位移的時間對應(yīng)起來.(5)代入數(shù)據(jù)時,各物理量的單位要統(tǒng)一.(用國際單位制中的

8、主單位)第16頁/共32頁x=180mt=12sa【思考】1 1、汽車做什么運(yùn)動？2 2、哪些條件是已知的？3 3、如何求解？ 知識運(yùn)用第17頁/共32頁例例1 1：一輛汽車以：一輛汽車以1m/s1m/s2 2的加速度行駛了的加速度行駛了12s12s，駛過了駛過了180m180m。汽車開始加速時的速度是多少？。汽車開始加速時的速度是多少？解：以汽車運(yùn)動的初速解：以汽車運(yùn)動的初速v v0 0為正方向?yàn)檎较蛴捎傻茫旱茫?021attvxm/s9m/s12121m/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)算第18頁/共32頁鞏固練習(xí)：課后練習(xí)：1、2、3 第1

9、9頁/共32頁例2.一質(zhì)點(diǎn)以一定初速度沿豎直方向拋出，得到它的速度一時間圖象如圖236所示試求出它在前2 s內(nèi)的位移，后2 s內(nèi)的位移，前4s內(nèi)的位移知識運(yùn)用5m-5m0第20頁/共32頁解:以汽車初速方向?yàn)檎较?021attvx所以由mmattvx5010221101521220知車的位移 例例3 3、在平直公路上，一汽車的速度為、在平直公路上，一汽車的速度為15m/s15m/s。從某時刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以從某時刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以2m/s2m/s2 2的加速度運(yùn)動，問剎車后的加速度運(yùn)動，問剎車后10s10s末車離開始剎車點(diǎn)末車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？多遠(yuǎn)？說明剎車后7

10、.5s汽車停止運(yùn)動。mmattvx25.565 . 72215 . 7152122000知車的位移正確解：設(shè)車實(shí)際運(yùn)動時間為t0，以汽車初速方向?yàn)檎较?。atvv0由savt5 . 721500得運(yùn)動時間2021attvx所以由剎車問題!第21頁/共32頁課堂小結(jié)12v t02xat第22頁/共32頁作業(yè)：作業(yè)： 學(xué)學(xué) 案案第23頁/共32頁第24頁/共32頁思考與討論思考與討論為什么不直接通過畫位移圖象來找位移公式?第25頁/共32頁速度時間圖象:vt1357正向加度正向勻速正向減速反向加度4-4(s)(m/s)第26頁/共32頁例4、一質(zhì)點(diǎn)沿一直線運(yùn)動，t=0時，位于坐標(biāo)原點(diǎn)，下圖為質(zhì)點(diǎn)做

11、直線運(yùn)動的速度時間圖象。由圖可知： 該 質(zhì) 點(diǎn) 的 位 移 隨 時 間 變 化 的 關(guān) 系 式 是 ：x=_。在時刻 t=_s時，質(zhì)點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)最遠(yuǎn)。從t=0到t=20s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移是_；通過的路程是_。-4t + 0.2t2 10 040m 44 10 20 t/sv/(ms2)第27頁/共32頁劉徽的“割圓術(shù)” 交流與討論交流與討論分割和逼近的方法在物理學(xué)研究中有著廣泛的應(yīng)用早在公元263年，魏晉時的數(shù)學(xué)家劉徽首創(chuàng)了“割圓術(shù)”圓內(nèi)正多邊形的邊數(shù)越多，其周長和面積就越接近圓的周長和面積他著有九章算術(shù)，在書中有很多創(chuàng)見，尤其是用割圓術(shù)來計算圓周率的想法，含有極限觀念，是他的一個大創(chuàng)造他用這種方

12、法計算了圓內(nèi)接正192邊形的周長，得到了圓周率的近似值=15750(314)；后來又計算了圓內(nèi)接正3 072邊形的周長，又得到了圓周率的近似值=3 9271 250(3141 6)，用正多邊形逐漸增加邊數(shù)的方法來計算圓周率，早在古希臘的數(shù)學(xué)家阿基米德首先采用，但是阿基米德是同時采用內(nèi)接和外切兩種計算，而劉徽只用內(nèi)接，因而較阿基米德的方法簡便得多 第28頁/共32頁第29頁/共32頁閱讀 梅爾敦定理與平均速度公式 1280年到1340年期間，英國牛津的梅爾敦學(xué)院的數(shù)學(xué)家曾仔細(xì)研究了隨時間變化的各種量他們發(fā)現(xiàn)了一個重要的結(jié)論，這一結(jié)論后來被人們稱為“梅爾敦定理”將這一實(shí)事求是應(yīng)用于勻加速直線運(yùn)動，并用我們現(xiàn)在的語言來表述，就是：如果一個物體的速度是均勻增大的，那么，它在某段時間里的平均速度就等于初速度和末速度之和的一半，即：v平=（v+v0）/2 第30頁/共32頁第31頁/共32頁感謝您的觀看。第32頁/共32頁