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《匀变速直线运动的位移与时间的关系》匀变速直线运动的研究PPT下载

《匀变速直线运动的位移与时间的关系》匀变速直线运动的研究PPT下载 详细介绍:

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《匀变速直线运动的位移与时间的关系》匀变速直线运动的研究PPT下载

第一部分内容:[学习目标]

1.知道匀速直线运动的位移与v­t图像中矩形面积的对应关系. 

2.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系式,会应用此关系式分析和计算有关匀变速直线运动问题.(重点、难点) 

3.了解利用极限思想推导位移公式的方法.

4.理解匀变速直线运动的速度与位移的关系.(重点) 

5.会应用速度与位移的关系式分析有关问题.(难点)

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匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT,第二部分内容:自主预习探新知

一、匀速直线运动的位移

1.位移公式:x=_____.

2.v­t图像特点

(1)平行于____的直线.

(2)位移在数值上等于v­t图线与对应的时间轴所包围的矩形的_____.如图所示.

二、匀变速直线运动的位移

1.位移在v­t图像中的表示

(1)微元法推导

①把物体的运动分成几个小段,如图甲所示,每段位移≈每段起始时刻速度×每段的时间=对应矩形面积.所以,整个过程的位移≈各个小矩形的________.

②把运动过程分为更多的小段,如图乙所示,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,如图丙所示,小矩形合在一起成了一个梯形,_______就代表物体在相应时间间隔内的位移.

(2)结论:做匀变速直线运动的物体的位移对应着v­t图像中的___________________所包围的面积.

三、速度与位移的关系

1.公式:v2-v20=____.

2.推导

速度公式v=________.

位移公式x=___________.

可得到速度和位移的关系式:v2-v20=_____.

基础自测

1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)

(1)位移公式x=v0t+12at2仅适用于匀加速直线运动.(  )

(2)初速度越大,时间越长,匀变速直线运动物体的位移一定越大.(  )

(3)公式v2-v20=2ax只适用于匀变速直线运动.(  )

(4)初速度越大,匀变速直线运动物体的位移一定越大.(  )

(5)匀变速直线运动的位移与初速度、加速度、末速度三个因素有关.(  )

2.一物体由静止开始做匀变速直线运动,加速度为2 m/s2,则2 s末速度和位移分别为(  )

A.4 m/s 4 m   B.2 m/s 4 m

C.4 m/s 2 m  D.2 m/s 2 m

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匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT,第三部分内容:合作探究攻重难

匀变速直线运动的位移

1.公式的适用条件:位移公式x=v0t+12at2只适用于匀变速直线运动.

2.公式的矢量性:公式x=v0t+12at2为矢量公式,其中x、v0、a都是矢量,应用时必须选取统一的正方向.一般选v0的方向为正方向.通常有以下几种情况:

运动情况 取值

若物体做匀加速直线运动 a与v0同向,a取正值(v0方向为正方向)

若物体做匀减速直线运动 a与v0反向,a取负值(v0方向为正方向)

若位移的计算结果为正值 说明位移的方向与规定的正方向相同

若位移的计算结果为负值 说明位移的方向与规定的正方向相反

3.公式的两种特殊形式

(1)当a=0时,x=v0t(匀速直线运动).

(2)当v0=0时,x=12at2(由静止开始的匀加速直线运动).

【例1】国歌从响起到结束的时间是48 s,国旗上升的高度是17.6 m.国歌响起同时国旗开始向上做匀加速运动4 s,然后匀速运动,最后匀减速运动4 s到达旗杆顶端,速度恰好为零,此时国歌结束.求:

(1)国旗匀加速运动的加速度大小;

(2)国旗匀速运动时的速度大小.

思路点拨:①国旗上升的高度是国旗匀加速运动、匀速运动、匀减速运动的位移之和.

②国旗匀速上升的时间为48 s-4 s-4 s=40 s.

③国旗匀加速运动的末速度为国旗匀速上升的速度.

匀变速直线运动的两个重要推论

1.平均速度:做匀变速直线运动的物体,在一段时间t内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度,还等于这段时间初末速度矢量和的一半,即v=vt2=12(v0+v)=xt.

推导:设物体的初速度为v0,做匀变速直线运动的加速度为a,t秒末的速度为v.

2.逐差相等:在任意两个连续相等的时间间隔T内,位移之差是一个常量,即Δx=xⅡ-xⅠ=aT2

推导:时间T内的位移x1=v0T+12aT2

在时间2T内的位移x2=v0×2T+12a(2T)2

则xⅠ=x1,xⅡ=x2-x1

联立①②③得Δx=xⅡ-xⅠ=aT2

此推论常有两方面的应用:一是用以判断物体是否做匀变速直线运动,二是用以求加速度.

规律方法

速度的四种求解方法

(1)基本公式法,设出初速度和加速度,列方程组求解.

(2)推论法,利用逐差法先求加速度,再求速度.

(3)平均速度公式法,弄清最大速度是第一个过程的末速度,第二个过程的初速度.平均速度整个过程不变.

(4)图像法,通过画v­t图像求解.

速度与位移的关系式

1.适用条件:公式表述的是匀变速直线运动的速度与位移的关系,适用于匀变速直线运动.

2.公式的矢量性:公式中v0、v、a、x都是矢量,应用时必须选取统一的正方向,一般选v0方向为正方向.

(1)物体做加速运动时,a取正值;做减速运动时,a取负值.

(2)x>0,说明物体位移的方向与初速度的方向相同;x<0,说明物体位移的方向与初速度的方向相反.

3.两种特殊形式

(1)当v0=0时,v2=2ax.(初速度为零的匀加速直线运动)

(2)当v=0时,-v20=2ax.(末速度为零的匀减速直线运动)

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匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT,第四部分内容:当堂达标固双基

1.某质点做直线运动的位移随时间变化的关系是x=4t+2t 2,x与t的单位分别为m和s,则质点的初速度与加速度分别为(  )

A.4 m/s与2 m/s2  B.0与4 m/s2

C.4 m/s与4 m/s2  D.4 m/s与0

2.折线ABCD和曲线OE分别为甲、乙物体沿同一直线运动的位移—时间图像,如图所示,t=2 s时,两图线相交于C点,下列说法正确的是(  )

A.两个物体同时、同地、同向出发

B.第3 s内,甲、乙运动方向相反

C.2~4 s内,甲做减速运动,乙做加速运动

D.第2 s末,甲、乙未相遇

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