匀变速直线运动的位移与时间的关系

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匀变速直线运动的位移与时间的关系

第二章 匀变速直线运动的研究

复习导入:

2.匀速直线运动的速度公式:

1.匀变速直线运动的速度公式:

一、匀速直线运动的位移

x=vt

v

t

S

结论:

对于匀速直线运动,物体的位移对应着v  t 图象下面矩形的面积。

公式法

新课教学:

面积正好是 v t

图像法

匀速直线运动的位移

v/mXXXXXs-1

t/s

2

6

4

10

8

3

4

5

6

0

2

1

-2

-4

X

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。

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。

X甲

X乙

正方向

在v-t图象中位移的方向的表示

>0

<0

匀速直线运动的位移

1、根据对比提出猜想

面积s表示位移x

面积S可以表示位移x吗?

二.匀变速直线运动的位移

S

s

匀变速直线运动的位移

经过测量和计算我们得到物体在0、1、2XXXXXXXXXX5几个位置的瞬时速度(如下图)。你能不能根据图中数据大概判断一下,此物体在做什么运动呢?为什么?

思考与讨论:

讨论:你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:能估算。可以用下面的办法估算:

x=0.38XXXXX0.1+0.63XXXXX0.1+0.88XXXXX0.1+1.38XXXXX0.1+1.62XXXXX0.1= XXXXXXXXXX

思考与讨论:

如果要提高这种估算方法的精确程度,有什么方法?请大家考虑:

如果当初实验时时间间隔不是取0.1 s,而是取得更小些,比如0.06 s,0.02 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 XXXXXXXXXX 误差又怎样?

当时间间隔取无限小时,这种方法得到的就是准确值

思考与讨论:

粗略地表示位移

较精确地表示位移

2、运用数学思想得出结论

当时间间隔取无限小时,情况又会怎么样呢?

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

从v-t图象中探究匀变速直线运动的位移

v

v0

匀变速直线运动的位移

由图可知:梯形OABC的面积

S梯形=(OC+AB)XXXXXOA/2

下面请同学们依据结论和v-t图象,求位移的计算式

三.匀变速直线运动的位移公式

例1、一个物体在水平面上做初速度为v0,加速度为a的匀减速直线运动(未减速到0),运动时间为t,求在时间t内运动的位移?

例2、一个物体在水平面上做初速度为v0,加速度为a的匀加速直线运动,求在时间t内运动的位移?

2.对位移公式的理解:

适用条件:匀变速直线运动

对应关系:描述位移随时间变化的函数关系,注

意过程和状态的对应

方向性:选正方向,用正负表示矢量的方向

例题. 物体以一定初速度向右运动,得到它7s内的速度-时间图象如图所示.

试求出它在第1s内的位移,后2 s内的位移,前5s内的位移, 5s内的位移最大位移.

课堂训练:

v

t

1

3

4

5

4

-4

(s)

(m/s)

2

0

小试牛刀

例题:一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s,驶过了180m。汽车开始加速时的初速度是多少?

解:以汽车运动的初速度v0的方向为正方向

课堂训练:

练习:一艘快艇以 的加速度在海面上做匀减速直线运动,快艇的初速度是22m/s.求这艘快艇在6s末的速度和6 s内经过的位移.

课堂训练:

3.t时间内的平均速度

用平均速度求位移:

例题、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?

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:

0

0

0

0

课堂小结:

一、匀速直线运动的位移

1.匀速直线运动,物体的位移对应着v-t图像中的一个矩形面积。

2.公式:x=vt

二、匀变速直线运动的位移

1.匀变速直线运动,物体的位移对应着v-t图像中图线与时间轴之间包围的梯形面积。

2.公式:

适用条件:匀变速直线运动

方向性:选v0为正方向,用正负表示矢量的方向

3.平均速度公式:

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