高中物理第一章运动的描述6匀变速直线运动位移与时间的关系（2）课件教科版必修1.ppt

第一章,6匀变速直线运动位移与时间的关系,课时2位移时间图像和速度时间图像,学习目标进一步掌握xt图像和vt图像的意义，会分析并使用图像解决问题,内容索引,自主预习梳理,重点知识探究,当堂达标检测,自主预习梳理,1.xt图像：以为横坐标，以为纵坐标，描述位移随时间的变化规律2.常见的xt图像：(1)静止：一条的直线(2)匀速直线运动：一条的直线3.xt图像的斜率等于物体的,一、位移时间图像(xt图像),时间t,位移x,平行于时间轴,倾斜,速度,二、速度时间图像(vt图像),1.vt图像：以为横坐标，以为纵坐标，描述速度随时间的变化规律.2.vt图像的斜率等于物体的，vt图像与时间轴所围面积表示.,时间t,速度v,加速度,位移,1.如图1所示，为某一质点沿直线运动的xt图像，则质点在第1s内做_运动，13s内_.第1s内速度为_m/s,13s内速度为_m/s,35s内速度为_m/s,05内的位移为_.,图1,匀速直线,静止,10,0,5,0,2.如图2所示，为一质点沿直线运动的vt图像，则它在012s内的位移x_m，路程s_m.,图2,60,180,解析vt图线与t轴所围图形的“面积”表示位移，06s内的位移x1v1t110m/s6s60m,612s内的位移x2v2t220m/s6s120m,012s内的位移xx1x260m，路程s|x1|x2|180m.,解析,答案,重点知识探究,一、位移时间图像(xt图像),1.xt图像：以时间为横坐标，以位移为纵坐标，描述位移随时间变化情况的图像叫位移时间图像.2.对xt图像的理解(1)斜率：斜率的绝对值表示速度的大小；斜率的正负表示速度的方向.(2)截距：纵截距表示物体起始位置.(3)交点：交点表示两物体在同一时刻处于同一位置，即相遇.,3.几种常见的位移时间图像(1)静止物体的xt图像是平行于时间轴的直线，如图3直线A.,(2)匀速直线运动的xt图像是一条倾斜的直线，如图直线B和C，其斜率表示速度.其中B沿正方向运动，C沿负方向运动.,图3,(3)匀变速直线运动的xt图像：由位移xv0tat2可以看出，x是t的二次函数.当v00时，匀变速直线运动的xt图像是顶点在坐标原点的一部分曲线，曲线上某点切线的斜率表示那一时刻的速度，图4中切线斜率增大，质点的速度逐渐增大.,图4,例1(多选)一遥控玩具小汽车在平直路面上运动的位移时间图像如图5所示，则下列说法错误的是A.前15s内汽车的位移为30mB.20s末汽车的速度为1m/sC.前10s内汽车的加速度为3m/s2D.前25s内汽车做单方向直线运动,解析,答案,图5,解析从图像上可以看出前15s内汽车的位移为30m，选项A正确；图像的斜率表示速度，故1525s内汽车反向做匀速直线运动，速度为vm/s1m/s，选项B正确；前10s内汽车做匀速直线运动，加速度为零，1015s内汽车静止，1525s内汽车做反向匀速直线运动，选项C、D错误.,例2如图6是在同一条直线上运动的A、B两质点的xt图像，由图可知A.t0时，A在B后面B.B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面C.在0t1时间内B的运动速度比A大D.A质点在0t1做加速运动，之后做匀速运动,解析,答案,图6,解析由图像可知，t0时，B在A后面，故A错误；B质点在t2秒末追上A并在此后跑在A的前面，B正确；在0t1时间内B的斜率小于A，故B的运动速度比A小，C错误；A质点在0t1时间内做匀速运动，之后处于静止状态，故D错误.,(1)xt图像上两点坐标之差表示对应时间内的位移x，即xx2x1；(2)xt图像的斜率k表示质点的速度；(3)交点坐标表示两质点同一时刻到达同一位置，即相遇.,二、xt图像与vt图像的比较,注意：(1)无论是vt图像还是xt图像都不是物体的运动轨迹.(2)vt图像和xt图像都只能描述直线运动，不能描述曲线运动.,例3(多选)某物体运动的vt图像如图7所示，根据图像可知，该物体A.在0到2s末的时间内，加速度为1m/s2B.在0到5s末的时间内，位移为10mC.在0到6s末的时间内，位移为7.5mD.在0到6s末的时间内，位移为6.5m,解析,答案,图7,1.用vt图像求位移图线与时间轴所围成的“面积”表示位移.“面积”在时间轴上方表示位移为正，在时间轴下方表示位移为负；通过的路程为时间轴上、下方“面积”绝对值之和.,2.运动图像的应用技巧(1)确认是哪种图像，vt图像还是xt图像.(2)理解并熟记四个对应关系.斜率与加速度或速度对应.纵截距与初速度或初始位置对应.交点对应速度或位置相同.拐点对应运动状态发生改变.,例4物体由静止开始在水平面上行驶，06s内的加速度随时间变化的图线如图8甲所示.,解析,答案,解析第1秒内为初速度为0的匀加速直线运动，末速度v1at4m/s，vt图像是倾斜的直线，14s加速度为0，速度不变，为匀速直线运动，46s初速度为第1秒的末速度v14m/s，加速度a2m/s2，末速度v6v1at0，图像如图所示：,(1)在图乙中画出物体在06s内的vt图线；,图8,答案见解析图,(2)求在这6s内物体的位移.,解析,答案,解析速度时间图像所围成的面积代表位移，即xm18ml,答案18m,当堂达标检测,1.(xt图像)图9是A、B两个质点做直线运动的位移时间图像.则A.在运动过程中，A质点总比B质点运动得快B.在0t1这段时间内，两质点的位移相同C.当tt1时，两质点的速度相等D.当tt1时，A、B两质点的加速度不相等,解析,答案,1,2,3,4,图9,1,2,3,4,解析位移时间图像中，图线的斜率对应质点的速度，所以A质点的速度比B质点的速度大，A正确.位移时间图像中，位移等于初、末时刻对应的纵坐标的坐标差，所以在0t1这段时间内，A质点的位移大于B质点的位移，B错误.t1时刻，两图像的斜率不同，两质点的速度不同，C错误.两质点都做匀速直线运动，加速度都等于零，D错误.,2.(vt图像)竖直升空的火箭，其vt图像如图10所示，由图可知以下说法正确的是A.火箭在40s时速度方向发生变化B.火箭上升的最大高度为48000mC.火箭经过120s落回地面D.火箭经过40s到达最高点,解析,答案,1,2,3,4,解析由vt图像知，火箭前40s向上做匀加速直线运动，40120s向上做匀减速直线运动，所以A、C、D错.上升的最大高度x800120m48000m.,图10,3.(xt图像)(多选)甲、乙两物体同时开始做直线运动，它们的位移x与时间t的图像如图11所示，则A.甲物体做匀加速直线运动，乙物体做曲线运动B.甲、乙两物体从同一地点出发C.出发时乙在甲前x0处D.甲、乙两物体有两次相遇,解析,答案,1,2,3,4,解析由于图像是xt图像，过原点的直线表示物体做匀速直线运动，所以甲做匀速直线运动，A错；甲从原点出发，乙从x0处出发，故B错，C对；由图看出，甲、乙有两个交点，故两物体有两次相遇，D是正确的.,图11,4.(vt图像)一质点沿x轴做直线运动，其vt图像如图12所示.质点在t0时位于x5m处，开始沿x轴正方向运动.当t8s时，质点在x轴上的位置为A.x3mB.x8mC.