2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第2章匀变速直线运动的研究第3节匀变速直线运动位移与时间的关系(4)课件

1、2.3 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1位移公式：x_.2由vt图象求位移：做匀速直线运动的物体,其vt图象是一条平行于_的直线,其位移在数值上等于vt图线与对应的时间轴所包围的矩形的_.如图所示.知识点1 匀速直线运动的位移vt时间轴面积1由vt图象求位移(1)推导.把物体的运动分成几个小段,如图甲,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面积_.把运动过程分为更多的小段,如图乙,各小矩形的_可以更精确地表示物体在整个过程的位移.知识点2 匀变速直线运动的位移之和面积之和把整个过程分得非常非常细,如图丙,小矩形合在一起成了一

2、个梯形,_就代表物体在相应时间间隔内的位移.梯形的面积图线与对应的时间轴1定义：以_为横坐标,以_为纵坐标,描述位移随时间变化情况的图象.2静止物体的xt图象：是一条_的直线.3匀速直线运动的xt图象：由xvt可知,其位移时间图象是一条_.如图中所示.知识点3 用图象表示位移(xt图象)时间t位移x平行于时间轴过原点的直线t2 2位移公式的应用(1)适用范围：匀变速直线运动.(2)用途：公式中包含四个物理量,不涉及末速度,已知其中任意三个物理量时,可求出剩余的一个物理量.(3)应用步骤确定一个方向为正方向(一般以初速度的方向为正方向).根据规定的正方向确定已知量的正、负,并用带有正、负的数值表

3、示.根据位移时间关系式或其变形式列式、求解.根据计算结果说明所求量的大小、方向.特别提醒：(1)以上推论只适用于匀变速直线运动,其他性质的运动不能套用推论式来处理问题.(2)推论式xxaT2常在实验中根据打出的纸带求物体的加速度.三、位移在vt图象中的表示：位移是矢量,有大小也有方向.在vt图象中,当表示位移的“面积”在t轴上方时,位移取正值,这表示物体的位移与规定的正方向相同；当表示位移的“面积”在t轴下方时,位移取负值,这表示物体的位移与规定的正方向相反.如图所示,在时间0t1内的位移x1取正值；在t1t2时间内的位移x2取负值,物体在0t2时间内的总位移等于x1和x2的代数和.特别提醒：

4、图线和t轴所围成的面积的绝对值的和等于物体的路程.四、位移时间图象(xt图象)1物理意义：xt图象反映了物体的位移随时间的变化关系,图象上的某一点表示运动物体在某时刻所处的位置或相对于坐标原点的位移.2根据xt图象分析物体的运动(1)由xt图象可以确定物体各个时刻所对应的位置或物体发生一段位移所需要的时间.(2)若物体做匀速直线运动,则xt图象是一条倾斜的直线,直线的斜率表示物体的速度.斜率的大小表示速度的大小,斜率的正、负表示物体的运动方向,如甲图中的a、b所示.(3)若xt图象为平行于时间轴的直线,表明物体处于静止状态.如甲图中的c所示.(4)物体做初速度为零的匀加速直线运动的xt图象,如

5、图乙所示. 3对图象的几点说明(1)纵截距：表示初始时刻的位置.(2)横截距：表示物体从开始计时到开始运动间隔的时间或物体运动到原点时的时刻.(3)两图象的交点：表示两物体在同一位置(即相遇).(4)图象的斜率等于物体运动的速度,斜率为正值表明速度为正,物体向正方向运动；斜率为负值表明速度为负,物体向负方向运动.(5)乙图表示速度越来越大,曲线弯曲不表示做曲线运动.特别提醒：(1)xt图象只能用来描述直线运动.(2)xt图象表示的是位移x随时间t变化的情况,绝不是物体运动的轨迹.在本题中,由于斜坡不是足够长,用10s的时间就到达坡顶,自行车不可能倒着下坡,从此以后自行车不再遵循前面的运动规律,

6、所以15s是不合题意的.答案：10s题型2 匀变速直线运动两个推论的应用题型3 位移时间图象解析：t0时,A在原点正方向x1位置处,B在原点处,A在B的前面,A对.t2时刻两图线相交,表示该时刻B追上A,并在此后跑在A的前面,B对.B开始运动的速度比A小,t1时刻后A静止,B仍然运动,C、D错.答案：AB点评：(1)解析图象问题要特别注意：坐标轴的含义,起点、交点、拐点的物理意义以及斜率和面积的意义.(2)将xt图象与实际运动结合起来,建立清晰的物理情境,有利于问题的解决.题型4 探究应用解析：(1)公共汽车在司机的反应时间内前进的距离x1vt10m(2)公共汽车从司机发现小狗至停止的时间内前进的距离x2x1vt/250m(3)因为x2x,所以小狗不安全.若要小狗不发生危险,可以采用如下的一些方式：加大刹车力度增大刹车加速度,使汽车