人教版高中物理必修第一册2.2匀变速直线运动的位移与时间的关系 课件PPT

1.6匀变速直线运动位移与时间的关系必修物理 1．理解v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移．2．了解匀速直线运动的位移公式的推导方法，掌握位移公式x＝vot+at2/2及其应用。3．通过近似推导位移公式的过程，体验微元法的特点和技巧，感悟一些数学方法的应用特点学习目标： 一、匀速直线运动的位移x=vtvt结论：匀速直线运动的位移就是v–t图线与t轴所夹的矩形“面积”。公式法图象法 v/m/s020405101530t/s5010v/m/s020405101530t/s5010设计方案:从v-t图象中探究匀变速直线运动的位移分割 v/m/s020405101530t/s5010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 由图可知：梯形OABC的面积S=（OC+AB）×OA/2代入各物理量得：又v=v0+at得：收获二、匀变速直线运动的位移 二.匀变速直线运动的位移1.位移公式：2.对位移公式的理解:⑴反映了位移随时间的变化规律。⑵因为υ0、α、x均为矢量，使用公式时应先规定正方向。（一般以υ0的方向为正方向）若物体做匀加速运动,a取正值,若物体做匀减速运动,则a取负值. (3)若v0=0,则x=(4)特别提醒:t是指物体运动的实际时间,要将位移与发生这段位移的时间对应起来.(5)代入数据时,各物理量的单位要统一.(用国际单位制中的主单位) 例1：一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s，驶过了180m。汽车开始加速时的速度是多少？解：以汽车运动的初速v0为正方向知识运用一般应该先用字母代表物理量进行运算，得出用已知量表达未知量的关系式，然后再把数值代入。这样做能够清楚地看出未知量与已知量的关系，计算也比较简便。 ⑴刹车后2s内前进的距离及刹车过程中的加速度；⑵刹车后前进9m所有用的时间；⑶刹车后8s内前进的距离．a＝－2m／s21s25m注意刹车问题的陷阱例2：汽车以l0m/s的速度在平直公路上匀速行驶，刹车后经2s速度为6m/s．求： 射击时，火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀，推动弹头加速运动。我们把子弹在枪筒中的运动看作匀加速直线运动，假设子弹的加速度是a=5×103m/s2，枪筒长x=0.64m，计算子弹射出枪口时的速度。推出物体的位移与速度的关系式。课堂探究 三、位移与速度的关系1、关系式推导：2、式中四个量都是矢量，都有正负3、优点：不需计算时间t4、若v0＝0，v＝__________ 一质点以一定初速度沿竖直方向抛出，得到它的速度一时间图象如图2—3—6所示．试求出它在前2s内的位移，后2s内的位移，前4s内的位移．知识运用5m-5m0 例4、一质点沿一直线运动，t=0时，位于坐标原点，下图为质点做直线运动的速度－时间图象。由图可知：⑴该质点的位移随时间变化的关系式是：x=____________。⑵在时刻t=___________s时，质点距坐标原点最远。⑶从t=0到t=20s内质点的位移是___________；通过的路程是___________。-4t+0.2t210040m4－41020t/sv/(m·s2) 交流与讨论位移与时间的关系也可以用图象来表示，这种图象叫位移—时间图象，即x-t图象。你能画出匀变速直线运动的x-t图象吗？试试看。 因为位移公式是关于t的一元二次函数，故x—t图象是一条抛物线（一部分）。不是物体运动的轨迹.交流与讨论如果一位同学问：“我们研究的是直线运动，为什么画出来的x-t图象不是直线？”你应该怎样向他解释？ 匀变速直线运动公式1、速度公式v=v0+at2、位移公式x=v0t+1/2at23、速度—位移公式v2－v02=2ax 四、两个重要推论1、平均速度2、相邻的相等时间间隔内位移差为恒量课堂探究 展示细节，有助于更好的研究过程 时间特点：_____位移特点：_____可以怎样研究运动？ 一种方案：机器的发明可以帮助完成“不可能的任务” 一、两种打点计时器电磁打点计时器电火花计时器记录做直线运动物体的位置和时间的仪器。 1、电磁打点计时器（1）原理（2）构造（3）工作电压：10V以下直流？交流？ 2、电火花计时器（1）构造：（2）原理：脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电（3）工作电压：220V尖端放电 都是交流电1.打点方式不同电磁打点计时器：利用振动的振针打点电火花计时器：利用火花放电打点2.电源电压不同电磁打点计时器：10V以下交流电电火花计时器：220V交流电3.振针打点时与纸带接触，会对纸带产生阻碍作用；而火花放电基本不会阻碍纸带的运动两种电磁打点计时器的共同点与不同点 二、打点计时器的使用1、操作步骤（1）固定计时器（2）穿纸带（3）启动电源，拉纸带，随后立即关电源 计时点、计数点01230.02s?s计时点计数点 △t＝？△x＝？疏密与速度的关系2、纸带的简单处理——测平均速度（1）需测量的量：（2）关系式：利用公式v=△x/△t可求出第一个点到第n个点的平均速度 如何测出E点的瞬时速度？DFDFDF原则：准确性可行性 ——测瞬时速度1、测量原理2、测量几个时刻的瞬时速度看书并回答：哪几个时刻？如何确定？为何这样定？如何设计表格？ 0123△x0△x1△x2△x3 三、用图像表示速度1、图像特点：直观2、常用作图法（1）描点作图（2）据函数关系式作图3、作图步骤（1）建系（2）描点（3）作图 n012345Vm/s0.050.10.20.30.280.280123456780.60.50.40.30.20.1t/10-1sv/(m·s-1) 0123456789t/sv/m987654321匀速直线运动的图像 0123456789t/ss/m7063564942352821147t/s012345S/m0714212835 练习关于纸带的应用,下列说法正确的是()A.用纸带可以较准确地读出时间B.利用纸带可以较准确地测出某点的瞬时速度C.利用纸带可以较准确地测出某段时间内的平均速度D.为了较准确地测定某点速度,所取的相应时间越短越好AC 012345678910111213141516打点计时器实验误差讨论及纸带的分析.....................1.对纸带上的点迹说法正确的是？A：点迹记录了物体运动的时间。B：点迹在纸带上的分布情况反映了物体的运动情况。C：点迹在纸带上的分布情况，反映了物体的体积和大小。D：点迹记录了物体在不同时刻的位置和某段时间内的位移(ABD) 2.采取下列那些措施，有利于减少纸带因受摩擦而产生的误差？A：该用6v直流电源B；电源电压越低越好C：用平整的纸带，不用皱折的纸带D：纸带理顺摊平，不让它卷曲、歪斜(CD) 分割和逼近的方法在物理学研究中有着广泛的应用。早在公元263年，魏晋时的数学家刘徽首创了“割圆术”——圆内正多边形的边数越多，其周长和面积就越接近圆的周长和面积。