第二章物理必修1(3).ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,目标定位,学海导航,第二章 匀变速直线运动的研究,物理,必修,1,菜 单,基础落实,新知探究,典例剖析,技能培养,综合训练,能力提升,第,3,节匀变速直线运动的位移与时间的关系,教材透析,本节从匀速直线运动的位移与,v,t,图象中矩形面积的对应关系出发，猜想对于匀变速直线运动是否也有类似的关系？并通过思考与讨论，从而介绍,v,t,图线下面四边形的面积代表匀变速直线运动的位移，又一次应用了极限思想。最后得到匀变速直线运动的位移与时间的关系。,备课指导,教学参与,这节教学的目标不要盯在最后的公式上，而要关注得出公式的过程。极限的思想方法以后还会多次使用。重视过程与方法的教学，这是新课程与过去课程的重要区别。,新课导入,当你乘出租车时，细心观察可以发现，有经验的司机在看到红色信号灯后，未必就立即刹车减速，他们总是要根据停止线的距离迅速估测一下时间，然后采取相应措施，这样开车就是所谓的经济省油了,那么，位移和时间究竟存在什么样的关系呢？为了更精确地描述物体的运动，寻找物体的运动特点，本节将研究匀变速直线运动的位移与时间的关系。在推导位移公式的过程中，本节引入了微分思想，正是这种思想引导着我们的祖先发现了很多物理规律。,目标定位,学海导航,目标导学,三维目标,知识与技能,1.,理解掌握匀变速直线运动的位移与时间的关系及公式，并会应用其解决有关问题。,2.,理解,v,t,图象中图线与时间轴所夹的,“,面积,”,表示物体在该段时间内的位移。,过程与方法,通过近似推导位移公式的过程，体验微元法的特点与技巧，并能与瞬时速度的求法与此比较。,情感、态度与价值观,经历微元法推导位移公式，培养动手能力，体验成功的快乐与方法的意义。,重点难点,1.,对位移公式的理解和运用。,2.,应用位移公式时，对各物理量方向的判断及正确处理。,基础落实,新知探究,一、匀速运动和匀变速运动的位移,要点梳理,1,匀速直线运动的位移,(1),做匀速直线运动的物体在时间,t,内的位移,x,_,。,(2),做匀速直线运动的物体，其,v,t,图象是一条平行于,_,的直线，其位移在数值上等于,v,t,图线与对应的时间轴所包围的矩形的,_,。,vt,时间轴,面积,正,图,2,3,1,图,2,3,2,即时应用,1,关于匀加速直线运动，下列说法正确的是,A,位移与时间的平方成正比,B,位移总是随时间的增加而增加,C,加速度、速度、位移三者方向一致,D,加速度、速度、位移的方向并不是都相同,解析,物体做匀加速直线运动，则速度的方向和加速度的方向相同，并且做单方向的直线运动，相对出发点来说，位移的方向与初速度的方向一致，,D,错误、,C,正确。由位移公式,x,v,0,t,at,2,可知，当初速度不等于零时，位移与时间的平方不成正比，只有初速度为零时才成正比。因此,B,正确、,A,不正确。,答案,BC,二、用图象表示位移,要点梳理,建立一个直角坐标系，用纵轴表示,_,，用横轴表示,_,。,(1),匀速直线运动：由,x,v,t,可知，其位移,时间图象是一条,_,。如图,2,3,3,中,所示。,图,2,3,3,时间,位移,倾斜的直线,判一判,1,x,t,图象就是物体的运动轨迹。,(,),2,直线运动的,x,t,图象一定是直线。,(,),3,x,t,图象中纵坐标变化越快，说明物体的速度越大。,(,),答案,1.,2.,3.,名师解惑,1,位移,时间图象的物理意义,描述物体相对于出发点的位移随时间的变化情况。,2,对位移,时间图象的理解,(1),能通过图象得出对应时刻物体所在的位置。,(2),图线的倾斜程度反映了运动的快慢。斜率越大，说明在相同时间内的位移越大，即运动越快，速度越大。,(3),图线只能描述对于出发点的位移随时间的变化关系，不是物体的实际运动轨迹随时间的变化关系，二者不能相混淆。,(4),初速度为,0,的匀变速直线运动对应的,x,t,图象为过原点的抛物线的一部分。,即时应用,2,(,多选,),如图,2,3,4,所示为在同一直线上运动的,A,、,B,两质点的,x,t,图象，由图可知,图,2,3,4,A,t,0,时，,A,在,B,的前面,B,B,在,t,2,时刻追上,A,，并在此后跑在,A,的前面,C,B,开始运动的速度比,A,小，,t,2,时刻后才大于,A,的速度,D,A,运动的速度始终比,B,大,解析,t,0,时，,A,在原点正方向,x,1,位置处。,B,在原点处，,A,在,B,的前面，,A,对。,t,2,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，,t,1,时刻后,A,静止。,B,仍然运动，,C,、,D,错。,答案,AB,三、匀变速直线运动的几个常用的推论,名师解惑,1,任意两个连续相等时间间隔,T,内，位移之差是常数，即,x,x,2,x,1,aT,2,。,推导：如图,2,3,5,所示，,图,2,3,5,图,2,3,6,图,2,3,7,3,初速度为零的匀变速直线运动在连续相等时间间隔内的位移之比为：,x,1,x,2,x,3,x,n,1,3,5,(2,n,1),。,推导：如图,2,3,8,所示，设时间间隔为,t,，则,图,2,3,8,即时应用,3,如图,2,3,9,所示，是某航空爱好者用数码相机以每隔,2.5 s,一张的频率拍摄的关于起始加速阶段火箭的一组照片，拍摄过程中数码相机用三脚架固定在地面上，已知火箭的长度为,40 m,，用刻度尺测量照片上的长度关系，结果如图所示，则,图,2,3,9,A,火箭的加速度大小,a,8 m/s,2,B,火箭的加速度大小,a,4 m/s,2,C,火箭在照片中第二个像所对应时刻的瞬时速度大小为,v,42 m/s,D,火箭在照片中第二个像所对应时刻的瞬时速度大小为,v,60 m/s,答案,AC,典例剖析,技能培养,题型一从,v,t,图象上看位移,例,1,某一做直线运动的物体的,v,t,图象如图,2,3,10,所示，根据图象求：,图,2,3,10,(1),物体距出发点的最远距离,(2),前,4 s,内物体的位移大小,(3),前,4 s,内通过的路程,【,思路引导,】,v,t,图象的应用技巧：,(1),v,t,图象与,t,轴所围的,“,面积,”,表示物体位移大小。,(2),“,面积,”,在,t,轴之上表示位移是正值，在,t,轴之下表示位移是负值。,(3),物体通过的路程为,t,轴上、下,“,面积,”,绝对值的和。,【,答案,】,(1)6 m,(2)5 m,(3)7 m,【,规律方法,】,(1),在,v,t,图象中，图线的斜率表示物体的加速度，而图象与时间轴所围的面积的数值表示这段时间内物体所发生的位移的大小。,(2),利用,v,t,图象分析直线运动问题要比利用其他方法更直观、更简便。,1.,一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先做匀加速直线运动，接着做匀减速直线运动，开到乙地刚好停止，其速度图象如图,2,3,11,所示，那么,0,t,和,t,3,t,两段时间内,图,2,3,11,A,加速度大小之比为,3,1,B,位移大小之比为,1,2,C,平均速度大小之比为,2,1,D,平均速度大小之比为,1,1,答案,BD,【,答案,】,16 m,2,一辆汽车原来匀速行驶，然后以,2 m/s,2,的加速度加速行驶，从加快行驶开始，经,12 s,行驶,264 m,。求：,(1),汽车在此,12 s,内的平均速度是多少？,(2),汽车开始加速度时的初速度是多少？,答案,(1)22 m,/s,(2)10 m/,s,题型三用逐差法、平均速度法研究物体的运动,例,3,从斜面上某一位置每隔,0.1 s,释放一个小球，释放后小球做匀加速直线运动。在连续释放几个后，对在斜面上滑动的小球拍下如图,2,3,12,所示的照片，测得,x,AB,15 cm,，,x,BC,20 cm,。求：,图,2,3,12,(1),小球的加速度的大小；,(2),拍摄时小球,B,的速度的大小；,(3),拍摄时,x,CD,是多少？,(4),小球,A,上面滚动的小球还有几个？,【,思路引导,】,题中所给时间间隔相等，可用逐差法求解。,【答案】,(1)5 m,/s,2,(2)1.75 m/,s,(3)0.25 m,(4),两个,3,一个质点正在做匀加速直线运动，用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相，由闪光照片得到的数据，发现质点在第一次、第二次闪光的时间间隔内移动了,x,1,2 m,；在第三次、第四次闪光的时间间隔内移动了,x,3,8 m,。由此可以求得,A,第一次闪光时质点的速度,B,质点运动的加速度,C,在第二、三两次闪光时间间隔内质点的位移,D,质点运动的初速度,解析,由于闪光时间未知，所以根据,x,2,x,1,x,3,x,2,aT,2,，只能求出第二次、第三次闪光的时间间隔内质点的位移,x,2,5 m,，选项,C,正确。,答案,C,本讲结束,请按,ESC,键返回,综合训练,能力提升,