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时间:2020-11-19
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1、3匀变速直线运动的位移与时间的关系如果物体沿直线运动,可以以这条直线为x轴,在直线上规定原点,正方向和单位长度,建立直线坐标系。XO5mx/m物体做直线运动的模型△x=x2-x1,若x1=0,则△x=x2-x1=x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·s-1t/s2641083456021甲-2-4x面积也有正负,面积为正,表示位移的方向为正方向,面积为负值,表示位移的方向为负方向.乙X甲X乙匀变速直线运动的位移与它的v-t图象
2、是否也有类似的关系?思考?思考与讨论一次课上,老师拿来了一位往届同学所做的“探究小车的运动规律”的测量记录(见下表),表中“速度v”一行是这位同学用某种方法(方法不详)得到的物体在0、1、2……5几个位置的瞬时速度。原始的纸带没有保存。位置编号012345时间t/s00.10.20.30.40.5速度(m/s2)0.380.630.881.111.381.62以下是关于这个问题的讨论。能不能根据表中的数据,用最简便的方法估算实验中小车从位置0到位置5的位移?方案:用下面的办法估算:x=0.38×0.1+0.
3、63×0.1+0.88×0.1+1.11×0.1+1.38×0.1=……思考与讨论思考与讨论分析:从表中看出,小车的速度在不断增加,0.38只是0时刻的瞬时速度,以后的速度比这个数值大。用这个数值乘以0.1s,得到的位移比实际位移要小。后面的几项也有同样的问题。但在时间间隔比较小、精确程度要求比较低的时候,可以这样估算。要提高估算的精确程度,可以有多种方法。其中一个方法请大家考虑:如果当初实验时时间间隔不是取0.1s,而是取得更小些,比如0.06s,同样用这个方法计算,误差是不是会小一些?如果取0.04s、
4、0.02s……误差会怎样?欢迎大家发表意见。思考与讨论科学思想方法:先把过程无限分割,以“不变”近似代替“变”,然后再进行累加的思想。这个材料中体现了什么科学思想?此科学思想方法能否应用到匀变速直线运动的v-t图象上?思考2思考3v/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
5、动的位移梯形的面积就代表做匀变速直线运动物体在0(此时速度为v0)到t(此时速度为v)这段时间的位移。哈哈由图可知: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
6、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)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?例1:一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s,驶过了180
7、m。汽车开始加速时的速度是多少?解:以汽车运动的初速v0为正方向由得:先用字母代表物理量进行运算知识运用例2.一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解:以汽车初速方向为正方向所以由知车的位移例3、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?说明刹车后7.5s汽车停止运动。知车的位移正确解:设车实际运动
8、时间为t0,以汽车初速方向为正方向。由得运动时间所以由刹车问题!课堂小结
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