第二章 第三节位移与时间的关系
人教版物理必修1第二章第3节:匀变速直线运动的位移与时间的关系有答案
人教版物理必修1第二章第3节:匀变速直线运动的位移与时间的关系一、解答题。
1. 一火车以2m/s的初速度、0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,求:(1)火车在第3s末的速度;(2)火车在第5s内的位移.2. 如图所示,一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动,公路边每隔15m有一棵树,汽车从树A运动到树B处所用时间为1s,从树B运动到树C处所用时间为1.5s,求汽车运动的加速度和通过树B时的速度.3. 滑雪运动员不借助滑雪杖,以加速度a1由静止从坡顶匀加速滑下,测得20s后的速度为20m/s,50s时到达坡底,又以加速度a2沿水平面匀减速运动25s后停止.求:(1)a1和a2的大小;(2)到达坡底后再经过6s时的速度大小;(3)在水平面上滑动的距离.4. “10米折返跑”的成绩反映了人体的灵敏素质,测定时,在平直跑道上,受试者以站立式起跑姿势站在起点—终点线前,当听到“跑”的口令后,全力跑向正前方10米处的折返线,测试员同时开始计时,受试者到达折返线处时,用手触摸折返线的物体(如木箱),再转身跑向起点一终点线,当胸部到达终点线的竖直面时,测试员停止计时,所用时间即为“10米折返跑”的成绩,设受试者起跑的加速度大小为4m/s2,运动过程中的最大速度为4m/s,快到达折返线处时需减速到零,减速的加速度大小为8m/s2,返回时达到最大速度后不需减速,保持最大速度冲线,求该受试者“10米折返跑”的成绩为多少秒?二、选择题。
甲、乙两物体运动的x−t图像如图所示,下列判断正确的是()A.甲做匀速直线运动,乙先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动B.两物体两次分别在1s末和4s末到达同一位置C.两物体两次分别在2s末和6s末到达同一位置D.6s末,乙的位移比甲的大一根长为12m的钢管竖立在地面上,一名消防队员在一次模拟演习训练中,从钢管顶端由静止下滑,如图所示.消防队员先匀加速再匀减速下滑,到达地面时速度恰好为零.如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s.该消防队员在这一过程中的v−t图像,可能正确的是()A. B.C. D.汽车从静止开始做匀加速直线运动,速度达到v时立即做匀减速运动,最后停止,全部时间为t,则汽车通过的全部位移为()A.vtB.vt2C.2vt D.vt4一辆沿笔直公路匀加速行驶的汽车,经过路旁两根相距50m的电线杆共用5s时间,它经过第二根电线杆时的速度为15m/s,则经过第一根电线杆时的速度为()A.2m/sB.10m/sC.2.5m/sD.5m/s汽车在水平面上刹车,其位移与时间的关系是x=24t−6t2,则它在前3s内的位移是()A.12mB.18mC.24mD.30m如图所示,在京昆高速公路266km处安装有一台500万像素的固定雷达测速仪,可以精准抓拍车辆超速以及测量运动过程中车辆的加速度.若B为测速仪,A为汽车,两者相距355m,此时刻B发出超声波,同时A由于紧急情况而刹车,当B接收到反射回来的超声波信号时,A恰好停止,且此时A、B相距335m,已知声速为340m/s,则汽车刹车前的正常行驶速度大小为()A.30m/sB.20m/sC.10m/sD.15m/s三、多选题。
第二章 第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系
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2.合作探究——议一议 (1)如何利用速度图像求解物体运动的位移?
提示:速度图像中,图线与坐标轴所围图形的面积表示位移的大 小,若面积处于时间轴上方,则说明位移为正;若面积处于时间 轴下方,则位移为负。 (2)什么是微分思想与微元法? 提示:利用微分思想的分析方法称为微元法。它是将研究对象(物 体或物理过程)进行无限细分,再从中抽取某一微小单元进行讨 论,从而找出研究对象变化规律的一种思想方法。
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三、用图像表示位移 1.定义:以 时间 t 为横坐标,以位移 x 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.匀速直线运动的 x-t 图像:是一条 倾斜 直线。 3.匀变速直线运动的 x-t 图像:是一条过原点的 抛物线 。
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1.自主思考——判一判
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“多练提能·熟生巧”见“课时跟踪检测(六)” (单击进入电子文档)
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1.做匀速直线运动的物体在时间 t 内的位移 x= vt 。
2.在速度图像中,位移在数值上等于 v-t 图像与对应的时间
轴所围的面积 。
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二、匀变速直线运动的位移 1.在 v-t 图像中的表示:做匀变速直线运动 的物体的位移对应着 v-t 图像中的图线和 时间轴 包围的面积。如图所示,在 0~t 时间内的位移大 小等于 梯形 的面积。 2.位移公式 x=v0t+12at2。式中 v0 表示 初速度 ,x 表示物 体在时间 t 内运动的 位移 。
第二章 匀变速直线 第三节 匀变速直线运动的位移与时间的关系
C
A.9m/s
C.20m/sLeabharlann B.18m/s D.12m/s
6、一个物体由静止开始做匀加速直线
运动,第1 s末的速度达到4 m/s,物体 在第2 s内的位移是 ( A )
A.6 C.4
m m
B.8 m D.1.6 m
7、一物体以5
m/s的初速度、-2 m/s2的 加速度在粗糙水平面上匀减速滑行,在 4 s内物体通过的路程为 ( )
作业:
1、完成课后练习;
2、完成课时作业。
加
B.速度和加速度都随时间减小 C.速度和位移都随时间减小 D.速度与加速度的方向相反
2、一物体在水平面上做匀变速直线
运动,其位移与时间的关系为:
x=24t-6t2,则它的速度等于零
的时刻t 为 ( B ) A. s B.2 s
C.6
s
D.24 s
3、如图所示为一物体做匀变速直线运动的速
C
A.4
m
m
B.36
C.6.25
m
D.以上答案都不对
8、从车站开出的汽车,做匀加速直线
运动,走了12s时,发现还有乘客没上 来,于是立即做匀减速运动直至停车, 汽车从开出到停止总共历时20s,行进 了50 m。则汽车的最大速度为 ( A )
A.5m/s
C.3m/s
B.2m/s D.1m/s
2
1、掌握位移公式的推导;
1 x ( v 0 v t) t 2
v v0 v 2
例:以18m/s的速度行驶的汽车,
制动后做匀减速运动,在3s内前进 36m,求汽车的加速度。
2 4m/s
1、物体做匀减速直线运动,最后停
2021版新教材高中物理第2章第3节匀变速直线运动的位移与时间的关系课件新人教版必修第一册
C.物体在第 3 秒内的平均速度为 8 m/s
D.物体从静止开始通过 32 m 的位移需要 4 s 的时间
答案 D
答案
解析 物体从静止开始做匀加速直线运动,根据 x1=12at21得,物体运动
的加速度 a=2tx121=2×1 2 m/s2=4 m/s2,故 A 错误;物体在第 2 s 内的位移 x2
7.一列火车从静止开始做匀加速直线运动,一人站在第一节车厢前端
的旁边观测,第一节车厢通过他历时 2 s,整列车通过他历时 6 s,则这列火 车的车厢有( )
A.3 节 C.9 节
B.6 节 D.12 节
答案 C
解析 设一节车厢长为 L,则 L=12at21,nL=12at22。将 t1=2 s,t2=6 s 代 入上面两式,解得 n=9,C 正确。
A.52x 答案 B
B.53x
C.2x
D.3x
答案
解析 由 v2-v20=2ax 得 102-52=2ax,152-102=2ax′,两式联立可得 x′=53x,故 B 正确。
6.一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—时间 图像如图所示,那么 0~t 和 t~3t 两段时间内( )
答案
=12at22-12at21=12×4×(4-1) m=6 m,故 B 错误;物体在第 3 s 内的位移 x3
=12at23-12at22=12×4×(9-4) m=10 m,则第 3 s 内的平均速度为 10 m/s,故 C
错误;物体从静止开始通过 32 m 所用的时间 t=
2ax=
2×32 4
s=4 s,故
(1)猎豹奔跑的最大速度可达多少? (2)猎豹从开始做匀减速运动直到停下的位移是多少? 答案 (1)30 m/s (2)150 m
人教版高中物理必修一第二章第3课《匀变速直线运动的位移与时间的关系》课件(共28张PPT)(优质版)
0
tt
结论:
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。
二、匀变速直线运动的位移
说一说
这个探究过程的主要思路
先把过程无限分割,以“不变”近似 代替“变”,然后再进行累加。
微元法
二、匀变速直线运动的位移
刘
徽
“割之又割,以
至于不可割,则
与圆周合体而无
所失矣。”
…
知识运用 一质点以一定初速度沿竖直方向抛出,
x—t中的图线表示 位移随时间变化的 情况,而不是运动 轨迹
x—t 图象只能描述 直线运动
3 t/min
某物体运动的速度机-车--时运间动图的象位移---时间做图一象做:课后习题5
实践与拓展
课本第40页“思考与讨论”
运用初中数学课中学 过的函数图像知识, 你能画出Vo为0的匀 变速直线运动x=½ at2 的x-t图像的草图吗?
又v=v0+at
得:
x
A
v0t
1 2
at 2
t t/s
二、匀变速直线运动的位移
1.位移公式:
x
v0t
1 2
at
2
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.
二、匀变速直线运动的位移
(3)
若v0=0,则
x=
1 2
at
2
(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)
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例3:一辆汽车以1m/s2的加速度行驶了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
由
x
v0t
1 at2 2
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例1、一质点以一定初速度沿竖直方向抛出,得 到它的v-t图象如图所示,试求出它在前2s内的 位移;前4s内的位移。
v/m·s-1
5
前2s内物体的位移为5m
2、匀变速直线运动位移公式的理论推导:
由 xvt
又匀变速直线运动的平均速度:v
1 2
(v0
v)
得:x 12(v0 v)t
得:
Байду номын сангаас又v=v0+at
x v0t
1 2
at2
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前4s内物体的位移为0
0
2
4 t/s
-5
注意:当图象在时间轴下方时,表示的位移为负
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高中物理_匀变速直线运动位移与时间的关系教学设计学情分析教材分析课后反思
第二章匀变速直线运动的描述第三节匀变速直线运动的位移与时间的关系【学习目标】1.知道匀速直线运动的位移与v-t图象中矩形面积的对应关系。
2.理解匀变速直线运动的位移与v-t图像中四边形面积的对应关系,初步体会应用微元法以及极限思想解决物理问题的科学思维方法。
3.理解并掌握匀变速直线运动的位移与时间的关系并能应用规律进行有关的计算。
课前准备:1:做匀变速直线运动的物体,其速度公式为________ 2:画出初速度为v0的匀加速直线运动的v-t图象。
斜率表示什么?新知探究探究某种规律的过程: 提出猜想——逻辑推理——发现规律——实验验证探究一:匀速直线运动的位移问题1.(1)如图1匀速直线运动的v-t 图象中,t时间内的位移怎样表示?(2)如图2的v-t 图象中对应的“面积”有什么物理意义?(3)如图3,求甲前4s内的位移,乙前5s内的位移.探究二:匀变速直线运动的位移【理论推导】问题2:这是小车做匀加速直线运动的测量记录位置编号0 1 2 3 4 5时间(s)0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 速度(m/s) 0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62(2)你的估算方法能在.v-t图象上体现出来吗?试着画一画。
(3)估算的位移比实际位移偏大还是偏小?为什么?(4)要提高估算的精确程度,你有什么方法?问题3;求梯形面积,推导位移时间关系式。
公式中有哪些物理量,表示什么含义?其中哪些是矢量,应注意什么问题?【实验探究】探究三:匀变速直线运动的位移—时间图象(x-t图象)问题4:你能设计一个实验来探究匀变速直线运动的位移与时间的关系吗?需要测哪些物理量?如何测?处理纸带:选好坐标原点,选好计数点,记录各点位置,记录时间间隔建轴,选好刻度,描点,作出匀变速直线运动的x-t图象问题5.小车做直线运动,为什么画出来的x-t图象不是直线?【应用】例1:一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s,驶过了180m。
高中物理第二章第三节匀变速直线运动的位移与时间的关系导
第三节匀变速直线运动的位移与时间的关系【学习目标】1.知道匀速直线运动的位移与时间的关系.2.了解匀变速直线运动位移与时间关系的推导方法,并简单认识x=v o t + at2/2.3.能用x=v o t + at2/2解决简单问题.【自主学习】1.做匀速直线运动的物体,其位移公式为___________,其 v-t 图象为__________。
在 v-t 图象中某段时间内位移的大小与____________相等。
2.匀变速直线运动位移与时间的的关系式为________________。
3.匀变速直线运动的 v-t 图象是________________,其中图象的倾斜程度表示物体的__________,图象与坐标轴所围面积表示物体的______________。
【预习自测】1.某质点的位移随时间的变化关系式为x=4t+2t2,x与t的单位分别是米与秒,则质点的初速度与加速度分别是()A.4m/s与2m/s2 B.0与4m/s2C.4m/s与4m/s2 D.4m/s与02、一火车以2 m/s的初速度,1 m/s2的加速度做匀加速直线运动,求:(1)火车在第3 s末的速度是多少?(2)火车在前3 s 的位移是多少?(3)火车前3 s的平均速度是多少?3.如图所示是某一质点运动的速度--时间图像,请从图像中找出以下物理量,质点的初速度是________,0-2s内的加速度_________,2-4s的加速度___________,4s-6s的加速度__________,质点离出发点最远的时刻是________,质点6s内的位移是__________。
【课堂探究】知识点一、匀速直线运动的位移阅读教材p37第一段并观察图2—3—1所示.求解下图中质点5秒内的位移是多少?并结合图像认识位移与图像面积的关系。
思考:对于匀变速直线运动,它的位移与它的v —t 图象,是不是也有类似的关系呢? [思考与讨论]学生阅读教材P37思考与讨论栏目。
高中物理 第二章 第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系教案 新人教版必修第一册-新人教版高一第一
第3节匀变速直线运动的位移与时间的关系核心素养物理观念科学思维科学态度与责任1.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系。
2.会用公式x=v0t+12at2解决匀变速直线运动的问题。
3.理解匀变速直线运动的速度与位移的关系及应用。
体会位移公式的推导方法,感受极限法思想的运用。
能运用公式x=v0t+12at2和v2-v20=2ax解决生活中的实际问题。
知识点一匀变速直线运动的位移位移与时间的关系[思考判断](1)物体的初速度越大,位移越大。
(×)(2)物体的加速度越大,位移越大。
(×)(3)物体的平均速度越大,相同时间内的位移越大。
(√),0~t1时间内位移x1取正值,t1~t2时间内的位移x2取负值,则0~t2时间内的总位移x=x1+x2。
知识点二 速度与位移关系[观图助学]如图所示,A 、B 、C 三个标志牌间距相等为x ,汽车做匀加速运动,加速度为a ,已知汽车经过标志牌的速度为v A ,你能求出汽车经过标志牌B 和C 的速度v B 和v C 吗? 1.公式:v 2-v 20=2ax 。
2.推导速度公式v =v 0+at 。
位移公式x =v 0t +12at 2。
由以上两个公式消去t ,可得:[思考判断](1)公式v 2-v 20=2ax 适用于任何直线运动。
(×) (2)物体的末速度越大,位移越大。
(×)(3)对匀减速直线运动,公式v 2-v 20=2ax 中的a 必须取负值。
(×),左图中,利用x =v A t +12at 2可求时间t ,再利用v B =v A +at 求v B ,同理求v C 。
描述直线运动的五个物理量有x 、a 、t 、v 、v 0,公式v 2-v 20=2ax 中不包含时间t 。
核心要点匀变速直线运动位移公式的理解与应用[要点归纳]1.适用条件:位移公式x =v 0t +12at 2只适用于匀变速直线运动。
2.矢量性:公式x =v 0t +12at 2为矢量公式,其中x 、v 0、a 都是矢量,应用时必须选取统一的正方向。
高中物理人教版必修一 第二 章 第三节 匀变速直线运动的位移与时间的关系
若物体做匀加速直线运动 a与v0同向,a取正值 若物体做匀减速直线运动 a与v0反向,a取负值
若位移的计算结果为正值
说明这段时间内位移的方向 与规定的正方向相同
若位移的计算结果为负值
说明这段时间内位移的方向 与规定的正方向相反
匀变速直线运动的位移公式
x = v0t +
匀加速直线运动
匀减速直线运动
匀变速直线运动的位移公式
以上过程中体现了什么科学思想? 无限分割,逐渐逼近,再累加——微元法 此科学思想方法能否应用到 v-t 图象上?
位移与时间关系
学习计算匀变速直线运动位移的三种方法 学习利用公式和图像推导匀变速直线运动的位移-时间关系
从 v-t 图象中探究匀变速直线运动的位移
梯形 OABC 的面积在数值上就等于 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。
平均速度就是初末 速度的平均吗?
位移时间公式的应用
求下面做直线运动的物体在 0-4s 内的平均速度。 0-1s 内,物体的速度从0均匀变化到 v=2m/s
1-4s 内,物体的速度一直保持 式的应用
求下面做直线运动的物体在 0-4s 内的平均速度。 研究 0-4 秒内初末速度的平均值:
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? 车做减速运动,是否运动了10s? 初速度v0=15m/s,a=-2m/s²,分析得知车运动 7.5s 就会停下 ,在后 2.5s 内,车停止不动 解 设车实际运动时间为t,vt=0, a=-2m/s² 由v = v0 + at 知:
运动时间:
高中物理人教版必修第二章第三节匀变速直线运动位移和时间关系
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?
1.反映了位移随时间的变化规律,公式适用匀变速直线运动. 2.因为 v0、a、x 均为 矢量,使用公式时应先规定正方向。 (一般以 v0 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= —12 at2
4.代入数据时,各物理量的单位要统一.
先用字母代表物
v0
x t
1 2
at
180 m/s 理1量1进1行2m运/s算 9m/s
12
2
高中物理人教版必修1第二第章二第章三第节三匀节变匀速变直速线直运线动运位动移位和移时和间时关间系关〔系P(PT共上21课张课P P件T)〕 高中物理人教版必修1第二第章二第章三第节三匀节变匀速变直速线直运线动运位动移位和移时和间时关间系关〔系P(PT共上21课张课P P件T)〕
甲
的2
t/s
位0
移
-2 1 2 3 4 5 6 -4
乙
X甲
X乙
x
思 考
匀变速直线运动的位移与 它的v-t图象所围成的面 积是否也有类似的关系?
思考与讨论
以下为“探究小车的运动规律”的测量 记录,表中“速度v”一行是这位同学用某种 方法得到的物体在0、1、2……5几个位置的 瞬时速度。原始的纸带没有保存。
高中物理人教版必修1第二第章二第章三第节三匀节变匀速变直速线直运线动运位动移位和移时和间时关间系关〔系P(PT共上21课张课P P件T)〕
位 移 公 式 的 说
x = v0 t + 2—1 a t 2
物理必修一第2章第3节匀变速直线运动的位移与时间的关系
=6 m/s, v 2=xT2=644m/s=16 m/s.且 v 1=vA+2 vB, v 2
=vB+2 vC,由于 B 是 A、C 的中间时刻,则 vB=vA+2 vC
=
v
1+ 2
v
2=6+216m/s=11
m/s.解得
vA=1
m/s,vC=21
m/s.其加速度为:a=vC2-TvA=221×-41m/s2=2.5 m/s2.
直线,要求 t 时间内物体的位移,我们可以把时间分 成 n 小段,只要 n 足够大,就可以认为物体在nt 的时 间内做匀速直线运动,这样每小段起始时刻的速度
乘以时间nt 就近似等于这段时间内的位移,各段位移 可用一个高而窄的小矩形的面积表示,把所有小矩
形的面积相加,就近似等于总位移,如图 2-3-4 甲所示.如果 n 的取值趋向于无穷大,那么结果就很 精确了,实际上 v-t 直线下面梯形的面积就表示了 物体的位移.如图乙所示,面积为: S=12(OC+ AB)×OA,换上对应的物理量得 x=12(v0+v)t,把 v =v0+at 代入即得:x=v0t+12at2.
平均速度 v =xt =v0+12at②
由速度公式 v=v0+at,当 t′=2t 时
v2t=v0+a2t ③
由②③得 v =v2t ④
又 v=v2t+a2t ⑤
由③④⑤解得 v2t=v0+2 v⑥
所以 v =v2t=v0+2 v.
2.逐差相等:在任意两个连续相等的时间间 隔 T 内,位移之差是一个常量,即 Δx=xⅡ-xⅠ=aT2 推导:时间 T 内的位移 x1=v0T+12aT2① 在时间 2T 内的位移 x2=v02T+12a(2T)2② 则 xⅠ=x1,xⅡ=x2-x1③
高中物理必修一第二章第3节《匀变速直线运动的位移与时间的关系》
56.25m
即刹车后10s离刹车点56.25m.
课堂小结
➢ 匀加速直线运动位移与时间关系:
x
v0t
1 2
at
2
➢ 匀加速直线运动速度与位移关系:
v2 v02 2ax
无末速度 无时间
➢ 回忆:匀加速直线运动速度与时间关系:
v v0 at
无位移
10 15
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。
t/s
梯形的面积就代表做匀变速直线运动物体
在0时刻(此时速度为v0)到 t时刻(此时速 度为v)这段时间的位移。
二、匀变速直线运动的位移与时间的关系
由图可知:梯形OABC的面积
S (OC AB)OA 2
代入各物理量得:
x
1 2
二、速度与位移的关系
v
v0
at
t
v
v0 a
x
v0t
1 2
at
2
v0 v
a
v0
a 2
v
v0 a2
2
v2 v02 2a
v 2 v02 2ax
例、在一事故现场,交警测量一汽车刹车后滑行的位移为32m,
已知汽车的加速度大小为4m/s2,若此路段限速为36km/h,则该
汽车是否超速?
a=-4m/s2
6个矩形对应6 个 但时速间度相不等等,的v/m·s-1
匀速运动。5 4
3 2 1
05
分割
10 15
v/m·s-1
5 4 3 2 1 t/s 0 5
把运动过程分割的再 细,小矩形的面积就 越接近物体的位移。
10 15 t/s
从v-t图象探究匀变速直线运动的位移
匀变速直线运动的位移与时间的关系教案
2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系一、教材分析《匀变速直线运动的位移与时间的关系》选自人教版物理必修1第二章“匀变速直线运动的研究”的第三节(第37页)。
二、教学目标1、知识与技能掌握用v —t 图象描述位移的方法掌握匀变速运动位移与时间的关系并运用(知道其推导方法) 掌握匀变速直线运动的位移公式。
2、过程与方法经历匀变速直线运动位移规律的探究过程,感悟科学探究的方法;渗透极限思想,尝试用数学方法解决物理问题;通过v-t 图象推出位移公式,培养发散思维能力。
3、情感态度与价值观激发学生对科学探究的热情,体验探究的乐趣。
三、教学重、难点1.重点a. 推导和理解匀变速直线运动的位移公式2021at t v s += b. 匀变速直线运动速度公式 20v v v t += 和位移公式的运用。
2.难点对匀变速直线运动位移公式的物理意义的理解。
四、教学方法匀变速直线运动的位移规律,以位移公式为载体,采用“导学式”的教学方法,让学生经历匀变速直线运动位移规律的探究过程,利用v-t 图象,渗透极限思想,得出“v-t 图象与时间轴所围的面积表示位移”的结论,然后在此基础上让学生通过计算“面积”发现几道位移公式,培养学生的发散思维能力。
最后用实验方法对公式进行验证,培养学生科学的探究能力和严谨的科学态度。
五、教学过程设计板书:一、用v -t 图象研究匀变速直线运动的位移(明确学习目标)【探究】为了研究匀变速直线运动的位移规律,我们先来看看匀速直线运动的位移规律:在匀速直线运动的v-t 图象中, 图象与时间轴所围的面积表示位移x=vt 。
(教师活动)问题1:对于匀变速直线运动,图象与时间轴所围的面积是否也可以表示相应的位移呢?启发:我们能否运用类似“用平均速度来近似地代表瞬时速度”的思想方法,把匀变速直线运动粗略地当成匀速直线运动来处理?(学生活动)回答:(教师活动)小结:可以把整个匀变速直线运动的运动过程分成几个比较小的时间段,把每一小段时间内的匀变速运动粗略地看成是匀速直线运动。
高中物理必修一教案-2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系7-人教版
2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系一、设计思想第二章第三节:“匀变速直线运动的位移与时间的关系”这节课属于规律课。
本章第一节是实验:探究小车速度随时间变化的规律,第二节:匀变速直线运动的速度与时间的关系。
在此基础上学生学习第三节的内容。
学生通过前两节的做实验、画出v-t图像以及用v-t图像分析得出速度公式。
在此基础上,进一步通过v-t图像分析得出匀变速直线运动的位移与时间的关系并得出公式。
匀变速直线运动的位移与时间的关系(位移公式),它是匀变速直线运动规律之一,是运动学中非常重要的一个公式,也是解决动力学问题的基础。
在学习本节课之前,学生对v-t图像已经比较熟悉。
并且学生在初中已经能够应用v-t图、x-t图对匀速直线运动进行了简单的分析与研究。
本节从匀速直线运动的位移与v-t图象中的矩形面积的对应关系初发,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,从而得出v-t图象中的四边形面积代表匀变速直线运动的位移,又一次应用了极限的思想。
学生对极限的思想也不陌生,上一章教科书用极限思想介绍了瞬时速度和瞬时加速度。
本节以位移与时间的关系公式为载体,采用启发式、探究式等教学方法,让学生经历匀变速直线运动位移与时间的关系的探究过程,通过研究方法的设计和利用速度时间图像渗透极限思想,得出“v-t图像与时间轴所围的面积表示位移”的结论;然后在此基础上让学生通过计算得出位移公式,培养学生的发散思维;最后通过例题分析培养学生解决实际问题的能力。
二、教学目标(一)知识与技能1.理解v-t图象速度与时间轴围成的面积的物理意义。
2.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系,并能运用公式解决一些实际问题。
3.初步掌握匀变速直线运动的平均速度公式。
(较高要求,本节课据学生情况选学) (二)过程与方法1.通过让学生经历匀变速直线运动规律的探究过程,感悟科学探究的方法2.通过匀变速运动位移与时间关系的得出过程,使学生感受利用极限思想解决物理问题的科学思维方法。
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第三节、匀变速直线运动的位移与时间的关系
一. 教学目标
1.知识与技能:知道匀变速直线运动位移与速度的关系,了解位移的推导过程,掌握位移
公式2
021at t v x +=并会运用,理解t v -图的物理意义。
2.过程与方法:通过推导位移公式体验微元法的特点和技巧,能把瞬时速度与此发进行比较
3.情感态度与价值观:经历微元法的推导过程,培养学生自己动手的能力,增加物理情感。
二.使用说明和学习指导
用十分钟整理学案,用二十分钟阅读课本37-40页并完成问题导学,A 层全部完成,BC
层完成探究,分层达标。
三.预习指导
本章的重点是匀变速直线运动的位移与时间公式的推导及应用,难点是运用匀变速直线运动的基本规律解决实际问题。
四.探究学习
知识点一:位移—时间公式的推导
我们利用_______________方法得到匀变速直线运动的位移对应于其t v -图像中梯形的面积。
(1)分成5段时 (2)分成15段时
(3)分成无数段时 (4)梯形面积
在图中,梯形OABC 的面积是S=____________________.
把上式各线段换成所代表的物理量,x =____________.把at v v +=0代入得
x =_______________.
物体运动的位移随时间的变化而发生变化,这种变化规律可以用数学图像表示,在平面直角坐标系中,用纵坐标表示____________,用横坐标表示_________.这样的坐标系画出的图像叫位移——时间图,或写作t x -图。
随堂练习1:以s m /10的速度行驶的汽车,紧急刹车后的加速度大小是2
/6s m ,求刹车后4s 内的位移。
知识点二:匀变速直线运动的推论及应用
(1)2
2)(210002
0t v v at v v t at t v t x v +=
++=+== (2)如果在连续相等时间内的位移依次为1x 、2x 、3x …..,则任意两个相邻的位移差均相等,且等于2
aT :2
12312......aT x x x x x x x n n =-==-=-=∆-
随堂练习2:一辆汽车在笔直的公路上做匀变速直线运动,该公路每隔15m
安装一个路标,
汽车通过AB 两相邻的路标用了2s ,通过BC 两相邻的路标用了3s ,球汽车通过A 、B 、C 三个路标时的速度。
知识点三:初速度为零的匀变速直线运动的比例关系及应用
(1)从开始运动时刻计时,物体在时间T 、2T 、……nT 内的位移之比为
2222321:....:3:2:1:....:::n x x x x n =;
(2)从开始运动时刻计时,物体在连续相等、相邻的时间T 内的位移之比为
)12(:....:3:1:....:::321-=N x x x x n ;
(3)从开始运动时刻计时,物体在T 秒末、2T 秒末、….nT 秒末的瞬时速度之比为
n v v v :...::21=1:2:…:n ;
(4)从开始运动时刻计时,物体通过连续相等相邻的位移所用时间之比为
)1(:...:)23(:)12(:1:...::21----=n n t t t n 。
随堂练习3:汽车以大小为s m /20的速度做匀速直线运动,刹车后,获得的加速度大小为
2/5s m ,那么刹车后2s 内与刹车后6s 内的位移之比为( )
A.1:1
B.3:1
C.4:3
D.3:4 五.总结 六.针对性训练
4. 一物体做匀加速直线运动,位移随时间变化规律为2
25t t x +=,则该物体运动初速度为______________,加速度为______________,2s 内的位移大小为__________________.
5.甲车以加速度2
/3s m 从静止开始做匀加速直线运动,乙车落后2s 在同一地点从静止出发,以2
/4s m 的加速度开始做匀加速直线运动,两车运动方向一致,在乙车追上甲车前,两车最大距离是多少?
6.汽车前进速度为s m /5,刹车获得的加速度大小为2
/4.0s m ,求:
(1) 汽车刹车后20s 内滑行的距离x ;
(2) 从开始刹车到汽车位移为30m 时经历的时间t ; (3) 静止前2.5s 内汽车滑行的距离'x 。