匀变速直线运动的位移与时间的关系[学习目标]1
了解位移公式的推导过程,理解公式的含义,知道位移对应 vt 图象与坐标轴围成的面积
会利用公式 x=v0t+at2和匀变速直线运动的 vt 图象解决有关问题
了解匀速直线运动的 xt 图象的意义、特点,会用它处理简单的相关问题.[课前预习案]一、匀速直线运动的位移 做匀速直线运动的物体在时间 t 的位移 x=vt,在速度图象中,位移在数值上等于 vt 图象与对应的时间轴所围的矩形面积.图 231二、匀变速直线运动的位移1.由 vt 图象求位移:(1)物体运动的速度时间图象如图 232 甲所示,把物体的运动分成几个小段,如图乙,每段位移≈每段起始时刻速度×每段时间=对应矩形面积.所以整个过程的位移≈各个小矩形面积之和.图 232(2)把运动分成更多的小段,如图丙,各小矩形的面积之和,可以更精确地表示物体在整个过程的位移.(3)把整个过程分得非常非常细,小矩形合在一起形成了一个梯形,梯形的面积就代表物体在相应时间间隔的位移.(4)结论:匀变速直线运动的 vt 图象与 t 轴包围的面积代表匀变速直线运动相应时间的位移.2.位移与时间关系式:x=v0t+at2
三、用图象表示位移(xt 图象)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叫位移-时间图象.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:是一条的直线.[课堂探究案]一、匀变速直线运动的位移公式与有关计算例 1 一辆汽车以 1 m/s2的加速度加速行驶了 12 s,驶过了 180 m,汽车开始加速时的速度为多少
例 2 (2024~2024 高一期中)物体由静止开始在水平面上行驶,0~6 s 的加速度随时间变化的图线如图 235 所示.图 235(1)画出物体在 0~6 s 的 vt 图线;(2)求在这 6 s 物体的位移