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高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系讲义(含解析)新人教版必修1-新人教版高中必修1物理教案

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第 3 节匀变速直线运动的位移与时间的关系 1.在 vt 图像中图线与 t 轴所围的面积表示物体的位移。2.匀变速直线运动的位移公式 x=v0t+at2。3.匀速直线运动的 xt 图线是一条倾斜的直线,匀变速直线运动的 xt 图线是抛物线的一部分。一、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=vt。2.在速度图像中,位移在数值上等于 vt 图像与对应的时间轴所围的面积。二、匀变速直线运动的位移1.在 vt 图像中的表示:做匀变速直线运动的物体的位移对应着 vt 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+at2。式中 v0表示初速度,x 表示物体在时间 t 内运动的位移。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 xt 图像:是一条倾斜直线。3.匀变速直线运动的 xt 图像:是一条过原点的抛物线。1.自主思考——判一判(1)匀速直线运动表示任意相等的时间内,质点的位移都是相等的。(√)(2)匀变速直线运动的位移与时间成正比。(×)(3)由 xt 图像能得出对应时刻物体所在的位置。(√)(4)xt 图像中的图线就是物体的实际运动轨迹。(×)(5)由 xt 图像能得到某时间内物体的位移。(√)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。匀变速直线运动的位移公式1.位移公式 x=v0t+at2的推导如图甲所示,在匀变速直线运动中运用“无限分割、逐步逼近”的微分思想可得 vt 图像与时间轴所围成的“面积”表示位移。 甲 乙 如图乙所示,速度图线和时间轴所包围的梯形面积为 S=(OC+AB)·OA。与之对应的物体的位移 x=(v0+v)t。由速度公式 v=v0+at,代入上式得 x=v0t+at2。2.对位移公式 x=v0t+at2的理解(1)适用条件:匀变速直线运动。(2)公式 x=v0t+at2为矢量式,其中的 x、v0、a 都是矢量,应用时必须选取统一的正方向,一般选初速度 v0的方向为正方向:① 匀加速直...

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