内容正文:
中物理
第二章 匀变速直线运动的研究
新教材人教版 物理(必修第一册)(高中)
§2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
(高一上)
学易同步精品课堂
知识回顾
本章第1节内容中,我们通过实验探究小车的速度随时间的变化规律得到小车的速度随时间的变化规律
v=v0+at
从公式中发现小车的速度随时间均匀增加,那么速度在增加的同时,位移在如何变化呢?
对于匀变速直线运动,我们将如何计算它运动的位移?
匀速直线运动的位移与时间的关系
x=vt
v
t
结论:
匀速直线运动的位移就是v–t 图线与坐标轴及时刻线所围的矩形“面积”。
公式法
图象法
匀变速直线运动的位移
如果换成匀变速直线运动,能否通过计算v-t图像与坐标轴围成的“面积”呢?
由图可知:梯形OABC的面积
S=(OC+AB)×OA/2
又v=v0+at
匀变速直线运动的位移
1.公式推导
C
B
A
得:
代入各物理量得:
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动的位移
v/m/s
0
20
40
5
10
15
30
t/s
50
10
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。
结论:
归纳总结
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
(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)
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。
v0t
v0t
如果是匀减速直线运动呢??
1
2
—
a t
2
t
v0
Δv
v
O
t
v0
t
v0
Δv
v
0
t
v0
1
2
—
a t
2
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