内容正文:
第二章
匀变速直线运动的研究
2.3 匀变速直线运动的
位移与时间的关系
1
目录
一、上节回溯
三、小结
四、练习
二、知识讲解
2
1.匀变速直线运动
2.匀减速直线运动
3.匀变速直线运动速度与时间公式
一、上节回溯
3
上节课中,我们知道了高铁在出站过程中做匀加速直线运动的速度与时间的关系,那么它在出站过程中位移与时间又有什么关系呢?
问题引入
二、知识讲解——匀变速直线运动的位移
4
思考
问题1:匀速直线运动的位移公式?
在时间 t 内的位移:x=vt
问题2:在 v-t 图像中如何表示位移?
对于匀速直线运动,物体的位移对应着 v-t 图像中一块矩形的面积。
问题3:匀变速直线运动的位移与 v-t 图像是否也有类似关系?
v
v/(m·s-1)
t /s
O
t
二、知识讲解——匀变速直线运动的位移
5
现有一小车,运动时通过纸带记录下几个位置的速度(如下表)。请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。说说你的估算依据是什么,能不能在 v-t 图像直观呈现估算过程?
位置编号 0 1 2 3 4 5
时间 t / s 0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
速度 v / (m·s-1) 0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62
二、知识讲解——匀变速直线运动的位移
6
如果上面的图像中,时间间隔 Δt 变小,那么估算的误差会怎样?
v
t1
t2
t3
t4
t
O
t5
v
t1
t2
t3
t4
t
O
t5
二、知识讲解——匀变速直线运动的位移
7
分割和逼近的方法在物理学研究中有着广泛的应用。早在公元 263 年,魏晋时的数学家刘徽首创了“割圆术”— 圆内正多边形的边数越多,其周长和面积就越接近圆的周长和面积。
割圆术
割圆术
v
0
t
二、知识讲解——匀变速直线运动的位移
8
先把物体的运动分割成几个小段,每小段起始时刻物体的瞬时速度由相应的纵坐标表示。不断地把每小段的时间缩短,缩到极短。
无限分割逐渐逼近
v1
v2
v3
v4
v0
v
0
t
t5
t1
t2
t3
t4
二、知识讲解——匀变速直线运动的位移
9
通过无限分割匀变速直线运动的图像,我们把匀变速直线运动,转换成匀速直线运动来研究,将“变化”的问题近似成“不变”,我得到了结