内容正文:
第3节 匀变速直线运动位移与时间的关系
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课时作业·规范训练
课堂 重点探究
课前 自主梳理
课堂 巩固训练
1.物理观念:匀变速直线运动的位移及速度和位移的关系。
2.科学思维:通过v-t图像分析匀变速直线运动的位移,了解极限法的运用。
3.科学探究:感悟数学方法在物理学中的应用。
4.科学态度与责任:掌握追及和相遇问题的处理方法,增强将物理知识应用于实际生活的意识。
1.掌握利用v-t图像求解位移的方法。
2.掌握位移—时间的关系式并能灵活应用。
3.理解公式的矢量性,能运用速度与位移的关系分析、解决匀变速直线运动实际问题。
核心素养
新课程目标
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匀速直线运动的位移
1.做匀速直线运动的物体的位移为Δx=vt。
2.做匀速直线运动的物体,它的v-t图像是一条平行于______的直线,位移Δx就对应着那段图像与两个坐标轴间所围成的矩形的_____________。
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知识点一
横轴
“面积”
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匀变速直线运动的位移公式
1.极限思想推导
(1)把物体的运动分成几个小段,如图甲所示,每段位移≈每段起始时刻速度×每段的时间=对应矩形“面积”。所有小矩形合起来是一个“阶梯形”的图形,用阶梯形图形的“面积”替代梯形的“面积”,两者存在一定的误差。
(2)将____________划分的更小些,如图乙所示,所得的阶梯图形与原来的梯形相比较,误差就会更小。
知识点二
时间间隔
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(3)当Δt→0时,如图丙所示,“台阶”形的折线就变成了____________,它与两个坐标轴所围成的图形的“面积”,就可以看作等于那个梯形的“面积”。
甲 乙 丙
一条直线
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2.结论:在匀变速直线运动的图像中,对应时间t的速度图像与_______________所围成的梯形的“______”,在数值上等于在时间t内的_________。
两个坐标轴
面积
位移值
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×
×
√
×
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2.一物体位移与时间的关系为x=5t+5t2(t以s为单位,x以m为单位),则( )
A.这个物体的初速度是2.5 m/s
B.这个物体的初速度是10 m/s
C.这个物体的加速度是10 m/s2
D.这个物体的加速度是2.5 m/s2
C
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用v-t图像求位移
[思维深化]
利用v-t图像的“面积”求位移的几点提醒
(1)v-t图像与t轴所围的“面积”的绝对值表示位移的大小。
(2)“面积”在t轴以上表示位移沿正方向,取正值;在t轴以下表示位移沿负方向,取负值。
(3)物体的总位移等于各部分位移(正、负“面积”)的代数和。
(4)物体通过的路程为t轴上、下“面积”绝对值的和。
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要点 1
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某一做直线运动的物体的v-t图像如图所示,根据图像求:
(1)物体距出发点的最远距离;
(2)前4 s内物体的位移;
(3)前4 s内物体通过的路程。
例 1
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答案:(1)6 m (2)5 m 方向与初速度方向相同 (3)7 m
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[针对训练]
1.(多选)如图所示为甲、乙两辆玩具小车在一平直轨道上运动时的速度—时间图像,甲车先加速后减速,乙车先减速后加速。下列关于两辆车运动情况的说法中正确的是( )
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A.甲车加速和减速时的加速度大小均为1 m/s2
B.若两辆车是在t=0时刻从同一位置出发的,则在t=2 s时两者相距最远
C.若两辆车是在t=0时刻从同一位置出发的,则在t=4 s时两者相距最远
D.在0到4 s内甲车的平均速度比乙车的平均速度大4 m/s
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