内容正文:
第二章 匀变速直线运动的研究
3
匀变速直线运动的位移
与时间的关系
学习重点:
1.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系x=v0t+at2/2 及其应用.
学习难点:
1.v-t图象中图线与t轴所夹的面积表示物体在这段时间内运动的位移.
2.微元法推导位移时间关系式.
3.匀变速直线运动的位移与时间的关系x=v0t+at2/2及其灵活应用.
v = v0+ a t
知识回顾
v
t
0
v
t
0
v
t
0
建立直线运动模型
位移:△x = x2 - x1
若 x1=0 (坐标原点),则 △x = x2- x1= x
0
x/m
x = v t
一
、匀速直线运动的位移
1、位移公式
图象法
结论:匀速直线运动的位移就是v – t 图线与t轴所夹的矩形“面积”.
v
t
匀变速直线运动的位移与它的v-t图象,是否也有类似的关系?
位置编号 0 1 2 3 4 5
时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
速度(m/s) 0.38 0.63 0.88 1.11 1.38 1.62
思考与讨论
一次课上,老师拿来了一位往届同学所做的“探究小车的运动规律”的测量记录(见下表),表中“速度v”一行是这位同学用某种方法(方法不详)得到的物体在0、1、2……5几个位置的瞬时速度。原始的纸带没有保存。
以下是关于这个问题的讨论。
老师:能不能根据表中的数据,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?
学生A:能。可以用下面的办法估算:
x=0.38×0.1+0.63×0.1+0.88×0.1+1.11×0.1+1.38×0.1= ……
学生B:这个办法不好。从表中看出,小车的速度在不断增加,0.38只是0时刻的瞬时速度,以后的速度比这个数值大。用这个数值乘以0.1 s,得到的位移比实际位移要小。后面的几项也有同样的问题。
学生A:老师要求的是“估算”,这样做是可以的。
老师:你们两个人说得都有道理。这样做的确会带来一定误差,但在时间间隔比较小、精确程度要求比较低的时候,可以这样估算。
要提高估算的精确程度,可以有多种方法。其中一个方法请大家考虑:如果当初实验时时间间隔不是取0.1 s,而是取得更小些,比如0.06 s,同样用这个方法计算,误差是不是会小