教育专题:位移和时间关系图像.ppt

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1、直线运动的位移时间关系图像 例如:在平直的公路旁每隔100米竖立着有标号的电线杆,一观察者坐在汽车上.研究汽车的运动情况.当汽车经过号电线杆按下秒表,做下了如下记录:时间时间t/S04.910.015.119.9位移位移X/m0100200300400时刻时刻t/S04.910.015.119.9电线杆号电线杆号时间时间t/S04.910.015.119.9位移位移X/m0100200300400时刻时刻t/S04.910.015.119.9电线杆号电线杆号分析以上表格,看有什么规律?分析以上表格,看有什么规律?(1)(1)直线运动直线运动(2)(2)位移随时间的增加而增加位移随时间的增加而增

2、加(3)(3)大约大约5s5s的时间内的位移都是的时间内的位移都是100m100m或者说或者说,在误差允许的范围内在误差允许的范围内,在相等的时间在相等的时间(每每5s)5s)里汽车的位移是相等的里汽车的位移是相等的(100m).(100m).匀速直线运动匀速直线运动一一.定义定义:物体在一条物体在一条直线直线上运动上运动,如果如果在在(任何任何)相等相等的时间里位移相等的时间里位移相等,这种运动就叫做匀速直线运动。这种运动就叫做匀速直线运动。二、特点:二、特点:(1).(1).轨迹是直线轨迹是直线(2).(2).运动方向不变运动方向不变(3).(3).任何相等的时间内任何相等的时间内(t),

3、(t),位移位移(X)(X)都相等都相等,即位移与时间成正比即位移与时间成正比.(4).(4).匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动匀速直线运动是瞬时速度保持不变的运动我们能不能把表中的数据我们能不能把表中的数据用坐标来表示呢用坐标来表示呢?时间时间t/st/s0 04.94.910.010.015.115.119.919.9位移位移X/mX/m0 0100100200200300300400400三、位移三、位移时间图象时间图象1.作图步骤作图步骤:(1)建立平面直角坐标系建立平面直角坐标系,用横轴用横轴表示时间表示时间t,用纵轴表示位移用纵轴表示位移X.X/m400300200100051

4、01520 t/s(2)描点法描出数据描点法描出数据(3)用平滑的曲线尽可能的把用平滑的曲线尽可能的把绝大部分点连接起来绝大部分点连接起来位移位移-时间图象时间图象(Xt图象图象)(Xt图象图象)(位移图象位移图象)3.3.横坐标中的横坐标中的5 5、1010的含的含义是什么?义是什么?4.4.纵坐标中的纵坐标中的100100、200200的的含义是什么?含义是什么?5 5表示表示5S5S末末;10;10表示表示10S10S末末100100表示表示100m100m处的位置;处的位置;200200表示表示200m200m处的位置处的位置X/m40030020010005101520 t/s位移位

5、移-时间图象时间图象Xt图象图象A或或5 5表示表示5S5S末时刻与末时刻与0 0时刻间的时刻间的时间是时间是5S;105S;10表示表示10S末时刻与末时刻与0时刻间的时间是时刻间的时间是10S.或或100100表示表示100m100m处的位置与参考点处的位置与参考点0 0间的位移是间的位移是100100m;200;200表示表示200m200m处的位置处的位置与参考点与参考点0间的位移是间的位移是200m.2.2.在平面直角坐标系中在平面直角坐标系中,横轴表示时横轴表示时间间t,t,纵轴表示位移纵轴表示位移X,X,根据给出的根据给出的(或或测定的测定的)数据数据,作出几个点的坐标作出几个点

6、的坐标,用用平滑的线将几个点连接起来平滑的线将几个点连接起来,这条线这条线是位移时间图象是位移时间图象,简称简称位移图像位移图像.5.X5.Xt t图象中图象中A A点表示的含义?点表示的含义?A A点表示汽车在点表示汽车在5s5s末时刻处在末时刻处在100m100m处的位置处的位置X-tX-t图象中一个点图象中一个点(t,X)(t,X)的物理意义:的物理意义:表示运动物体在表示运动物体在(t)(t)某时刻所处某时刻所处的位置的位置X X或运动物体在或运动物体在(t)(t)某时某时刻相对于参考点的位移刻相对于参考点的位移X.X.X/m40030020010005101520 t/s位移位移-时

7、间图象时间图象Xt图象图象AA A点表示汽车在点表示汽车在5s5s末时刻相对于末时刻相对于参考点的位移是参考点的位移是100m100m6.X6.Xt t图象的物理意义图象的物理意义表示质点做直线运动时位移随时间变化的规律表示质点做直线运动时位移随时间变化的规律.7.7.可以从可以从X Xt t图象中计算出质点在一段时间内图象中计算出质点在一段时间内t所运动所运动的位移的位移x.88.8.匀速直线运动匀速直线运动的的X-tX-t图象图象是一条倾斜的直线是一条倾斜的直线(1 1 1 1)如图所示,)如图所示,)如图所示,)如图所示,、表示三个表示三个表示三个表示三个物体的位移图象,它们是匀速直线运

8、动物体的位移图象,它们是匀速直线运动物体的位移图象,它们是匀速直线运动物体的位移图象,它们是匀速直线运动吗?它们有什么区别?吗?它们有什么区别?吗?它们有什么区别?吗?它们有什么区别?t/sx/m0tx00质点从参考点出发向正方向质点从参考点出发向正方向做匀速直线运动做匀速直线运动质点从离参考点位移为质点从离参考点位移为X0处出处出发向正方向做匀速直线运动发向正方向做匀速直线运动计时开始一段时间计时开始一段时间t0后后,质点从参考点质点从参考点出发向正方向做匀出发向正方向做匀速直线运动速直线运动9练习:练习:根据X t图象描述质点的运动情况:0时刻质点在x=100 m处开始做反方向匀速直线运动

9、,8 s末到参考位置。t/sx/mO1008x/mO 100100时刻质点在x=100 m处开始做反方向匀速直线运动,8 s末回到参考位置。然后继续沿原来方向做匀速直线运动。t/sx/mO1004 8 12-50 x/mO100-5011t/sx/mO60-40123S/mO60-40XtX0-X00t1XtX00t1-X0注意注意:中质点运动方向未发生改中质点运动方向未发生改变变(2 2)如图所示)如图所示、运运动有什么不同?动有什么不同?位移图象中的直线与横位移图象中的直线与横轴夹角越大,说明该运轴夹角越大,说明该运动越快动越快.斜率的求法:斜率的求法:即:图像中直线的斜率即:图像中直线的

10、斜率大小反映物体运动的快大小反映物体运动的快慢,斜率越大表明物体慢,斜率越大表明物体运动的越快运动的越快 。x/m0 2 3 4 t/s201011 1、分别做什么直线运动?、分别做什么直线运动?2 2、它们的速度分别是多少?、它们的速度分别是多少?t/st/sx x/m/m0 04 42020303010102 23 3、哪个物体运动较快?、哪个物体运动较快?B B较快较快即:速度的绝对值反映速度的大小即:速度的绝对值反映速度的大小 速度的正负反映速度的方向速度的正负反映速度的方向VA=20-04-04-0=5(m/s)VB=0-304-04-0=-7.5(m/s)从位移时间图象获得的信息(

11、1)判断物体的运动情况(静止、匀速运动、变速运动)(静止、匀速运动、变速运动)(2)读出任意时刻的位置也可知道某段时间的位移(3)直线的倾斜程度可以判断物体运动的快慢及运动方向(4)交叉点表示物体相遇x/m40030020010005101520 50025t/s交叉点问题思考:1.1.汽车刹车时、飞机起飞时,其汽车刹车时、飞机起飞时,其运动特点是什么运动特点是什么?是匀速直线运是匀速直线运动吗?动吗?2.2.什么是变速直线运动?变速什么是变速直线运动?变速直线运动的特点是什么?直线运动的特点是什么?四、变速直线运动四、变速直线运动四、变速直线运动四、变速直线运动1.定义:物体在一条直线上运动

12、,如果在相等时间里发生的位移不相等,这种运动叫做变速直线运动。2.2.思考:变速直线运动的位移图象,会不会还思考:变速直线运动的位移图象,会不会还是直线?是直线?思考:以从原点做加速直线运动的物体为例,思考:以从原点做加速直线运动的物体为例,其位移时间图像会是什么样的?其位移时间图像会是什么样的?x/m0t/s速度增大速度增大斜率增大斜率增大图像与横轴的夹角增大图像与横轴的夹角增大由此猜想:从原点开始的减速直线运动,位由此猜想:从原点开始的减速直线运动,位移移-时间关系图像是怎样的?时间关系图像是怎样的?x/m0t/s思考:思考:物体的位移物体的位移-时间图像和时间图像和物体的实际运动轨迹相同

13、么物体的实际运动轨迹相同么?不同根据根据X t图象描述质点的运动情况:图象描述质点的运动情况:t/sX/mO 1 2 35X/mO5-5练习练习:如图是一辆汽车做直线运动的如图是一辆汽车做直线运动的x-tx-t图象,对线段图象,对线段OAOA、ABAB、BCBC、CDCD所表示的运动,下列说法正确的所表示的运动,下列说法正确的是(是()A AOAOA段运动最快段运动最快 B BABAB段静止段静止C CC C点处物体开始反方向运动了点处物体开始反方向运动了D D运动运动4 4s s汽车的位移大小为汽车的位移大小为30m30mBcx/m30201001 2 3 4 t/sABCD5 5、如如图图3 34 4所所示示是是做做直直线线运运动动的的甲甲、乙乙两两物物体体相相对对于于同同一一参参考考系系的的位位移移一一时时间间(x(xt)t)图图象象,下下列列说法说法正确正确的是的是()图图3 34 4 A A甲启动的时刻比乙早甲启动的时刻比乙早 B B当当t t 时,两物体相遇时,两物体相遇C C当当t t 时,两物体相距最远时,两物体相距最远D D当当t t 时,两物体相距时,两物体相距 m mABD

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