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1、6 6 匀变速直线运动位移与匀变速直线运动位移与时间的关系时间的关系教科版高中物理必修1 第1章运动的描述徐州市铜山区茅村中学 张贵洲【割圆术割圆术】刘徽刘徽 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割之之弥弥细细，所所失失弥弥少少，割割之之又又割割，以以至至于于不不可可割割，则则与与圆圆周周合合体体，而而无无所所失失矣矣一、匀速直线运动的位移一、匀速直线运动的位移1、数学公式、数学公式 x=vt2、图像方法、图像方法：若取初始时刻质点所在的位置为坐标原点，则有若取初始时刻质点所在的位置为坐标原点，则有t t时刻质点的时刻质点的位置坐标位置坐标x x与质点在与质点在0 0t
2、 t一段时间内的位移相同。如图所示。一段时间内的位移相同。如图所示。oxtx反映匀速直线运动位移的方法：反映匀速直线运动位移的方法：公式（数）公式（数）图像（图像（形形）二、匀变速直线运动位移与时间关系的探究二、匀变速直线运动位移与时间关系的探究猜想：猜想：对于匀变速直线运动，位移与其对于匀变速直线运动，位移与其v-tv-t图像，是图像，是不是也有类似的关系不是也有类似的关系?（一）实验探究设计实验方案，并回答下列问题设计实验方案，并回答下列问题实验中我们要验证的是哪两个量的关系？实验中我们要验证的是哪两个量的关系？如何获得我们实验所要研究的匀变速直线运动，怎么如何获得我们实验所要研究的匀变速
3、直线运动，怎么验证我们所获得的运动是匀变速直线运动验证我们所获得的运动是匀变速直线运动实验中我们需要哪些实验器材，如何测量小车运动速实验中我们需要哪些实验器材，如何测量小车运动速度度（一）实验探究（一）实验探究实验器材：实验器材：打点计时器、纸带、刻度尺、小车、钩码和一端带有定滑轮的长打点计时器、纸带、刻度尺、小车、钩码和一端带有定滑轮的长木板木板数据处理数据处理：计数点计数点时间时间t/s位置位置x/cm速度速度v/cm/s0123456根据表格中的数据绘制小车运动的v-t图像0v/cm/st/s（一）实验探究（一）实验探究纸带上两计数点间的位移大小：。匀变速直线运动v-t图线与坐标轴所围图
4、像面积大小：。实验结论：匀变速直线运动的小车的位移等于其v-t图线与坐标轴所围成的面积。0v/m/st/s思考与讨论思考与讨论1 1：下面的方法可以下面的方法可以估算估算计数点计数点0 0到计数点到计数点5 5的位移吗的位移吗？为什么？为什么？（二）理论探究（二）理论探究当t=0.04s时（二）理论探究（二）理论探究估算的结果与真实值相比较，结果是估算的结果与真实值相比较，结果是偏大？还是偏小偏大？还是偏小？思考与讨论思考与讨论2 2：将每一个打出来的点都标为计数点，用相同的方法将每一个打出来的点都标为计数点，用相同的方法计算如下：计算如下：计算结果与第一次计算结果相比较，计算结果与第一次计算
5、结果相比较，误差会怎样误差会怎样？（二）理论探究（二）理论探究当t=0.02s时（二）理论探究（二）理论探究思考与讨论思考与讨论3 3：如果如果相邻两个计数点之间的时间就更小（为相邻两个计数点之间的时间就更小（为0.01s0.01s），），同样用这种方法计算如下：同样用这种方法计算如下：计算结果与第二次计算结果相比较，计算结果与第二次计算结果相比较，误差会怎样误差会怎样？（二）理论探究（二）理论探究当t=0.01s时（二）理论探究（二）理论探究 在匀变速直线运动的在匀变速直线运动的v-tv-t图像中，图线与时间轴围成图像中，图线与时间轴围成的面积也代表位移。的面积也代表位移。（三）匀变速直线运
6、动位移时间关系式推导（三）匀变速直线运动位移时间关系式推导S=(上底+下底）高两种特殊情况两种特殊情况当当v0=0时，公式为时，公式为当当a=0时，公式为时，公式为 x=vot（四）匀变速直线运动位移时间关系式理解（四）匀变速直线运动位移时间关系式理解矢量性矢量性思考：公式中哪些物理量是矢量？思考：公式中哪些物理量是矢量？位移、初速度、加速度位移、初速度、加速度 应用公式时首先要选择正方向，一般我们选择初速度应用公式时首先要选择正方向，一般我们选择初速度的方向为正方向。的方向为正方向。公式与图像的对应关系公式与图像的对应关系（四）匀变速直线运动位移时间关系式理解（四）匀变速直线运动位移时间关系
7、式理解位移与时间的图像位移与时间的图像思考：思考：对于匀速直线运动对于匀速直线运动，x=vt，位移与时间成正比，位移与时间成正比，我们可以用图像表示为我们可以用图像表示为xt0（四）匀变速直线运动位移时间关系式理解（四）匀变速直线运动位移时间关系式理解位移与时间的图像位移与时间的图像思考：思考：对于匀变速直线运动它的位移图像是什么样子对于匀变速直线运动它的位移图像是什么样子的呢？其位移时间关系式为的呢？其位移时间关系式为x=v0t+at2，它与我们初，它与我们初中学习的一次函数还是二次函数相像呢？中学习的一次函数还是二次函数相像呢？思考：思考：匀变速直线运动的匀变速直线运动的x-t图线是一条抛
8、物线，这与图线是一条抛物线，这与物体做直线运动相矛盾吗？物体做直线运动相矛盾吗？（四）匀变速直线运动位移时间关系式理解（四）匀变速直线运动位移时间关系式理解通过今天的学习，你的通过今天的学习，你的收获收获是什么？是什么？课堂课堂小结：小结：课本课本40页第页第1题和第题和第2题题 课后作业课后作业：勤思善学促进步，熟能生巧是关键！三、课堂习题三、课堂习题 一辆汽车以一辆汽车以20m/s的速度行驶，现因故刹车，的速度行驶，现因故刹车，刹车过程中做匀减速直线运动，并最终停止运动，刹车过程中做匀减速直线运动，并最终停止运动，已知汽车刹车过程的加速度大小是已知汽车刹车过程的加速度大小是5m/s2。则汽车从。则汽车从开始刹车经过开始刹车经过5s所通过的距离是多少？所通过的距离是多少？6 6 匀变速直线运动位移与匀变速直线运动位移与时间的关系时间的关系(微课）微课）教科版高中物理必修1 第1章运动的描述徐州市铜山区茅村中学 张贵洲（一）用（一）用ExcelExcel绘制绘制v-tv-t图线图线（二）用（二）用ExcelExcel绘制绘制x x-t-t图线图线