【教学目标】
(1)理解匀速直线运动和变速直线运动的概念;
(2)知道什么是位移-时间图象以及如何用图象来表示位移与时间的关系;
(3)知道匀速直线运动s-t图象的意义;
(4)知道公式和图象都是描述物理量之间关系的数学工具且各有所长、相互补充。
【教学重点】
匀速直线运动s-t图象;变速直线运动s-t图象。
【教学难点】
s-t图象的理解。
【教学过程】
第二节 时间和位移
1、匀速直线运动
(1)定义:物体在一条直线上运动,如果在任意相等的时间里通过的位移相等,这种运动称为匀速直线运动。
(2)匀速直线运动的特点:应该是“在任何相等的时间里面位移相等”的运动,现实生活中匀速直线运动是几乎不存在的,是一种理想化的物理模型。其特点是位移随时间均匀变化,即位移和时间的关系是一次函数关系。
2、变速直线运动
(1)定义:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内位移不相等,这种运动叫变速直线运动。
(2)变速直线运动的位移和时间的关系:不是一次函数关系,其图象为曲线。
(3)变速直线运动的分类:
匀变速直线运动:速度均匀改变的变速直线运动。
非匀变速直线运动:速度不是均匀改变的变速直线运动。
例1:物体在一条直线上运动,关于物体运动的以下描述正确的是(C)
A.只要每分钟的位移大小相等,物体一定是作匀速直线运动
B.在不相等的时间里位移不相等,物体不可能作匀速直线运动
C.在不相等的时间里位移相等,物体一定是作变速直线运动
D.无论是匀速还是变速直线运动,物体的位移都跟运动时间成正比
3、位移--时间图象(s-t图)
(1)描述:表示位移和时间的关系的图象,叫位移-时间图象,简称位移图象。
(2)物理意义:描述物体运动的位移随时间的变化规律。
(3)坐标轴的含义:横坐标表示时间,纵坐标表示位移。由图象可知任意一段时间内的位移和发生某段位移所用的时间。
4、匀速直线运动的s-t图
(1)匀速直线运动的s-t图象是一条倾斜的直线,或某直线运动的s-t图象是倾斜直线则表示其作匀速直线运动。
(2)s-t图象中斜率(倾斜程度)大小表示物体运动快慢,斜率(倾斜程度)越大,速度越快。
(3)s-t图象中直线倾斜方式(方向)不同,意味着两直线运动方向相反。
(4)s-t图象中,两物体图象在某时刻相交表示在该时刻相遇。
(5)s-t图象若平行于t轴,则表示物体静止。
(6)s-t图象并不是物体的运动轨迹,二者不能混为一谈。
(7)s-t图只能描述直线运动。
5、变速直线运动的s-t图象为曲线
6、图象的应用:
(1)求各时刻质点的位移和发生某一位移对应时间;
(2)求速度;
(3)判断物体的运动性质。
例2:某同学以一定速度去同学家送一本书,停留一会儿后,又以相同的速率沿原路返回家,图3中哪个图线可以粗略地表示他的运动状态(B)
例3:如图所示为甲、乙两物体相对于同一原点运动的s-t图,下列说法正确的是(BD)
A.在0-t2时间内甲和乙都做匀变速直线运动
B.甲、乙运动的出发点相距S1
C.乙比甲早出发t1时间
D.乙运动的速率大于甲运动的速率
例4:如图所示为A、B、C三个物体作直线运动的s-t图。由图可知:B物体作匀速直线运动,A C物体作变速直线运动。三个物体运动的总路程分别是14m,10m,10m。
课堂训练:
(1)下列关于匀速直线运动的说法中正确的是(A B )
A.匀速直线运动是速度不变的运动
B.匀速直线运动的速度大小是不变的
C.任意相等时间内通过的位移都相同的运动一定是匀速直线运动
D.速度方向不变的运动一定是匀速直线运动
(2)关于质点作匀速直线运动的位移-时间图象以下说法正确的是( D )
A.图线代表质点运动的轨迹
B.图线的长度代表质点的路程
C.图象是一条直线,其长度表示质点的位移大小,每一点代表质点的位置
D.利用s-t图象可知质点任意时间内的位移,发生任意位移所用的时间
(3)如图所示,是A、B两质点沿同一条直线运动的位移图象,由图可知(AD)
A.质点A前2s内的位移是1m
B.质点B第1s内的位移是2m
C.质点A、B在8s内的位移大小相等
D.质点A、B在4s末相遇
课后作业:
(1)如图所示为甲、乙两质点作直线运动的位移-时间图象,由图象可知(AC)
A.甲、乙两质点在1s末时相遇
B.甲、乙两质点在1s末时的速度大小相等
C.甲、乙两质点在第1s内反方向运动
D.在第1s内甲质点的速率比乙质点的速率要大
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