高中物理 第2章 研究匀变速直线运动的规律 2.5实验 研究匀变速直线运动课件 沪科版必修1
高中物理第二章匀变速直线运动的研究2匀变速直线运动的速度与时间的关系课时作业含解析新人教版必修
匀变速直线运动的速度与时间的关系A组基础落实练1．如图为某物体做直线运动的v t图象，关于物体的运动情况，下列说法正确的是( )A．物体在第1 s内的加速度大小为4 m/s2B．物体加速度方向始终不变C．物体始终向同一方向运动D．物体的位移大小为零答案：C2．一列火车匀减速进站，停靠一段时间后又匀加速(同方向)出站．在如图所示的四个v t图象中，正确描述了火车运动情况的是( )解析：匀变速直线运动的v t图象是倾斜的直线，所以选项A、D错误；由于火车前后运动方向一致，故选项B正确，选项C错误．答案：B3．2015年2月9日报道，由于发射卫星耗资巨大，必须建造火箭——通常是在返回大气层或坠入海洋时四分五裂. 还要耗费大量燃料推动沉重的金属物体在地球大气中飞行．科学家正在研发一种解决方案，利用一架喷气式飞机发射一个高效的小型推进系统，把卫星送入近地轨道．已知卫星必须达到8 000 m/s才能达到预定轨道，发射时喷气式飞机运行了16.7 min.则喷气式飞机的加速度为( )A．6 m/s2 B．8 m/s2C．10 m/s2 D．12 m/s2解析：根据公式v ＝at 可得，加速度为8 m/s 2，选项B 正确． 答案：B4．下列关于匀变速直线运动的说法，正确的是( ) A ．匀变速直线运动是运动快慢相同的运动 B ．匀变速直线运动是速度变化量相同的运动C ．匀变速直线运动的v t 图象是一条平行于t 轴的直线D ．匀变速直线运动的v t 图象是一条倾斜的直线解析：匀变速直线运动是加速度保持不变的直线运动，其v t 图象是一条平行于t 轴的直线表示匀速直线运动．在v t 图象中，匀变速直线运动是一条倾斜的直线，故A 、B 、C 三项错误，D 项正确．答案：D5．(多选)汽车在平直的公路上运动，其v t 图象如图所示，则下列说法正确的是( )A ．前10 s 内汽车做匀加速运动，加速度为2 m/s 2B ．10～15 s 内汽车处于静止状态C ．15～25 s 内汽车做匀加速直线运动，加速度为1.2 m/s 2D ．汽车全段的平均加速度为1.2 m/s 2解析：A 对：前10 s 内汽车做匀加速运动，初速度为零，加速度为a 1＝20－010 m/s 2＝2 m/s 2.B 错：10～15 s 内汽车的速度不变，则汽车做匀速直线运动．C 错：15～25 s 内汽车的加速度a 2＝30－2025－15 m/s 2＝1 m/s 2.D 对：汽车全段的平均加速度为a 3＝30－025 m/s 2＝1.2 m/s 2.答案：AD6．假设某无人机靶机以300 m/s 的速度匀速向某个目标飞来，在无人机离目标尚有一段距离时发射导弹，导弹以80 m/s 2的加速度做匀加速直线运动，以1 200 m/s 的速度在目标位置击中该无人机，则导弹发射后击中无人机所需的时间为( )A ．3.75 sB ．15 sC ．30 sD ．45 s解析：导弹由静止做匀加速直线运动，即v 0＝0，a ＝80 m/s 2，据公式v ＝v 0＋at ，有tA ．在0～6 s 内，质点做匀变速直线运动B ．在6～10 s 内，质点处于静止状态C ．在4 s 末，质点向相反方向运动D ．在t ＝12 s 末，质点的加速度为－1 m/s 2解析：质点在0～4 s 内做加速度为1.5 m/s 2的匀加速直线运动，在4～6 s 内做加速度为1 m/s 2的匀减速直线运动，在6～10 s 内以4 m/s 的速度做匀速直线运动，在10～14 s 内做加速度为1 m/s 2的匀减速直线运动，综上所述只有D 选项正确．答案：D10．(多选)如图所示的是一火箭竖直上升的v t 图象，下列几条叙述中，符合图象所示的是( )A ．在40 s 末火箭已达到上升的最大速度B ．火箭达到最高点的时刻是120 s 末C ．在40 s 之前，火箭上升的加速度为20 m/s 2D ．在40 s 之后，火箭的加速度为0解析：由题图可以看出，在40 s 末时，火箭速度最大，选项A 正确；在120 s 以后，速度开始反向，所以120 s 时火箭上升至最高点，选项B 正确；在前40 s ，火箭做匀加速运动，加速度a 1＝80040 m/s 2＝20 m/s 2，在40 s ～120 s ，火箭做匀减速运动，加速度a 2＝0－800120－40m/s 2＝－10 m/s 2，选项C 正确，选项D 错误．答案：ABC11．(多选)下图反映的是四个质点在同一直线上运动的信息，下列叙述正确的是( )A ．甲、乙两图的形状相似，但反映的质点所做运动的性质不同B ．从甲图中可以看出初始时刻质点2位于质点1的前面C ．从乙图中可以看出质点4的初速度大于质点3的初速度D ．甲、乙两图中图线的交点的物理意义都反映了质点将在t 0时刻相遇解析：x t 图象中倾斜的直线表示质点做匀速直线运动，v t 图象中倾斜的直线表示质点做匀变速直线运动，故选项A 正确；由图象中的截距可知初始时刻质点1、2的位置和质点3、4的初速度，故选项B 、C 正确；x t 图象中图线的交点表示同一时刻在同一位置，即相遇，而v t 图象中图线的交点表示同一时刻速度相同，故选项D 错误．答案：ABC12．下表是通过测量得到的一辆摩托车沿直线加速运动时速度随时间的变化情况.t /s 0 5 10 15 20 25 30 v /(m·s －1)1020302010请根据测量数据：(1)画出摩托车运动的v t 图象； (2)求摩托车在第一个10 s 内的加速度；(3)根据画出的v t 图象，利用求斜率的方法求出第一个10 s 内的加速度，并与上面计算的结果进行比较；(4)求摩托车在最后15 s 内的加速度． 解析：(1)v t 图象如图所示．(2)第一个10 s 内的加速度a ＝Δv Δt ＝2010 m/s 2＝2 m/s 2.(3)相同．(4)最后15 s 内的加速度a ′＝Δv ′Δt ′＝0－3015 m/s 2＝－2 m/s 2，负号表示加速度方向与运动方向相反．答案：见解析13．磁悬浮列车由静止开始加速出站，加速度为0.6 m/s 22 min 后列车速度为多大？列车匀速运动时速度为432 km/h ，如果以0.8 m/s 2的加速度减速进站，求减速160 s 时速度为多大？解析：取列车运动方向为正方向．(1)v ＝v 1＋a 1t 1＝(0＋0.6×120) m/s＝72 m/s≈259 km/h (2)列车减速进站时a 2＝－0.8 m/s 2v 2＝432 km/h ＝120 m/s从刹车到速度为0的时间t 0＝－v 2a 2＝－120－0.8s ＝150 s 所以160 s 时列车已经停止运动，速度为0. 答案：259 km/h 0。
《第2章__匀变速直线运动规律的研究》知识点归纳和学习指导
《第2章 匀变速直线运动规律的研究》1. 匀变速直线运动的特点：在直线运动过程中a 是一恒量（等a 运动）2. 匀变速直线运动的基本规律（5选4公式）：0t v v at =+、2012x v t at =+、2202t v v ax -=、02t v v x t +=、212t x v t at =-3. 几个重要推论：（1）连续相等时间间隔T 内的位移之差为一恒量（等时邻距差公式）：2S aT ∆=22132431...n n S S S S S S S S S aT -∆=-=-=-==-=推广通式（等时隔距差公式）：2k n S S S k n aT ∆=-=-（）（2）中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度（中时速度）：022tt v v v v +==（3）中间位置的瞬时速度与这段位移的初、末速度的关系（中点速度）：2x v =无论在匀加速或匀减速直线运动中，关系式22x t v v >恒成立（恒定不等式）（4）初速度为0的匀加速直线运动规律（匀变速直线运动的特例公式）22122t t v atx at v ax=⎧⎪⎪=⎨⎪⎪=⎩1）ts 末、2ts 末、3ts 末······nts 末的瞬时速度之比1234::::...:1:2:3:4:...:n v v v v v n = 2）ts 内、2ts 内、3ts 内······nts 内的位移之比为222221234::::...:1:2:3:4:...:n x x x x S n = 3）第1个ts 内、第2个ts 内、第3个ts 内······第n 个ts 内的位移之比（等时奇）1234::::...:1:3:5:7:...:(21)n S S S SS n =-4）连续等位移历时比为根差比1:121)4. 自由落体运动（一个特殊的匀变速直线运动）（1）自由落体运动的特点：初速度为零,只受重力作用（2个特点：00,v a g ==） （2） 自由落体运动规律（3公式）：t v gt = 212h g t = 22t v g h =。
高中物理笔记：必修一第二章(匀变速直线运动的研究)
第二章匀变速直线运动的研究第一节：实验：探究小车速度随时间变化的规律（1、实验目的）（2、实验原理）（3、实验器材）（4、实验步骤）（5、数据处理）（6、误差分析）（7、注意事项）第二节：匀变速直线运动的速度与时间的关系（1、匀变速直线运动）（2、速度时间公式）（3、速度时间公式的应用）（4、相关推论）第三节：匀变速直线运动的位移与时间的关系（1、位移时间公式及其应用）（2、位移时间相关推论一）（3、速度位移公式及其应用）（4、速度位移相关推论二）（5、两种典型运动）（专题1、三大常规运动图像和非常规图像）（专题2、追击相遇问题）第四节：自由落体运动（1、自由落体运动）（2、重力加速度）（3、自由落体运动的规律）（4、竖直上抛运动的规律）（5、实验：对自由落体运动性质的研究）（6、伽利略对自由落体运动的研究）第一节实验：探究小车速度随时间变化的规律一、实验目的1．进一步练习使用打点计时器．2．利用v－t图象处理数据，并据此判断物体的运动性质．3．能根据实验数据求加速度．二、实验原理1．利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式v n＝x n＋x n＋12T，即用以n点为中心的一小段位移的平均速度代替n点的瞬时速度．2．用描点法作出小车的v－t图象，根据图象的形状判断小车的运动性质．若所得图象为一条倾斜直线则表明小车做匀变速直线运动．3．利用v－t图象求出小车的加速度．三、实验器材打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源.四、实验步骤1．如图2－1－1所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路．2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面．3．把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点．4．换上新的纸带，重复实验两次．5．增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验．五、数据处理1．表格法(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4…如图2－1－2所示．图2－1－2(2)依次测出01、02、03、04…的距离x1、x2、x3、x4…，填入表中.位置123456x1x2x3x4x5x6长度0～21～32～43～54～6各段长度时间间隔v/(m·s－1)(3)1、2、3、4…各点的瞬时速度分别为：v1＝x22T、v2＝x3－x12T、v3＝x4－x22T、v4＝x5－x32T….将计算得出的各点的速度填入表中．(4)根据表格中的数据，分析速度随时间变化的规律．2．图象法(1)在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点．(2)画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图2－1－3所示．(3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律．(4)根据所画v－t图象求出小车运动的加速度a＝ΔvΔt.六、误差分析1．木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀．2．根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差．3．作v－t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差七、注意事项1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．2．先接通电源，等打点稳定后，再释放小车．3．打点完毕，立即断开电源．4．选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒．5．要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住．6．要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为t＝0.02×5s＝0.1s.7．在坐标纸上画v－t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内．8.牵引小车的细线要和木板保持平行。
高中物理力学教案：探究匀变速直线运动的规律
高中物理力学教案：探究匀变速直线运动的规律一、引言物理学中的力学是研究物体运动和受力情况的学科，是高中物理课程中的重点内容。
在高中物理的力学部分，匀变速直线运动是一个基础的知识点，掌握好匀变速直线运动的规律对于理解其他运动形式有着重要的意义。
本教案将通过探究匀变速直线运动的规律，帮助学生深入理解这一知识点。
二、目标1.了解匀变速直线运动的基本概念。
2.掌握匀变速直线运动的规律。
3.能够应用匀变速直线运动的规律解决相关问题。
三、知识点讲解1.匀变速直线运动的概念匀变速直线运动是指物体在运动过程中速度的大小和方向都改变，但其运动轨迹是一条直线。
匀变速直线运动包括匀速直线运动和变速直线运动。
匀速直线运动是指物体在单位时间内的位移保持不变，而变速直线运动是指物体在单位时间内的位移逐渐增加或减少。
2.匀变速直线运动的规律在匀变速直线运动中，物体的位移、速度和加速度之间存在一定的关系。
根据物体在运动过程中的特点，我们可以得出以下规律：（1）位移与速度的关系物体在匀变速直线运动中，位移与速度之间的关系可以通过物体的平均速度来描述。
平均速度等于位移与所用时间的比值，即v=Δx/Δt。
其中，v表示平均速度，Δx表示位移，Δt表示所用时间。
（2）速度与时间的关系物体在匀变速直线运动中，速度与时间之间的关系呈线性关系。
如果将时间坐标作为横坐标，速度坐标作为纵坐标，在速度-时间图上得到的曲线是一条直线。
直线的斜率代表速度的变化率，即加速度。
（3）位移与时间的关系物体在匀变速直线运动中，位移与时间之间的关系可以通过速度和时间的关系来推导出来。
位移等于速度与时间的乘积，即Δx=v×Δt。
四、实验探究在教学中，我们可以使用实验方法帮助学生更好地理解匀变速直线运动的规律。
以下是一个简单的实验探究过程：实验目的：验证匀变速直线运动的速度与时间成线性关系的规律。
实验步骤：1.准备一个水平直线轨道，将滑块放在轨道上。
2.使用计时器测量滑块在不同时间下的位移，并记录数据。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究知识点梳理(带答案)
高中物理第二章匀变速直线运动的研究知识点梳理单选题1、若一质点从t=0开始由原点出发沿直线运动，其速度—时间图像如图所示，则该质点（）A．t=1s时离原点最远B．t=2s时离原点最远C．t=3s时回到原点D．t=4s时回到原点，路程为20m答案：BABC．根据题意，由图可知，质点在0∼2s内沿正方向运动，在2∼4s内沿负方向运动，由图线围成的面积可知，两段时间内质点位移的大小相等，则在t=2s时离原点最远，t=4s时回到原点，故AC错误，B正确；D．根据v−t图像中图线围成的面积表示位移，由图可知，质点在在0∼2s内位移大小为x1=12×2×5m=5m则质点在2∼4s内位移大小为x2=5m则质点在0∼4s内运动的路程为s=x1+x2=10m故D错误。
故选B。
2、汽车在水平公路上运动时速度大小为108km/h，司机突然以5m/s2的加速度刹车，则刹车后 8s 内汽车滑行的距离为（）A．50mB．70mC．90mD．110m答案：C汽车刹车后到停止运动所用的时间为t=v0a=305s=6s即汽车在6s时已停止运动，则刹车后8s内滑行的距离就是6s内的位移，由逆向分析可得x=v02t=302×6m=90m故选C。
3、2021年8月3日，在东京奥运会跳水男子3米板决赛中，中国选手谢思埸夺得金牌！在某次比赛中，若将运动员入水后向下的运动视为匀减速直线运动，该运动过程的时间为7t。
设运动员入水后第一个t时间内的位移为x1，最后一个t时间内的位移为x2，则x1:x2为（）A．7:1B．9:1C．11:1D．13:1答案：D将运动员入水后的运动逆过来可看作初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀加速直线运动的规律可知，连续相等的时间间隔内的位移之比为1:3:5:7:9:11:13⋅⋅⋅:(2n−1)，所以x1:x2=13:1故选D。
4、短跑运动员完成100 m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段，一次比赛中，某运动员用11.00 s跑完全程。
人教版高中物理必修 第二章 匀变速直线运动的研究-课时2 匀变速直线运动规律及其应用(含自由落体)
B
[解析]物体沿斜面沿直线下滑，设斜面的倾角为。在动摩擦因数不变的情况下，下滑的加速度为,因此加速度大小不变，由说明相等时间内的速度变化量相同，选项A错，B正确；根据匀变速直线运动的相关公式可知，相同时间内，下滑位移越来越大，选项C错；根据匀变速直线运动的推论,在相邻的相等时间内的位移差为恒定值，选项D错误。
B
[解析]苹果自由落体运动的速度与时间关系为，因此正确选项为B。
典例6 关于伽利略对自由落体运动的研究，下列叙述错误的是( )A. 伽利略认为，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快B. 伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法C. 伽利略用实验直接证实了自由落体运动下落高度与时间的平方成正比D. 伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量
C
[解析] 伽利略认为，做自由落体运动的物体下落的快慢与物体的质量无关，如果没有空气阻力，重物与轻物应该下落得同样快，故A正确；伽利略把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故B正确；伽利略猜想自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理，故C错误；伽利略采用了斜面实验，“冲淡”了重力的作用，便于运动时间的测量，故D正确；此题选择错误的选项，故选C。
[答案]
[解析]设飞机起飞所用的时间为，在时间内航空母舰航行的距离为，航空母舰的最小速度为，对航空母舰有，对飞机有，，联立方程并代入数据解得，即航空母舰的航行速度至少为。
考点3 直线运动的图像
1.图像：图像的物理意义：反映了物体做直线运动的位移随时间变化的规律。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究素养拓展课匀变速直线运动规律的应用课件新人教版
时间间 逐差法求 vt ＝ v 运动规律
思路引导： 隔相等 → 加速度
→
2
求速度
→
求个数
解析：小球释放后做匀加速直线运动，且每相邻的两个小球的时间
间隔相等，均为 T＝0.1s，可以等效为 A、B、C、D 各点是一个小球在不
特别提醒
(1)以上比例成立的前提是物体做初速度为零的匀加速直线运动。 (2)对于末速度为零的匀减速直线运动，可把它看成逆向的初速度为 零的匀加速直线运动，应用比例关系，可使问题简化。
典例剖析
典题 2 (多选)(2021·广东梅州市高一期末)实验证实： 4个水球就
可以挡住子弹。如图所示，4个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，
子弹(可视为质点)在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好穿出第4
个水球，则以下说法正确的是 A．子弹在每个水球中速度变化相同
( CD )
B．由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间
C．子弹穿出第 3 个水球的瞬间速度与全程的平均速度相等
D．子弹依次穿过每个水球所用时间的比值为( 4－ 3)∶( 3－ 2)∶
Hale Waihona Puke 特别提醒(1)在解决追及、相遇类问题时，要紧抓“一图三式”，即过程示意 图，时间关系式、速度关系式和位移关系式，另外还要注意最后对解的 讨论分析。
(2)分析追及、相遇类问题时，要注意抓住题目中的关键字眼，充分 挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等，往 往对应一个临界状态，满足相应的临界条件。
调整好后，小球从紧靠1号凸条右侧处由静止释放，则可测得4、5
号凸条之间的平均速度与2、3号凸条之间平均速度的比值最接近 B
高中物理 第二章 匀变速直线运动的规律 1 匀变速直线运动的研究教案
匀变速直线运动的研究【教学目标】1.知识与技能：（1）理解匀变速直线运动的定义。
（2）进一步熟悉打点计时器的使用及纸带分析方法，会求各点的平均速度。
（3）设计实验、熟练操作、会用表格法、图像法处理数据，并能合理猜想。
2.过程与方法：（1）通过实验探究了解物理学研究的方法。
（2）熟悉物理实验和数学工具在物理学发展过程中的作用。
3.情感、态度、价值观：（1）培养严谨求实的实验态度。
（2）通过实验探究培养学习物理和研究物理的兴趣，学会探索物理规律的方法。
（3）学会合作完成实验，交流实验体会。
【教学重点】1.对运动的速度随时间变化规律的探究。
2.图像法研究速度随时间变化的规律。
【教学难点】1.各点平均速度的计算。
2.对实验数据的处理、规律的探究。
【教学过程】一、导入新课。
在我们的生活中存在着各种各样运动的物体，比如马路上急速行驶的汽车、高空中翱翔的飞鸟、空中快速下落的雨滴、地面上缓慢爬行的蜗牛等等，他们的运动各不相同，这些物体的运动速度的变化存在规律吗？如何探索复杂运动速度变化存在的规律呢？二、讲授新课。
（一）匀变速直线运动教师活动：问这张速度图像对应的运动有什么特点？学生活动：学生举手回答。
教师活动：讲解从图像可以看出，无论t∆选在什么区间，对应的速度v的变化量v∆与时间t的变化量t∆的比都是一样的，即物体运动的加速度保持不变，速度随时间均匀变化。
我们把速度随时间均匀变化的直线运动叫作匀变速直线运动。
（二）实验：研究小车的运动教师活动：今天我们的任务就是来探究匀变速直线运动存在怎样的规律？昨天我们发给同学们一份探究报告，让大家思考这个实验探究的思路、方法和操作？今天我们首先联系实际来讨论一下你实验探究的内容及主要操作方法。
学生活动：表达自己设计的实验想要探究的内容和主要操作的方法例如：a探究小车沿斜面加速下滑时速度随时间变化的规律操作方法：小车先静止在斜面的顶端然后下滑至底端b探究小车沿斜面减速向上滑时速度随时间变化的规律：操作方法：用手推小车，使小车沿斜面底端冲向斜面顶端c探究小车先沿斜面加速向上运动然后减速直至停止的运动规律：操作方法：砝码通过滑轮用细线连接小车使它先沿斜面向上快速滑动，半空中用手接住砝码小车由于受到阻力而逐渐停止下来。
第二章匀变速直线运动的研究知识梳理高一物理
第二章匀变速直线运动的研究知识梳理第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律一、实验原理1.利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。
2.用v－t图像表示小车的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车的v－t图像，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果v－t图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。
二、实验器材打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、坐标纸。
三、实验步骤1.如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。
2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的槽码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车后面。
3.把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点。
4.换上新纸带，重复实验两次。
5.增减所挂槽码，按以上步骤再做两次实验。
四、数据处理1.纸带的选取与测量(1)在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带。
(2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)。
(3)每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量(如图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)。
(4)采集数据的方法：不要直接去测量两个计数点间的距离，而是要量出各个计数点到计时零点的距离d1、d2、d3…然后再算出相邻的两个计数点的距离x1＝d1；x2＝d2－d1；x3＝d3－d2；x4＝d4－d3…2.瞬时速度的计算瞬时速度的求解方法：时间间隔很短时，可用某段时间的平均速度表示这段时间内中间时刻的瞬时速度，即v n ＝x n ＋x n ＋12T。
3.画出小车的v －t 图像(1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图像大致分布在坐标平面中央。
新教材高中物理第二章匀变速直线运动的规律1匀变速直线运动的研究学案教科版必修第一册
1.匀变速直线运动的研究进一步掌握打点计时器的使用，动的特点、猜想匀变速直线运动的特殊规律．必备知识·自主学习——突出基础性素养夯基一、匀变速直线运动1．定义：在物理学中，把速度随时间____________的直线运动叫作匀变速直线运动．2．vt图像：匀变速直线运动的vt图像是一条______________．3．特点：(1)运动轨迹是直线．＝常量，即加速度恒定不变．(2)在相等时间内的速度变化量相等，即∆v∆t4．分类(1)匀加速直线运动：速度随时间____________．(2)匀减速直线运动：速度随时间____________．[导学1] 匀变速直线运动的特点是加速度不变，速度均匀增大或减小．(1)运动轨迹：是一条直线．(2)方向关系：①匀加速时，v与a同向；②匀减速时，v与a反向．(3)正方向：一般规定初速度的方向为运动的正方向．(4)匀变速直线运动是一种物理模型．二、实验：研究小车的运动(用打点计时器进行研究)1．实验目的(1)利用打点纸带研究小车的运动情况，分析小车的速度随时间变化的规律．(2)会用图像法处理实验数据．2．实验原理(1)计算瞬时速度使用毫米刻度尺测量每个计数点与第一个计数点间的距离，得出每相邻两个计数点间的距离Δx1、Δx2、Δx3……如图所示．由于各计数点的时间间隔比较短，可以用平均速度来代替________速度．即v1＝∆x2+∆x12T ，v2＝∆x2+∆x32T，……(2)根据vt图像判断速度的变化规律用描点法可作出小车的vt图像，根据图像的形状可判断小车的运动性质．利用vt 图线的斜率可求出小车的加速度．3．实验器材小车、附有滑轮的长木板、打点计时器、纸带、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸．[导学2] 注意事项(1)注意调整好滑轮的高度，使细绳与长木板的板面平行，减小拉力的变化，小车运动更平稳(2)所挂钩码个数要适当，避免速度过大使纸带上打的点太少，或者速度太小使纸带上打的点过于密集而不便于测量距离(3)小车释放前应靠近打点计时器，以便于打出更多的点(4)先接通电源，打点计时器工作稳定后再释放小车，每打完一条纸带，立即断开电源，以避免打点计时器损坏(5)要避免小车与滑轮相撞、钩码与地面相撞，小车到达滑轮前及时用手挡住小车、接着钩码4.实验步骤(1)如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路．(2)把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面．(3)把小车停在靠近打点计时器处，先启动计时器，然后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点，随后关闭电源．(4)增减所挂钩码的个数(或在小车上放置重物)，换上新的纸带，按以上步骤再做两次实验．5．数据处理(1)瞬时速度的计算①从几条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4、……如图所示．②依次测出01、02、03、04、……的距离x1、x2、x3、x4、……，填入表中．③1、2、3、4、……各点的瞬时速度分别为：v 1＝x22T、v 2＝x 3−x 12T、v 3＝x 4−x 22T、v 4＝x 5−x 32T…….将计算得出的各点的速度填入表中．④根据表格中的数据，分析速度随时间变化的规律． (2)作出小车运动的v t 图像①定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图像大致分布在坐标平面中央．②描点：描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该点的位置坐标．(所描的点一般用“·”标明)在描点时要用好坐标纸，使图线占据坐标平面的大部分面积．③连线：画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点舍去，如图所示．④观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律．(3)求解加速度根据所画v t 图像的斜率，求出小车运动的加速度a ＝Δv Δt .计算小车的加速度时，应选取相距较远的两点，可以减小误差．[导学3] 本实验步骤可简记为：放置—固定—连接—先接后放一重复实验一数据分析．同时要注意：固定长木板时定滑轮要伸出桌面；打点计时器固定于远离定滑轮的一端；释放小车前，应使小车靠近打点计时器；打点完毕后，应立即断开电源．[注意1] 处理实验数据时的注意点 (1)单位；(2)相邻计数点间的时间间隔T ；(3)结果按照题目要求保留几位有效数字还是保留几位小数；(4)若题目中没有明确说明，一般按照题目中所给的数据形式进行保留．[导学4] 误差的来源(1)使用的电源频率不稳定，导致计时误差(2)纸带上计数点间距离的测量存在误差(3)木板各处的粗糙程度不同，摩擦不均匀(4)作v t图像时存在误差[注意2] (1)坐标轴的标度应结合表中数据合理选取，使图像美观大方、便于观察．(2)若图线与纵轴有交点，则交点表示零时刻小车的速度；若图线与横轴有交点，说明计时开始一段时间后，小车才开始运动．关键能力·合作探究——突出综合性素养形成探究点一实验器材及实验步骤【典例示范】例1 在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，(1)除电火花打点计时器(含纸带、墨粉盘)、小车、一端带有定滑轮的长木板、细绳、钩码、导线和开关外，在下面仪器和器材中，必须使用的有________．A．220V交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．停表E．天平(2)下列实验操作步骤中，有明显错误的是________．A.将电火花打点计时器固定在长木板上，纸带固定在小车尾部并穿过电火花打点计时器限位孔B．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面悬挂适当质量的钩码C．将小车移至靠近定滑轮处D．放开纸带，再接通电源素养训练1 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，(1)实验室提供了以下器材：电火花打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、交流电源、停表、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是________．(2)按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上________．A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面B．把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，并连好电路C．换上新的纸带，再重做两次实验D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动F．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的槽码G．断开电源，取出纸带素养训练2 如图甲所示(图中长木板水平固定)是高中物理常用的力学实验装置，现用该装置完成“探究小车速度随时间变化的规律”．(1)图乙中的实验照片中是否有实验错误、不合理或不必要之处？若存在问题，请指明问题所在．(2)下列哪些措施能有助于减小实验的误差________．A．选用输出电压稳定性更佳的恒定电源B．选用输出电压变化周期更稳定的交变电源C．调节滑轮高度，使拉线与长木板平行D．实验中满足槽码质量m远小于小车的质量ME．实验前先平衡小车与木板间的摩擦力探究点二利用纸带处理实验数据【典例示范】题型1 利用纸带研究物体的运动例2如图所示是某同学用打点计时器研究小车运动规律时得到的一段纸带，根据图中的数据，计算小车在AB段、BC段、CD段和DE段的平均速度大小，判断小车运动的性质．(电源的频率为50Hz)【思维方法】判断小车运动情况的方法(1)直接由纸带上打出的点的疏密程度粗略判断；(2)先算出各段的平均速度，再由平均速度的大小判断；(3)利用所画的vt图像，直接判断．题型2 实验误差分析例 3 (多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列方法有助于减小实验误差的是( )A．选取计数点，把每打5个计时点的时间间隔作为一个时间单位B．使小车运动的加速度尽量小些C．舍去开始时纸带上密集的点，只利用点迹清晰、间隔适当的那一部分进行测量、计算D．尽量减少挂在细绳下槽码的个数题型3 利用纸带计算速度和加速度例4某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律，所用交流电的频率为50Hz，如图得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，每隔4个点取一个计数点．从纸带上测出x1＝0.93cm，x2＝2.13cm，x3＝3.34cm，x4＝4.55cm，x5＝5.75cm，x6＝6.97cm，x7＝8.18cm.(1)若计数点4的速度大小等于计数点3、5之间的平均速度，请通过计算，在上表空格内填入合适的数据(计算结果保留2位有效数字)；(2)根据表中数据，作出vt图像(以0计数点作为计时起点)；由图像可得，小车运动的加速度大小为________m/s2.素养训练 3 (多选)如图甲、乙所示为同一打点计时器打出的两条纸带，由纸带可知( )A．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大B．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小C．纸带甲的加速度比乙的大D．纸带甲的加速度比乙的小素养训练4 做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验．(1)用一条纸带穿过计时器，该同学发现有图甲中的两种穿法，感到有点犹豫．你认为______(选填“A”或“B”)的穿法效果更好．(2)完成实验后，小明用刻度尺测量纸带距离时如图乙，B点的读数是________cm，已知打点计时器每0.02s打一个点，则B点对应的速度v B＝________m/s(v B结果保留三位有效数字).(3)某实验小组中的四位同学利用同一条纸带的数据作vt图像，分别作出了如图所示的四幅vt图像，其中最规范的是________．随堂演练·自主检测——突出创新性素养达标1．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是( )A．小车在钩码的牵引下运动时只需打一条纸带，然后进行数据处理B．为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个计数点C．为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点D．两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1s2．(1)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”时，用电磁打点计时器记录纸带运动的时间．该同学实验所用的电源是( )A．6V的交流电源B．8V的直流电源C．220V的交流电源D．220V的直流电源(2)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，下列说法中错误的两项是( )A．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器处B．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车C．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动D．使用刻度尺测量长度时，不必估读E．作vt图像时，所描曲线必须经过每一个点3．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中(1)如图甲所示，所用打点计时器的工作电压为________；A．直流220V B．交流220VC．直流8V D．交流6V(2)某次实验得到如图乙所示的一条清晰纸带，截取了其中一段用刻度尺(单位：cm)进行测量，在纸带上标注了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点(每两个点迹标注一个计数点)，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，取计数点A对应时刻为0.其中计数点E所在位置的刻度尺读数为________cm，小车加速过程中DF段的平均速度为________m/s(计算结果保留两位有效数字)，用这一速度表示小车通过E点时的瞬时速度，并将其描在坐标纸上(其中B、C、D、F四个点已描点完成).请同学们在坐标纸上拟合图线，并求解小车运动的加速度a ＝________m/s2(计算结果保留两位有效数字).第二章匀变速直线运动的规律1．匀变速直线运动的研究必备知识·自主学习一、1．均匀变化2．倾斜的直线4．(1)均匀增加(2)均匀减小二、2．瞬时关键能力·合作探究探究点一【典例示范】例1 解析：(1)使用电火花打点计时器时需要用220V的交流电源，可以用来计时，不需要停表；处理纸带时需要用刻度尺测量长度；实验中不需要测量质量，故选A、C.(2)实验操作时，将接好纸带的小车停在靠近电火花打点计时器处，先接通电源，再释放纸带．故C、D错误，A、B正确．C、D符合题意．答案：(1)AC (2)CD素养训练1 解析：(1)本实验需要测量的物理量是位移和时间，用打点计时器打出的纸带上的点就可以算出时间，用刻度尺可以测出两点间的距离，因此，不需要弹簧测力计和停表．(2)根据实验的步骤，正确的顺序应为DBFAEGC.答案：(1)弹簧测力计、停表(2)DBFAEGC素养训练2 解析：(1)照片A：实验有错误之处，选用蓄电池作为电源．照片B：实验有不合理之处，小车起始点离打点计时器过远．(2)选用输出电压稳定性更佳的稳定电源，打点计时器不能计时，A错误；选用输出电压变化周期更稳定的交变电源可使打点周期稳定，减小误差，B正确；调节滑轮高度，使拉线与长木板平行，可减小误差，C 正确；测定小车的速度不需要满足槽码的质量m 远小于小车的质量M ，也不需要实验前先平衡小车与木板间的摩擦力，D 、E 错误．答案：(1)见解析 (2)BC 探究点二 【典例示范】例2 解析：先明确相邻计数点间的时间间隔，然后利用平均速度公式v ＝Δx Δt求解，得v AB ＝x1t 1＝1.90×10−25×0.02m/s ＝0.19m/s ；v BC ＝x2t 2＝2.40×10−22×0.02m/s ＝0.60m/s ；v CD ＝x3t 3＝1.20×10−20.02m/s ＝0.60m/s ；v DE ＝x4t 4＝2.38×10−22×0.02m/s ＝0.595m/s ≈0.60m/s.由以上计算数据可以判断出在误差允许的范围内，小车运动的性质是先加速运动后匀速运动．答案：先加速运动后匀速运动例3 解析：实验中应区别打点计时器打出的点迹与人为选取的计数点，通常每5个计时点选1个计数点，这样计数点间的距离大些，测量位移时相对误差较小，A 正确；小车的加速度应适当大一些，从而使纸带上计数点间的距离较大，测量的误差较小，B 错误；舍去开始时纸带上密集的点，只利用点迹清晰、间隔适当的那一部分进行测量，这样测量的误差较小，C 正确；使挂在细绳下槽码的个数适当，使实验既可以打出足够多的点，又可以让计数点间的位移比较大，有利于减小误差，D 错误．答案：AC例4 解析：(1)根据题意有v 4＝x 4+x 52T＝4.55+5.752×0.1×10－2m/s ＝0.52m/s.(2)作出v t 图像如图所示．v t 图像的斜率表示加速度的大小，有a ＝Δv Δt＝0.76−0.270.6−0.2m/s 2＝1.23m/s 2.答案：(1)0.52 (2)如图所示 1.23素养训练3 解析：在打下计数点“0”至“5”的过程中，两纸带运动的时间相同，但甲纸带的位移小于乙纸带的位移，故v甲<v乙，选项A错误，B正确；相邻计数点间时间间隔相等，由题图可知乙的速度变化快，故a甲<a乙，选项C错误，D正确．答案：BD素养训练4 解析：(1)纸带应穿过打点计时器的限位孔，压在复写纸下面，据图甲可知B穿法正确．(2)由图可知，B点的读数为：3.00cm，A、C之间的距离为：x AC＝5.90cm－0.50cm＝5.40cm，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出B点瞬时速度的大小为：v B＝x AC2T ＝5.4×10−22×0.02m/s＝1.35m/s.(3)描绘图像时取坐标单位的时候不能随意，要使得大部分点落在整个坐标区域中，描完点后，先大致地判断这些点是不是在一条直线上，然后画一条直线，让这些点均匀地分布在这条直线的两侧，故A正确，B、C、D错误．答案：(1)B(2)3.00 1.35 (3)A随堂演练·自主检测1．解析：小车在槽码的牵引下运动时，需要多次测量，打出多条纸带，进行数据处理，有利于减小误差，故A错误；纸带上开始时打的点比较密集，点间距过小，测量误差较大，故应舍去，找一个适当的点当作计时起点，故B错误，C正确；选取计数点，可增加测量距离，减小测量过程所产生的误差，两相邻计数点间的时间间隔不一定取0.1s，故D错误．答案：C2．答案：(1)A (2)DE3．解析：(1)电火花打点计时器的工作电压为交流220V，而电磁打点计时器，其工作电压为交流6V，图中为电火花打点计时器，故B正确，A、C、D错误．(2)计数点E所在位置的刻度尺读数为14.50cm，DF段的位移为：x DF＝(19.15－10.30) cm＝8.85cm，则重物下落过程中DF段的平均速度为：v̅＝x DF2T ＝8.85×10−24×0.02m/s＝1.1m/s.根据描点法作图，速度与时间图像如图所示图线的斜率为加速度，为：a ＝Δv Δt＝ 1.22−0.70(20−2.4)×10−2m/s 2＝3.0m/s 2.答案：(1)B (2)14.50 1.1 3.0。
实验报告研究匀变速直线运动规律
实验报告研究匀变速直线运动规律摘要：本实验通过对匀变速直线运动的研究，旨在探究物体在匀变速直线运动中的规律。
实验采用了计时器和测量仪器，记录了物体在不同匀变速直线运动中的位置和时间，得出了位置-时间曲线以及运动规律。
实验结果表明，匀变速直线运动遵循一些基本规律。
引言：匀变速直线运动是物体运动的一个重要概念，在物理学研究中有着广泛的应用。
了解该运动的规律对于进一步理解物体运动和力学的基本原理至关重要。
一般而言，匀变速直线运动可以分为两个部分：匀速运动和变速运动。
匀速运动是指物体在相等时间内所运动的距离相等，而变速运动是指物体在相等时间内所运动的距离不等。
本实验旨在探究物体在匀变速直线运动中的规律，并通过实验数据分析得出结论。
材料与方法：1. 实验仪器：计时器、测量尺、直线导轨、滑块等。
2. 实验过程：a) 在实验室中设置一段直线导轨，并用测量尺标明刻度。
b) 将滑块置于导轨上的起始位置，并用计时器记录时间。
c) 以一定的力将滑块推动，使其匀变速地沿导轨运动。
d) 在滑块运动过程中，用计时器记录滑块到达不同位置的时间，并同时用测量尺测量相应位置。
e) 重复以上步骤多次，取多个数据点。
结果与分析：通过实验测量得到了滑块在匀变速直线运动过程中的位置和时间数据，进而绘制了位置-时间曲线。
根据曲线的形状和变化趋势，我们可以得出以下结论：1. 在匀变速直线运动过程中，位移随时间的变化呈现非线性的关系。
2. 速度随时间的变化呈线性关系。
3. 加速度的变化常量。
根据以上结论，可以推导出匀变速直线运动的一些基本公式：1. 位移公式：S = v0 * t + 1/2 * a * t^2，其中S为位移，v0为初速度，t为时间，a为加速度。
2. 速度公式：v = v0 + a * t，其中v为速度。
3. 加速度公式：a = (v - v0) / t，其中a为加速度。
结论：通过实验数据的分析和运动规律的推导，我们得出匀变速直线运动具有一定的规律性，可以通过一些基本公式来描述和预测。
2024高中物理第二章匀变速直线运动的研究专题1匀变速直线运动的推论作业新人教版必修第一册
解析
3. 如图所示，在冰壶比赛中，一冰壶以速度 v 垂直边界进入四个完全 相同的矩形区域并沿虚线做匀减速直线运动，且刚要离开第四个矩形区域 边缘的 E 点时速度恰好为零，冰壶通过前三个矩形区域的时间为 t，则冰壶 通过第四个矩形区域的时间为( )
解析
3．做匀变速直线运动的物体，在时间 t 内的位移为 x，设这段时间的 中间时刻的瞬时速度为 v1，这段位移的中间位置的瞬时速度为 v2，则( )
A．无论是匀加速运动还是匀减速运动，v1<v2 B．无论是匀加速运动还是匀减速运动，v1>v2 C．无论是匀加速运动还是匀减速运动，v1＝v2 D．匀加速运动时，v1<v2，匀减速运动时，v1>v2
L2＝12at′2，所以 t′＝ 22t，D 正确。
解析
2．一个做匀加速直线运动的物体，先后经过相距为 x 的 A、B 两点时 的速度分别为 v 和 7v，从 A 到 B 的运动时间为 t，则下列说法不正确的是 ()
A．经过 AB 中点的速度为 4v B．经过 AB 中间时刻的速度为 4v C．通过前x2位移所需时间是通过后x2位移所需时间的 2 倍 D．前2t 时间通过的位移比后2t 时间通过的位移少 1.5vt
22
由图乙可知vx＞v t 。 22
故当物体做匀速直线运动时，vx＝v t ；当物体做匀变速直线运动时，vx
22
2
＞v t 。 2
解析
典型考点二 推论 Δx＝aT2 的应用
4．一列火车做匀加速直线运动，从某时刻开始计时，第 1 min 内火车
前进了 240 m，第 6 min 内火车前进了 1140 m，则该火车的加速度为( )
解析 答案
7．质点从静止开始做匀加速直线运动，在第 1 个 2 s、第 2 个 2 s 和第
高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 第2章 匀变速直线运动的研究 第2节 匀变速直线运动的速度与
(1)因为v、v0、a都是矢量，在直线运动中这些矢量只可能有两个方向，所以如果选定该直线的一个方向为正方向，则凡与规定正方向相同的矢量在公式中取正值，与规定正方向相反的矢量取负值． (2)应用：该公式中有四个物理量，知道任意三个便能确定第四个，是常用的匀变速直线运动的基本公式． (3)特别指出：当v0＝0(即从静止开始加速)时，公式变成为v＝at，瞬时速度和时间成正比．
感谢您的下载观看
2.如下图是四个物体分别做直线运动的v－t图象，其中做匀变速直线运动的是( )
【解析】
【答案】 BC
〔说一说〕
如右图所示是一个物体运动的v-t图象．它的速度怎样变化？在相等的时间间隔内，速度的变化量总是相等吗？物体在做匀加速运动吗？ 【点拨】 匀变速直线运动在任意相等的时间内速度的变化都相等，速度均匀变化．图中显示出其速度在增加，在相等的时间间隔内，速度的变化量不相等，则物体的运动不是匀加速运动，是加速度在减小的变加速直线运动．
(1)匀加速直线运动是物体的速度随着时间均匀增加的直线运动． (2)匀减速直线运动是物体的速度随着时间均匀减小的直线运动．
加速度
3．直线运动的v-t图象． (1)匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线，如右上图所示．
(2)匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线，如右图所示a表示匀加速直线运动 ，b表示匀减速直线运动． (3)v-t图线的倾斜程度，即图线斜率等于物体的加速度．
2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
1．了解匀变速直线运动的概念和特点，知道其两种运动类型． 2．知道匀变速直线运动速度—时间图象的特征． 3．理解匀变速直线运动的速度与时间的关系，会根据速度与时间的关系式进行相关计算．
一、匀变速直线运动 1．定义：沿着一条直线，且 恒定不变的运动． 2．分类：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路,如图所示。
2.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码。把纸
带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。
3.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸
带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点。
4.换上新纸带,重复实验三次。K12课件
位置
123456
长度
s1 s2 s3 s4 s5 s6
各段长度 1~2 2~3 3~4 4~5 5~6 — —
v/(m·s-1)
小车的 加速度
a1=������334���-������2���01
a2=������435���-������2���12
a=a1+a2+a3
3
a3=������536���-������2���23
A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处放开纸带,再接通电源
B.将打点计时器固定在平板上,并接好电路
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码
D.取下纸带
E.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
(1)所列步骤中有错误的是 。
(2)遗漏的步骤: 。
(3)将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序: 。
2.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。
3.先接通电源,等打点稳定后,再释放小车。
4.打点完毕,立即断开电源。
5.要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰,在小车到达滑轮前及时用手
按住。
6.要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点,一般在纸带 上每隔四个点取一个计数点,即时间间隔为 T=0.02×5 s=0.1 s。
K12课件
13
类型一
类型二
解析:(1)步骤 A 中应先通电,再放纸带,顺序不能颠倒;D 中取下纸带前 应先断开电源。
(2)遗漏的步骤 F:换上新纸带,重复实验三次。 (3)步骤完善后,合理的实验步骤顺序为:BECADF。 答案:(1)A 中应先通电,再放纸带;D 中取下纸带前应先断开电源。 (2)F:换上新纸带,重复实验三次。 (3)BECADF。
6
一二三 四
数据处理
1.表格法 (1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的 点,在后面便于测量的地方找一个点,作为计数始点,以后依次每 5 个点取一 个计数点,并标明 0、1、2、3、4…如图所示。
K12课件
7
一二三 四
(2)依次测出 01、02、03、04…之间的距离 s1、s2、s3、s4…,填入表中。
K12课件
4
一二三
(1)一物体以加速度 a 做匀变速直线运动,在任意两个连续相等的时间 间隔(T)内的位移(sn 和 sn+1)之差 Δs 是一个常数,即 Δs=sn+1-sn=aT2。
(2)由纸带求物体运动加速度的方法: ①逐差法:根据 s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2,求出 a1、a2、a3,再算出 a1、a2、 a3 的平均值,即为我们所求的匀变速直线运动物体的加速度。“逐差法”求 加速度的目的是尽可能多地使用我们测量的数据 s1、s2、s3、…,以减小偶 然误差。 ②v t 图像法:根据匀变速直线运动在某段时间中间时刻的瞬时速度等
实验 研究匀变速直线运动
K12课件
1
一二三
实验目的
1.进一步练习使用打点计时器。 2.会利用平均速度求瞬时速度。 3.掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。 4.会利用 v t 图像处理实验数据,并能测定匀变速直线运动的加速度。
K12课件
2
一二三
实验器材
小车,细绳,钩码,一端附有定滑轮的长木板,打点计时器,低压交流电源, 导线两根,纸带,米尺等。
7.不要逐次测量各段位移,应尽可能地一次测量完毕。
8.在坐标纸上画 v t 图像时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图像尽量
分布在较大的坐标平面内。
K12课件
12
类型一
类型二
实验原理与操作
【例题 1】 在研究匀变速直线运动的实验中,某同学操作以下实验步
骤,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号 G、H……)
于这段时间内的平均速度,即 vn=������������+2������������������+1,求出打第 n 个计数点时纸带的瞬时
速度,再作出 v t 图像,图线的斜率即为匀变速直线运动物体的加速度。
K12课件
5
一二三 四
实验步骤
1.把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把
K12课件
8
一二三 四
(3)1、2、3、4…各点的瞬时速度分别为:v1=2������2T、v2=������32-T������1、v3=������42-T������2、v4=������52-T������3…。将 计算得出的各点的速度填入表中。
(4)根据测量结果,利用“实验原理”中给出的公式算出加速度 a1、a2、 a3…的值(注意:T=0.1 s),求出 a1、a2、a3…的平均值 a,它就是小车做匀变速 直线运动的加速度,把计算的结果填入表中。
2.图像法 (1)在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示速度,并根据 表格中的数据在坐标系中描点。
K12课件
9
一二三 四
(2)画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在线上的点均匀分 布在直线的两侧,偏差比较大的点忽略不计,如图所示。
(3)观察所得到的直线,分析物体的速度随时间的变化规律。 (4)据所画 v t 图像求出小车运动的加速度 a=ΔΔ������������。
K12课件
10ห้องสมุดไป่ตู้
一二三 四
误差分析
1.木板的粗糙程度不同,摩擦不均匀。 2.根据纸带测量的位移有误差,从而计算出的瞬时速度有误差。 3.作 v t 图像时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差。
K12课件
11
一二三 四
注意事项
1.牵引小车的钩码个数要适当,以免加速度过大而使纸带上的点太少, 或者加速度太小,而使各段位移差别不大,误差增大。
K12课件
3
一二三
实验原理
1.由纸带判断物体是否做匀变速直线运动。 设物体做匀变速直线运动,加速度是 a,在各个连续相等的时间间隔 T 内的位移分别是 s1、s2、s3、…由运动公式可得 Δs=s2-s1=s3-s2=…=aT2,即连 续相等的时间间隔内的位移差相等。因此,要由纸带判断物体是否做匀变速 直线运动,只要看纸带上时间间隔相等的连续相邻的计数点间的距离之差 是否相等即可。 2.利用打点计时器把物体的位移和对应的时间记录在纸带上,根据纸 带及其数据测定做匀变速运动的物体的加速度。