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高中物理第2章第1节速度变化规律教案鲁科版必修第一册-鲁科版高一第一册物理教案

第1节速度变化规律学习目标核心素养形成脉络1.知道匀变速直线运动的特点及分类．2．掌握匀变速直线运动的速度公式，并会用公式解决简单的匀变速直线运动问题．3．理解匀变速直线运动的v－t图像特点.[学生用书P20]一、匀变速直线运动的特点1．定义：物体的加速度保持不变的直线运动．2．特点：物体在直线运动过程中，加速度的大小和方向都不改变，即加速度为一恒量．3．分类(1)匀加速直线运动：加速度与速度方向相同，速度增大．(2)匀减速直线运动：加速度与速度方向相反，速度减小．二、匀变速直线运动的速度－时间关系1．速度公式：v t＝v0＋at．2．对速度公式的理解：设初速度v0的方向为正方向．(1)当a>0时，a与v0方向相同，物体做匀加速直线运动．(2)当a<0时，a与v0方向相反，物体做匀减速直线运动．(3)当v0＝0时，公式可简化为v t＝at，此时v t与a的方向总是相同的．3．匀变速直线运动的v－t图像(1)图像的作法：取时间t为横坐标，速度v为纵坐标，在坐标纸上描出与t、v相对应的点，将各点连接起来便得到v－t图像．(2)图像的意义：直观地描述速度v随时间t的变化规律．可以根据图像求出物体某时刻的运动速度的大小和方向，也可以根据图像求出物体达到某速度所需要的时间．思维辨析(1)加速度不变的运动就是匀变速直线运动．( )(2)匀变速直线运动的加速度不变．( )(3)速度增加的直线运动是匀加速直线运动．( )(4)公式v＝v0＋at适用于任何做直线运动的物体．( )(5)公式v＝v0＋at既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动．( )提示：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√基础理解(1)你坐在直线行驶的汽车中，能看到：汽车启动时，速度计的指针顺时针方向转动；刹车时，速度计的指针逆时针方向转动．那么，如何根据此现象判断汽车的运动是不是匀变速直线运动呢？(2)在匀变速直线运动中，物体的速度方向是否可以改变？加速度方向呢？请分析如图所示的速度—时间图像对应物体的运动情况．提示：(1)若速度计的指针随时间均匀变化，则汽车做的是匀变速直线运动；若速度计的指针随时间变化不均匀，则汽车做的不是匀变速直线运动．(2)速度方向可以改变，加速度方向不变．图像表示物体做匀变速直线运动：它在0～t 1时间段内的速度逐渐减小，该段时间内物体做匀减速直线运动；t 1时刻速度为零，在t 1～t 2时间段内的速度逐渐增大，该段时间内物体做匀加速直线运动，但速度反向．整个过程加速度大小和方向是不变的．对速度公式v t ＝v 0＋at 的理解及应用[学生用书P21] 问题导引设一个物体做匀变速直线运动，运动开始时刻(t ＝0)的速度为v 0(叫做初速度)，加速度为a ，请根据加速度定义式求t 时刻物体的瞬时速度．[要点提示] v t ＝v 0＋at 由加速度的定义式a ＝Δv Δt ＝v t －v 0t －0＝v t －v 0t，整理得：v t ＝v 0＋at . 【核心深化】1．公式的适用范围公式v t ＝v 0＋at 只适用于匀变速直线运动．2．公式的矢量性公式v t ＝v 0＋at 中的v 0、v t 、a 均为矢量，应用公式解题时，首先应选取正方向．一般以v 0的方向为正方向，若为匀加速直线运动，a ＞0；若为匀减速直线运动，a ＜0.若v t ＞0，说明v t 与v 0方向相同，若v t ＜0，说明v t 与v 0方向相反．3．两种特殊情况(1)当v0＝0时，v t＝at.即由静止开始的匀加速直线运动的速度大小与其运动时间成正比．(2)当a＝0时，v＝v0.即加速度为零的运动是匀速直线运动．关键能力1 对匀变速直线运动的理解(多选)下列说法中正确的是( )A．匀变速直线运动是加速度恒定的直线运动B．做匀变速直线运动的物体相同时间内速度的变化量相同C．当运动物体的加速度为负值时，物体一定不可能做匀加速直线运动D．匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜的直线[思路点拨] 物体做匀变速直线运动时，在任意相等的时间内速度的变化量都相等；物体做匀速直线运动时，在任意相等的时间内位移都相等．[解析] 匀变速直线运动的特点是加速度恒定，运动轨迹是直线，A正确；由于匀变速直线运动的加速度恒定，所以相同时间内速度的变化量at相同，B正确；当物体的初速度为负时，加速度的方向与速度方向相同时，物体做匀加速直线运动，C错误；匀变速直线运动的速度均匀变化，其v－t图像是一条倾斜的直线，D 正确．[答案] ABD关键能力2 公式v＝v0＋at的应用(多选)我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第三颗北斗导航卫星送入预定轨道，这标志着北斗卫星导航系统工程建设又迈出了重要一步，卫星组网正按计划稳步推进．如图所示，发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为v t＝(2t＋4)m/s，由此可知这段时间内( )A．火箭的初速度为4 m/sB．火箭的加速度为2 m/s2C．在3 s末，火箭的瞬时速度为12 m/sD．火箭做匀减速直线运动[思路点拨] 解此题的关键是将公式v t＝(2t＋4)m/s中各数量与公式v t＝v0＋at相对应．[解析] 由速度的表达式v t＝(2t＋4) m/s可知，在这段时间内火箭的初速度v0＝4 m/s，加速度a＝2 m/s2，火箭做匀加速直线运动，选项A、B正确，D错误；将时间t＝3 s代入v t＝(2t＋4) m/s 得v t＝10 m/s，选项C错误．[答案] AB关键能力3 对刹车类问题的分析计算在某汽车4S店，一顾客正在测试汽车加速、减速性能．汽车以36 km/h的速度匀速行驶，现以0.6 m/s2的加速度加速，则10 s后速度能达到多少？若汽车以0.6 m/s2的加速度刹车，则10 s和20 s 后速度各减为多少？[思路点拨] 汽车刹车时，一定要先判断它的停止时间，在有效时间内计算，否则容易出错．[解析] 初速度v 0＝36 km/h ＝10 m/s ，加速度a 1＝0.6 m/s 2，a 2＝－0.6 m/s 2.由速度公式得v 1＝v 0＋a 1t 1＝(10＋0.6×10)m/s＝16 m/s. 开始刹车10 s 后汽车的速度v 2＝v 0＋a 2t 2＝(10－0.6×10) m/s＝4 m/s ，从开始刹车至汽车停下所需时间t 3＝v －v 0a 2＝0－10－0.6s≈16.7 s<20 s. 故刹车20 s 后汽车早已停止运动，所以车速为0.[答案] 16 m/s 4 m/s 0刹车类问题的处理(1)明确刹车时间(车辆末速度变为0时所用的时间)，可由t ＝－v 0a计算得出． (2)判断要研究的时间是大于刹车时间还是小于刹车时间．(3)若要研究的时间小于刹车时间，则汽车在要研究的时间段内的实际运动时间小于刹车时间．反之，实际运动时间等于刹车时间．【达标练习】1．以72 km/h 的速度在平直公路上行驶的汽车，遇紧急情况而急刹车获得大小为4 m/s 2的加速度，则刹车3 s 后汽车的速度为( )A ．16 m/sB ．12 m/sC ．8 m/sD ．0 解析：选C.取初速度方向为正方向，则v 0＝723.6m/s ＝20 m/s ，a ＝－4 m/s 2.设汽车刹车后经t 0时间而停止运动，即末速度v ＝0，由v ＝v 0＋at 0得t 0＝v －v 0a ＝0－20－4s ＝5 s ，故在t 0＝5 s 末汽车速度为零，而汽车在t 1＝3 s 时仍处于运动状态，故在刹车3 s 后汽车速度为v 1＝v 0＋at ＝20 m/s －4×3 m/s ＝8 m/s ，故选C.2．汽车在平直路面紧急刹车时，加速度的大小是6 m/s 2，则：(1)如果必须在2 s 内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？(2)如果汽车以最高允许速度行驶，必须在1.5 s 内停下来，汽车在刹车的过程中加速度至少多大？解析：(1)以初速度方向为正方向，汽车的加速度a ＝－6 m/s 2，运动时间t ＝2 s ，末速度v ＝0由公式v ＝v 0＋at代入数值得v 0＝12 m/s.(2)仍以初速度方向为正方向汽车的初速度v 0＝12 m/s运动时间t′＝1.5 s，末速度v＝0由公式v＝v0＋a′t′代入数值得a′＝－8 m/s2.答案：(1)12 m/s (2)8 m/s2匀变速直线运动的v－t图像[学生用书P22]问题导引观察如图所示的四个v－t图像．思考如下问题：(1)它们分别做什么运动？(2)匀加速直线运动的v－t图像斜率一定为正值吗？匀减速直线运动的v－t图像斜率一定为负值吗？[要点提示] (1)甲做匀速直线运动；乙做匀加速直线运动；丙做匀减速直线运动；丁沿着负方向做匀加速直线运动(2)不一定不一定【核心深化】1．匀速直线运动的v－t图像(1)匀速直线运动的v－t图像是一条平行于时间轴的直线．如图甲所示，从图像中可以直接读出速度的大小和方向．A、B两物体的运动方向相反，且v A<v B.(2)匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜的直线．如图乙所示．①直线a为匀加速直线运动的图像；②直线b为匀减速直线运动的图像；③直线c 表示物体在t 轴上方做匀减速直线运动，在t 轴下方做负方向的匀加速直线运动，运动方向发生了改变，但加速度是恒定的，全过程可以看成统一的匀变速直线运动．2．v －t 图像的物理意义(1)纵轴截距：表示物体的初速度．(2)横轴截距：表示物体在开始计时后过一段时间才开始运动，或物体经过一定时间速度变为零．(3)与横轴的交点：表示速度方向改变的时刻，如图甲中直线c 对应的t 1时刻和图乙中的t 2时刻．速度图线在时间轴的上方和下方表示运动方向相反．(4)图线折点：表示加速度方向改变，如图乙中t 1时刻所对应的点．(5)两图线的交点：表示两物体具有相同的速度．(6)直线的斜率(或曲线上某点切线的斜率)：大小等于加速度的大小；斜率的正负表示加速度的方向．如图丙中图线a 加速度逐渐增大，图线b 加速度逐渐减小．(2019·黑龙江省大庆中学高一期末)一质点自x 轴原点出发，沿正方向以加速度a 加速，经过t 0时间速度变为v 0，接着以加速度－a 运动，当速度变为－v 02时，加速度又变为a ，直至速度变为v 04时，加速度再变为－a ，直到速度为－v 08…，其v －t 图像如图所示，则下列说法正确的是( )A．质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0B．质点一直沿x轴正方向运动C．质点最终静止在原点D．质点在x轴上的整个运动过程就是一个匀变速直线运动[解析] 由图像，2t0时刻位移最大，故质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0，故A正确；速度为矢量，图中物体的速度只有两个相反的方向，故物体时而沿x轴正方向运动，时而沿x轴负方向运动，故B、D错误；由图像，质点每次返回的位移均小于前一个运动周期的位移．故最终静止时离开原点的距离一定小于第一个运动周期的位移v0t0，最终位置不在原点，故C错误．[答案] A(1)v－t图像只能描述直线运动，无法描述曲线运动．(2)v－t图像描述的是物体的速度随时间变化的规律，并不表示物体的运动轨迹．(3)加速与减速只取决于a与v方向是否相同，与v的方向无关，如图所示．(多选)一物体做直线运动，下图表示该物体做匀变速直线运动的是( )解析：选AC.v－t图像斜率保持不变，说明加速度恒定不变，物体做匀变速直线运动，故A项对；x－t图像斜率保持不变，说明速度恒定不变，物体做匀速直线运动，故B项错；a－t图像纵坐标保持不变，说明物体的加速度不变，物体做匀变速直线运动，故C项对；D图像中斜率不断变化，所以物体做变速直线运动，故D项错．[随堂检测][学生用书P23]1．下列有关匀变速直线运动的认识，其中正确的是( )A．物体在一条直线上运动，若在相等的时间内通过的位移相等，则物体的运动就是匀变速直线运动B．加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动C．匀变速直线运动是速度变化量为零的运动D．匀变速直线运动的加速度是一个恒量解析：选D.匀变速直线运动有两个特点：(1)轨迹为直线；(2)加速度恒定．只有具备这两个特点，物体做的才是匀变速直线运动，B错，D对；匀变速直线运动的速度不断变化，所以速度变化量不为零，相等时间内通过的位移也不相同，A、C错．2．(多选)在运用公式v＝v0＋at时，关于各个物理量的符号，下列说法中正确的是( )A．必须规定正方向，式中的v、v0、a才取正负号B．在任何情况下a>0表示做加速运动，a<0表示做减速运动C．若规定物体开始运动的方向为正方向，那么，a>0表示做加速运动，a<0表示做减速运动D．v的方向总是与v0的方向相同解析：选AC.公式v＝v0＋at应用时，首先规定正方向，凡与正方向相同的量取正值，否则取负值．3．如图所示是一物体做匀变速直线运动的v －t 图像，由图可知物体( )A ．初速度为0B ．2 s 末的速度大小为3 m/sC ．5 s 内的位移为0D ．加速度的大小为1.5 m/s 2解析：选B.由题图可知，物体的初速度v 0＝5 m/s ，末速度v＝0，由公式v ＝v 0＋at 可得a ＝0－5 m/s 5 s＝－1 m/s 2，A 、D 错误．由题图知，2 s 末物体的速度大小为3 m/s ，B 正确．由于5 s 内v －t 图像与坐标轴围成的面积不为零，所以C 错误．4．(多选)一个物体做匀变速直线运动，当t ＝0时，物体的速度大小为12 m/s ，方向向东；当t ＝2 s 时，物体的速度大小为8 m/s ，方向仍向东．当t 为多少时，物体的速度大小变为2 m/s( )A ．3 sB ．5 sC ．7 sD ．9 s 解析：选BC.取物体开始运动的方向为正方向，物体的加速度a ＝v －v 0t ＝8－122m/s 2＝－2 m/s 2.物体的速度大小为2 m/s 时，方向可能向东，也可能向西．当速度方向向东时：t 1＝2－12－2s ＝5 s ；当速度方向向西时：t 2＝－2－12－2s ＝7 s ，故B 、C 正确．[课时作业][学生用书P119(单独成册)]一、单项选择题1．下列关于匀变速直线运动的说法正确的是( )A ．匀加速直线运动的速度一定与时间成正比B ．匀减速直线运动就是加速度为负值的运动C ．匀变速直线运动的速度随时间均匀变化D ．速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动解析：选C.匀变速直线运动的速度是时间的一次函数，但不一定成正比，若初速度为零则成正比，所以A 错；加速度的正、负仅表示加速度方向与设定的正方向相同还是相反，是否是减速运动还要看速度的方向，速度与加速度反向则为减速运动，所以B 错；匀变速直线运动的速度随时间均匀变化，所以C 对；加速度恒定，初速度与加速度方向相反的直线运动中，速度就是先减小再增大的，所以D 错．2．由于发射卫星耗资巨大，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约为( )A ．6 m/s 2B ．8 m/s 2C ．10 m/s 2D ．12 m/s 2解析：选B.根据公式v ＝at 可得，加速度为a ＝v t ＝8 00016.7×60m/s 2≈8 m/s 2，选项B 正确．3.(2019·襄阳高一检测)如图所示为我国的“和谐号”列车，“和谐号”到某站时匀减速进站，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 图像中，正确描述了“和谐号”运动情况的是( )解析：选B.进站速度均匀减小，出站速度均匀增大，故A 、D 错误；进站、出站的运动方向相同，故B 正确，C 错误．4．奥迪车有多种车型，如30TFSI 、35TFSI 、50TFSI ，G 值(每个车型字母前的数字称为G 值)用来表现车型的整体加速度性能，数字越大，加速越快．G 值的大小为车辆从静止开始加速到100 km/h 的平均加速度数值(其单位为国际单位)再乘以10.如图为某一型号的奥迪车的尾标，其值为50TFSI ，则该型号车从静止开始加速到100 km/h 的时间约为( )A ．5.6 sB ．6.2 sC ．8.7 sD ．9.5 s 解析：选A.由题意可知，该型号车的加速度为a ＝5010m/s 2＝5 m/s 2，v ＝100 km/h ≈27.8 m/s ，故加速时间t ＝v a ＝27.85s ≈5.6 s. 5．一家从事创新设计的公司打造了一辆飞行汽车，既可以在公路上行驶，也可以在天空飞行．已知该飞行汽车起飞时在跑道上的加速度大小为2 m/s 2，速度达到40 m/s 后离开地面．离开跑道后的加速度为5 m/s 2，最大速度为200 m/s.该飞行汽车从静止加速到最大速度所用的时间为( )A ．40 sB ．52 sC ．88 sD ．100 s 解析：选B.在跑道上的运动时间t 1＝v 1a 1＝402s ＝20 s ，在空中的运动时间t 2＝v 2－v 1a 2＝200－405s ＝32 s ，则运动的总时间t ＝t 1＋t 2＝(20＋32) s ＝52 s ，故B 正确，A 、C 、D 错误．6．如图所示，是甲、乙两质点的v －t 图像，由图可知( )A ．t ＝0时刻，甲的速度大B ．甲、乙两质点都做匀加速直线运动C ．相等时间内乙的速度变化量大D ．在5 s 末以前甲质点速度大解析：选B.从图像中可看出：乙的纵截距大，甲的纵截距为0，表明t ＝0时刻，甲的速度等于0，乙的速度大，选项A 错误．由于甲、乙都是倾斜的直线，且甲的斜率比乙的大，表明甲、乙都做匀加速直线运动，且甲的加速度大，即相等时间内甲的速度变化量大，故选项B 正确，选项C 错误．由图像知，在5 s 末之前，任一时刻甲的速度小于乙的速度，故选项D 错误．7．星级快车出站时能在150 s 内匀加速到180 km/h ，然后正常行驶．某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108 km/h.以初速度方向为正方向，则下列说法不正确的是( )A ．列车加速时的加速度为13 m/s 2B ．列车减速时，若运用v ＝v 0＋at 计算瞬时速度，其中a ＝－13m/s 2 C ．若用v －t 图像描述列车的运动，减速时的图线在时间轴t 轴的下方D ．列车由静止加速，1 min 内速度可达20 m/s解析：选C.列车的加速度大小a ＝Δv Δt ＝50150m s 2＝13 m s 2，减速时，加速度方向与速度方向相反，a ′＝－13 m s 2，故A 、B 两项都正确；列车减速时，v －t 图像中图线依然在时间轴t 轴的上方，C 项错误；由v ＝at 可得v ＝13×60 m s ＝20 m s ，D 项正确．二、多项选择题8．物体运动的速度图像如图所示，以下说法正确的是( )A ．物体在0～2 s 做匀加速直线运动B ．物体在2～4 s 做匀减速直线运动C ．物体在0～8 s 内一直做匀变速直线运动D ．物体在0～8 s 内一直朝一个方向运动解析：选ABD.0～2 s 速度和加速度方向均为正方向，图线远离时间轴，做匀加速直线运动，A 正确；2～4 s 加速度变为负方向，图线靠近时间轴，做匀减速直线运动，B 正确；全程加速度方向发生了变化，所以不能称为匀变速直线运动，C 错误；物体速度的方向一直为正方向，表明物体一直朝正方向运动，D 正确．9．物体做匀加速直线运动，已知第1 s 末的速度是6 m/s ，第2 s 末的速度是8 m/s ，则下面的结论正确的是( )A ．物体零时刻的速度是3 m/sB ．物体的加速度是2 m/s 2C ．任何1 s 内的速度变化量都是2 m/sD ．第2 s 初的瞬时速度是6 m/s解析：选BCD.物体的加速度a ＝v 2－v 1t ＝8－61m/s 2＝2 m/s 2，物体在零时刻的速度v 0＝v 1－at 1＝(6－2×1) m/s ＝4 m/s ，故A 错误，B 正确；物体在任何1 s 内速度的变化量Δv ＝at ＝2×1 m/s ＝2 m/s ，故C 正确；第2 s 初和第1 s 末是同一时刻，可知第2 s 初的瞬时速度是6 m/s ，故D 正确．10.亚丁湾索马里海盗的几艘快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船，中国海军发射爆震弹成功将其驱逐．假如其中一艘海盗快艇在海面上的速度－时间图象如图所示，则下列说法中正确的是( )A ．海盗快艇行驶的最大速度为15 m/sB ．海盗快艇在66 s 末开始调头逃离C ．海盗快艇在0～66 s 做的是加速度逐渐减小的加速运动D ．海盗快艇在96～116 s 内做匀减速直线运动解析：选AC.从v －t 图象上得知海盗快艇行驶的最大速度为15 m/s ，在0～66 s 内v －t 图线的斜率逐渐减小，故加速度逐渐减小，选项A 、C 正确；在66 s 末海盗快艇速度方向没变，速度大小减小，选项B 错误；在96～116 s 内海盗快艇调头做匀加速直线运动，选项D 错误．三、非选择题11．磁悬浮列车由静止开始加速出站，加速度为0.6 m/s 2，2 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：取列车开始运动的方向为正方向，列车初速度v 10＝0，则列车2 min 后的速度 v ＝v 10＋a 1t 1＝(0＋0.6×2×60) m/s ＝72 m/s当列车减速进站时a 2＝－0.8 m/s 2初速度v 20＝432 km/h ＝120 m/s从开始刹车到速度为0的时间t 2＝－v 20a 2＝－120－0.8 s ＝150 s所以160 s 时列车已经停止运动，速度为0.答案：72 m/s 012．如图所示为A 、B 两个物体做匀变速直线运动的v －t 图像．(1)A 、B 各做什么运动？求其加速度；(2)两图线的交点的意义是什么？(3)求1 s 末A 、B 的速度；(4)求6 s 末A 、B 的速度．解析：(1)A 物体沿规定的正方向做匀加速直线运动，加速度的大小a 1＝v －v 0t ＝8－26m/s 2＝1 m/s 2，加速度的方向沿规定的正方向；B 物体前4 s 沿规定的正方向做匀减速直线运动，4 s 后沿反方向做匀加速直线运动，加速度的大小a 2＝84m/s 2＝2 m/s 2，加速度的方向与规定的正方向相反．(2)两图线的交点表示此时刻两个物体的速度相同．(3)1 s 末A 物体的速度大小为3 m/s ，方向与规定的正方向相同；B 物体的速度大小为6 m/s ，方向与规定的正方向相同．(4)6 s 末A 物体的速度大小为8 m/s ，方向与规定的正方向相同；B 物体的速度大小为4 m/s ，方向与规定的正方向相反．答案：见解析13．(2019·洛阳高一检测)新交通法实施以来，司机师傅们都谨慎驾驶．若一辆卡车原来以10 m/s 的速度在平直公路上匀速行驶，因为道口出现红灯，司机从较远的地方即开始刹车，使卡车匀减速前进．当车减速到2 m/s 时，交通灯变为绿灯，司机当即放开刹车，换挡加速，只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速共用了12 s ．求：(1)减速与加速过程中的加速度大小；(2)开始刹车后2 s 末及10 s 末的瞬时速度大小．解析：(1)卡车先做匀减速直线运动，再做匀加速直线运动，其运动简图如图所示，设卡车从A 点开始减速，则v A ＝10 m/s ，用t 1时间到达B 点，从B 点又开始加速，用t 2时间到达C 点，则v B＝2 m/s ，v C ＝10 m/s ，且t 2＝12t 1，t 1＋t 2＝12 s ，可得t 1＝8 s ，t 2＝4 s.由v ＝v 0＋at 得，在AB 段，v B ＝v A ＋a 1t 1①在BC 段，v C ＝v B ＋a 2t 2②联立①②两式代入数据得a 1＝－1 m/s 2，a 2＝2 m/s 2.(2)开始刹车后2 s 末的速度为v 1＝v A ＋a 1t ′＝10 m/s －1×2 m/s ＝8 m/s ，10 s 末的速度为v 2＝v B ＋a 2t ″＝2 m/s ＋2×(10－8)m/s ＝6 m/s.答案：(1)－1 m/s 2 2 m/s 2 (2)8 m/s 6 m/s。

高中物理必修一匀变速直线运动速度与时间的关系教案

匀变速直线运动的速度与时间的关系教学目标：知识与技能1．知道匀变速直线运动的v—t图象特点;理解图象的物理意义．2．掌握匀变速直线运动的概念;知道匀变速直线运动v—t图象的特点．3．理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义;会根据图象分析解决问题; 4．掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式;能进行有关的计算．过程与方法1．培养学生识别、分析图象和用物理语言表达相关过程的能力．2．引导学生研究图象、寻找规律得出匀变速直线运动的概念．3．引导学生用数学公式表达物理规律并给出各符号的具体含义．情感态度与价值观1．培养学生用物理语言表达物理规律的意识;激发探索与创新欲望．2．培养学生透过现象看本质、甩不同方法表达同一规律的科学意识．教学重点1．理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义2．掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用．教学难点1．匀变速直线运动v—t图象的理解及应用．2．匀变速直线运动的速度一时间公式的理解及计算．教学方法：探究、讲授、讨论、练习课时安排：新授课2课时教学过程：新课导入匀变速直线运动是一种理想化的运动模型．生活中的许多运动由于受到多种因素的影响;运动规律往往比较复杂;但我们忽略某些次要因素后;有时也可以把它们看成是匀变速直线运动．例如：在乎直的高速公路上行驶的汽车;在超车的一段时间内;可以认为它做匀加速直线运动;刹车时则做匀减速直线运动;直到停止．深受同学们喜爱的滑板车运动中;运动员站在板上从坡顶笔直滑下时做匀加速直线运动;笔直滑上斜坡时做匀减速直线运动．我们通过实验探究的方式描绘出了小车的v—t图象;它表示小车做什么样的运动呢小车的速度随时间怎样变化我们能否用数学方法得出速度随时间变化的关系式呢新课教学一、匀变速直线运动讨论与交流速度一时间图象的物理意义．速度一时间图象是以坐标的形式将各个不同时刻的速度用点在坐标系中表现出来．它以图象的形式描述了质点在各个不同时刻的速度．匀速直线运动的v—t图象;如图2—2—1所示．上节课我们自己实测得到的小车运动的速度一时间图象;如图2—2—2所示．试描述它的运动情况．1.图象是一条过原点的倾斜直线;它是初速度为零的加速直线运动．2.在相等的时间间隔内速度的增加量是相同的．结论：质点沿着一条直线运动;且加速度不变的运动;叫做匀变速直线运动．它的速度一时间图象是一条倾斜的直线．1.在匀变速直线运动中;如果物体的加速度随着时间均匀增大;这个运动就是匀加速直线运动；如果物体的速度随着时间均匀减小;这个运动就是匀减速直线运动．下列各种不同的匀变速直线运动的速度一时间图象;让学生说出运动的性质;以及速度方向、加速度方向．如图2—2—4至图2—2—8所示．图2—2—4是初速度为v0的匀加速直线运动．图2—2—5是初速度为v0的匀减速直线运动．速度方向为正;加速度方向与规定的正方向相反;是负的．图2—2—6是初速度为零的匀加速直线运动;但速度方向与规定的速度方向相反．图2—2—是初速度为v0的匀减速直线运动;速度为零后又做反向负向匀加速运动..图2—2—8是初速度为v0的负向匀减速直线运动;速度为零后又做反向正向匀加速运动..总结：我们能从速度一时间图象中得出哪些信息1.质点在任一时刻的瞬时速度及任一速度所对应的时刻．2.比较速度的变化快慢．3.加速度的大小和方向．讨论与探究下面提供一组课堂讨论题;供参考选择．1．如图2—2—9中的速度一时间图象中各图线①②③表示的运动情况怎样图象中图线的交点有什么意义答案：①表示物体做初速为零的匀加速直线运动；②表示物体做匀速直线运动；③表示物体做匀减速直线运动；④交点的纵坐标表示在t2时刻物体具有相等的速度;但不相遇；2.如图2—2—10所示是质点运动的速度图象;试叙述它的运动情况．答案：表示质点做能返回的匀变速直线运动;第1 s内质点做初速度为零的匀加速直线运动;沿正方向运动;速度均匀增大到4m／s..第1s末到第2s末;质点以4m／s的初速度做匀减速直线运动;仍沿正方向运动;直至速度减小为零；从第2s末;质点沿反方向做匀加速直线运动;速度均匀增大直至速度达到4 m／s;从第3s末起;质点仍沿反方向运动;以4m／s为初速度做匀减速直线运动;至第4s末速度减为零;在2 s末;质点离出发点4 m；在第2 s末到第4s末这段时间内;质点沿反方向做直线运动;直到第4s末回到出发点．说一说如图2—2—13所示是一个物体运动的v-t图象．它的速度怎样变化请你找出在相等的时间间隔内;速度的变化量;看看它们是不是总是相等物体所做的运动是匀加速运动吗1.首先物体做的不是匀变速运动;由于加速度是描述速度变化快慢的物理量;加速度越来越大;说明速度增大得越来越快;所以物体是做加速度增大的加速运动．2.做曲线上某一点的切线;这一点的切线的斜率就表示物体在这一时刻的瞬时加速度．3.随着时间的延续;这些切线越来越陡;斜率越来越大．交流与讨论1．为什么v-t图象只能反映直线运动的规律答案：因为速度是矢量;既有大小又有方向．物体做直线运动时;只可能有两个速度方向．规定了一个为正方向时;另一个便为负值;所以可用正、负号描述全部运动方向．当物体做一般曲线运动时;速度方向各不相同;不可能仅用正、负号表示所有的方向;所以不能画出v-t图象．所以只有直线运动的规律才能用v-t图象描述．任何v-t图象反映的也一定是直线运动规律．2．速度图象的两个应用1图2—2—14中给出了A、B、C三辆小车的v-t图象;不用计算;请你判断小车的加速度谁大谁小然后再分别计算三辆小车的加速度;看看结果与判断是否一致．2利用速度图象说出物体的运动特征．分析图2—2—15中的a和b分别表示的是什么运动;初速度是否为零;是加速还是减速二、速度与时间的关系式从运动开始取时刻t＝0到时刻t;时间的变化量就是t;所以△t＝t一0．△v＝v一v0．因为a＝△v/△t不变;又△t＝t一0所以a＝△v/△t =v-v0/△t于是解得：v＝v0 +at在公式v=v0+at中;各物理量的意义;以及应该注意的问题．1.公式中有起始时刻的初速度;有t时刻末的速度;有匀变速运动的加速度;有时间间隔t师：注意这里哪些是矢量;讨论一下应该注意哪些问题．2.公式中有三个矢量;除时间t外;都是矢量．3.物体做直线运动时;矢量的方向性可以在选定正方向后;用正、负来体现．方向与规定的正方向相同时;矢量取正值;方向与规定的正方向相反时;矢量取负值．一般我们都取物体的运动方向或是初速度的方向为正．4.仅适用于匀变速直线运动如图2—2—16．1：at是0～t时间内的速度变化量△v;加上基础速度值——初速度vo;就是t时刻的速度v;即v＝vo+at．类似的;请画出一个初速度为v0的匀减速直线运动的速度图象;从中体会：在零时刻的速度询的基础上;减去速度的减少量at;就可得到t时刻的速度v..例题剖析例题1:汽车以40km／h的速度匀速行驶;现以0.6m／s2的加速度加速;10s 后速度能达到多少加速多长时间后可以达到80km/h例题2:某汽车在某路面紧急刹车时;加速度的大小是6 m／s2;如果必须在2s内停下来;汽车的行驶速度最高不能超过多少例题3:一质点从静止开始以l m／s2的加速度匀加速运动;经5 s后做匀速运动;最后2 s的时间质点做匀减速运动直至静止;则质点匀速运动时的速度是多大减速运动时的加速度是多大小结本节重点学习了对匀变速直线运动的理解和对公式v＝vo+at的掌握．对于匀变速直线运动的理解强调以下几点：1．任意相等的时间内速度的增量相同;这里包括大小方向;而不是速度相等．2．从速度一时间图象上来理解速度与时间的关系式：v＝vo+at;t时刻的末速度v是在初速度v0的基础上;加上速度变化量△v＝at得到．3．对这个运动中;质点的加速度大小方向不变;但不能说a与△v成正比、与△t成反比;a决定于△v 和△t 的比值．4．a＝△v/△t 而不是a＝v/t ; a＝△v/△t =vt-v0/△t即v＝vo+at;要明确各状态的速度;不能混淆．5．公式中v、vo、a都是矢量;必须注意其方向．数学公式能简洁地描述自然规律;图象则能直观地描述自然规律．利用数学公式或图象;可以用已知量求出未知量．例如;利用匀变速直线运动的速度公式或v-t图象;可以求出速度;时间或加速度等．用数学公式或图象描述物理规律通常有一定的适用范围;只能在一定条件下合理外推;不能任意外推．例如;讨论加速度d＝2 m／s2的小车运动时;若将时间t推至2 h;即7 200s;这从数学上看没有问题;但是从物理上看;则会得出荒唐的结果;即小车速度达到了14 400m／s;这显然是不合情理的．作业：教材第39页“问题与练习”．板书设计:§2.2匀速直线运动的速度和时间的关系1.匀变速直线运动沿着一条直线运动;且加速度不变的运动2.速度一时间图象是一条倾斜的直线3.速度与时间的关系式v＝vo+at4.初速度vo再加上速度的变化量at就得到t时刻物体的末速度。

《第二章 2 匀变速直线运动的速度与时间的关系》作业设计方案-高中物理人教版19必修第一册

《匀变速直线运动的速度与时间的关系》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次作业，学生应理解并掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系，能够运用该公式解决相关问题。

二、作业内容1. 基础题：请写出匀变速直线运动的速度与时间的关系公式，并说明其含义。

请用该公式解决以下问题：（1）如果一个物体做匀加速直线运动，初速度为5m/s，加速度为2m/s^2，求物体在3秒末的速度。

（2）一辆汽车以5m/s的速度开始在平直公路上行驶，加速度为2m/s^2，求汽车在10秒内的位移。

2. 提高题：请分析汽车刹车过程中的速度与时间的关系，并解释以下问题：（1）汽车从5m/s的速度开始刹车，加速度为2m/s^2，求汽车在3秒内的位移。

（2）在什么情况下，汽车可以在8秒内停下来？3. 拓展题：假设一个人在跑步机上跑步，跑步机以恒定加速度启动，人在刚开始跑步时的速度为5m/s。

请分析人在跑步机上跑步时的速度与时间的关系，并解释以下问题：（1）人在跑步机上跑多久才能达到最大速度？（2）如果需要人在跑步机上跑5分钟，他的速度可以达到多少？三、作业要求1. 请同学们在理解匀变速直线运动的速度与时间的关系的基础上完成作业题目。

2. 鼓励同学们运用多种方法解答问题，以提高解题能力。

3. 作业应在规定时间内完成，并提交至作业系统。

四、作业评价1. 批改作业时，关注学生对匀变速直线运动的速度与时间的关系的理解程度，以及他们运用该公式解决实际问题的能力。

2. 针对同学们的解题方法进行点评，鼓励创新思维。

3. 对于普遍存在的问题，在课堂进行集中讲解，确保所有同学都能理解。

五、作业反馈1. 收集同学们对作业的反馈，了解他们对知识的掌握程度及学习困难。

2. 针对反馈，调整教学策略，以更好地满足学生的学习需求。

3. 鼓励同学们互相交流学习，取长补短，共同进步。

通过本次作业，希望同学们能够深入理解匀变速直线运动的速度与时间的关系，并能灵活运用该公式解决实际问题。

人教版高一物理必修第一册.《速度》

圆的半径为5m，物体从A点出发经过5s第一次到达B点，那么在这段时间内物体的平均速度多大？方向如何？平均速率是多大？
2m / s
B A
测量纸带的平均速度
v x t
4.测量纸带的瞬时速度
D
F
1、思想方法:用某段时间内的平均速度粗略代替这段时间内的
某点的瞬时速度. DF两点离E点越近，算出的平均速度越接近 E点的瞬时速度
秒88打破了英国运动员保持13年之久的世界纪录并夺取该项目冠军。计算其
速度？
8.54 m/s
深思：这个速度是刘翔跑动过程中每个瞬间的速度么？（或经过每个栏杆时的速度么？）这个速度表示的是什么含义？
平均速度：物体在时间Δt内运动的平均快慢程度
v x t
⒈ 平均速度：位移与发生这段位移所用时间的比值
两辆汽车从某地出发，速度都是20m/s，他们的运动情况完全相同吗？ —— 可能是背道而驰！！
体会：速度仅指出大小是不够的，还必须具有_方___向__ 5.速度是_矢__量，方向？
速度方向是物体运动的方向，由位移Δx的方向决定，正号表示与规定的正方向相同，负号表示与规定的正方向相反
1
【情景】2006年瑞士洛桑田径超级大奖赛男子110米栏的比赛中，刘翔以12
12
12
v 教3．学电难磁点波
t t s s 2完．全利非用弹质性能碰方撞程计算核能时守，恒不能用质量损数失代最替大质量进行计算．
v v 一、原子的核式结构
12
12
v1 v2
教学过程：
km/h
5、探究无止境
2、教学目标与要求
C.汽车通过站牌时的速度是72 km/h 考点五有关核能的计算
研究过程既可以是全过程，也可以是全过程中的某一阶段．

高中物理_实验：探究小车速度随时间变化的规律教学设计学情分析教材分析课后反思

教学过程课外学习活动1、观察汽车在启动过程中的速度变化，并设法记录汽车的速度变化。

2、完成课前测评练习。

课堂教学环节教师活动教师活动设计意图时间复习上一章学习了描述物体运动的物理量，还学习了用打点计时器、纸带测量速度的方法，下面请看复习（大屏幕依次展示复习的三个问题）：1、使用打点计时器时，释放纸带与开启电源的先后顺序是什么？强调：等打点稳定后再释放纸带2、下图是实验中打出的一条纸带，如何选计时起点和计数点?如何测速度？（对比两位学生的回答情况，选择性的强调）（1）为计算方便，一般每5个点选一个计数点。

其他计数点具体在哪些点上？强调：为了尽量多的获取测量数据，要尽量多的选取计数点相邻计数点的时间间隔是多少？各点的时刻分别是多少？（2）如何测位移？学生一起回答：先开启电源，后释放纸带（1）两位学生回答（如何选点）：舍去开始密集的部分，把某一个清晰的作为计时起点。

一般每5个点选一个计数点。

学生找计数点。

学生回答：0.1s学生回答。

两位学生回答：如何测位移？1、复习巩固2、为本节课学生自主操作实验打基础。

复习打点计时器的使用。

复习利用纸带计算速度的方法，其中测量刻度容易出现误差累积，强调必须一次性测量各点的刻度。

6分钟交流点评图像找出学生做图中出现的典型问题分别展示，并分析、交流：（1）折线（重点交流）：合理吗？请大家参照学案温馨提示（6）（稍等）初中时，减小实验误差的方法是多次测量取平均值。

现在，图像法是减小实验误差更高级的办法。

描点后，观察数据点的分布趋向（若趋向是曲线，就画一条平滑的曲线；若趋向直线，就用透明直尺、细铅笔画一条直线）使尽量多的点在线上，不在线上的均匀分布在线的两侧，离线较远的点，误差太大，舍去。

这6各实验数据点大致落在一条直线上，应该画直线。

（2）点粗、线粗：不能精确确定数据点的位置，做出的图像误差太大。

（3）标度太小的，误差太大（4）过原点的：请大家想，零时刻小车的速度是零吗？看纸带，你选的零时刻，小车的速度是零吗？图像能过原点吗？（5）直线做的标准（但不与纵轴相交）:大家看这张，直线做的很好。

人教版高考物理一轮总复习课后习题第3单元牛顿运动定律作业8牛顿第二定律的应用2

作业8牛顿第二定律的应用2A组基础达标微练一连接体问题1.(多选)(浙江淳安中学高二期末)质量为m'的小车上放置质量为m的物块,水平向右的牵引力作用在小车上,二者一起在水平地面上向右运动。

下列说法正确的是( )A.如果二者一起向右做匀速直线运动,则物块与小车间不存在摩擦力作用B.如果二者一起向右做匀速直线运动,则物块与小车间存在摩擦力作用C.如果二者一起向右做匀加速直线运动,则小车受到物块施加的水平向左的摩擦力作用D.如果二者一起向右做匀加速直线运动,则小车受到物块施加的水平向右的摩擦力作用2.(多选)如图所示,质量为m'、上表面光滑的斜面体放置在水平面上,另一质量为m的物块沿斜面向下滑动时,斜面体一直静止不动。

已知斜面倾角为θ,重力加速度为g,则( )A.地面对斜面体的支持力为(m'+m)gB.地面对斜面体的摩擦力为零C.斜面倾角θ越大,地面对斜面体的支持力越小D.斜面倾角θ不同,地面对斜面体的摩擦力可能相同3.(多选)(浙江桐乡一中期末)如图所示,质量分别为m1和m2的小物块,通过轻绳相连,并接在装有光滑定滑轮的小车上。

如果按图甲所示,装置在水平力F1作用下做匀加速运动时,两个小物块恰好相对静止;如果互换两个小物块,如图乙所示,装置在水平力F2作用下做匀加速运动时,两个小物块也恰好相对静止,一切摩擦不计,则( )A.F1∶F2=m22∶m12B.F1∶F2=m12∶m22C.两种情况下小车对质量为m2的小物块的作用力大小之比为m2∶m1D.两种情况下小车对质量为m2的小物块的作用力大小之比为m1∶m2微练二临界极值问题(弹力临界)4.(多选)(浙江丽水中学月考)如图所示,5颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上,第5颗棋子最左端与水平面上的A点重合,所有接触面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

现将水平向右的恒力F作用在第3颗棋子上,恒力作用一小段时间后,五颗棋子的位置情况可能是( )5.如图甲所示,轻质弹簧下端固定在水平面上,上端连接物体B,B上叠放着物体A,系统处于静止状态。

高中物理：运动快慢与方向的描述—速度教案

高中物理：运动快慢与方向的描述—速度教案【教学目标】一、知识与技能1．理解物体运动的速度．知道速度的意义、公式、符号、单位、矢量性．2．理解平均速度的意义，会用公式计算物体运动的平均速度，认识各种仪表中的速度．3．理解瞬时速度的意义．4．能区别质点的平均速度和瞬时速度等概念．5．知道速度和速率以及它们的区别．二、过程与方法1．通过描述方法的探索，体会如何描述一个有特点的物理量，体会科学的方法，体验用比值定义物理量的方法．2．同时通过实际体验感知速度的意义和应用．3．让学生在活动中加深对平均速度的理解．通过生活中的实例说明平均速度的局限性．4．让学生在相互交流中逐渐领会瞬时速度与平均速度的关系，同时初步领略极限的思想并初步领会数学与物理相结合的方法，进而直接给出瞬时速度的定义．5．会通过仪表读数，判断不同速度或变速度．三、情感态度与价值观1．通过介绍或学习各种工具的速度，去感知科学的价值和应用．2．了解从平均速度求瞬时速度的思想方法，体会数学与物理间的关系．3．培养学生认识事物的规律：由简单到复杂．培养学生抽象思维能力．4．培养对科学的兴趣，坚定学习思考探索的信念．【教学重点、难点】教学重点速度、瞬时速度、平均速度三个概念，及三个概念之间的联系．教学难点对瞬时速度的理解．【教学方法和手段】教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段教具准备：多媒体课件【教学过程】复习巩固：1. 什么是矢量？什么是标量？2.什么是位移？表达式是怎样的？3.怎么确定位移的方向？位移的正负表示什么意义？答案：1 ，矢量是指既有大小，又有方向的物理量；只有大小没有方向的物理量称为标量2，物体在一段时间内位置的变化称为位移；表达式△ｘ=x2 - x13 ，位移的方向：由初位置指向末位置；位移为正表示与规定的正方向相同，为负表示与规定的正方向相反新课导入一，速度师：上节课学习了位移这一描述位置变化的物理量，那对于位置变化的快慢我们该怎么描述呢？今天我们将学习这一物理量，那就是速度师：那么，如何来描述物体运动的快慢?看多媒体上面的图表。

高中物理第二章匀变速直线运动的研究第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律4教案新人教版必修

实验：探究小车速度随时间变化的规律备课资源完成本实验的一些建议：1. 打点计时器纸带限位器要与长木板纵轴位置对齐再固定在长木板上，使纸带、小车、拉线和定滑轮在一条直线上。

小车要选择在木板上运动不跑偏或跑偏较小的车。

2. 牵引小车的钩码以100 g以内为宜。

若用到150 g以上，则纸带上打出的点数不能满足以0.1 s为计数点取6组数值的要求。

解决办法：用小沙桶替代钩码。

沙桶及沙的质量在40～100 g之间取三种不同质量，可用托盘天平称量沙桶和沙子。

若用50 g钩码，取至150 g时打出的纸带计数点之间的时间间隔可减小至0．08 s或0．06 s，可以满足6组以上数据的要求。

为防钩码落地损伤钩码，可在地面铺泡沫塑料垫。

小沙桶可选择能装100 g以上砂子的带盖塑料瓶。

3. 在小车后面安装纸带的方法如图2-1-1所示。

使小车运动时保持纸带与打点计时器平面、木板平行，减少摩擦力影响。

注意调整滑轮高度，使拉车的线与木板平行，减少拉力的变化。

4. 开启电源，待打点计时器工作稳定后释放小车，同时用一只手在定滑轮一端准备接住小车，防止小车撞击定滑轮，防止小车落地。

即使安装了防撞挡板，也要防止小车落地。

关断电源后再取纸带，取下纸带后，将所用钩码质量标注在纸带上，并给纸带编号。

5. 纸带上的点先取零点和计数点进行编号再测距离。

测量长度时不要用短刻度尺分别测量相邻两个计数点间的长度，最好用长刻度尺对齐各计数点（不移动尺子）读出各计数点间长度值，避免测量误差的积累。

6. 在坐标纸上画v-t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，使图象分布在坐标平面的大部分面积。

教学目标一、知识与技能1. 能熟练使用打点计时器。

2. 会根据相关实验器材，设计实验并完成操作。

3. 会处理纸带求各点瞬时速度。

4. 会设计表格并用表格记录并处理数据。

5. 会用v-t图象处理数据，描述物体运动规律。

二、过程与方法1. 初步学习根据实验要求，设计实验，探究某种规律的研究方法。

高中物理《小车速度随时间变化的规划》的教案设计

高中物理《小车速度随时间变化的规划》的教案设计一、教学目标1. 让学生理解小车速度随时间变化的规律。

2. 培养学生利用物理知识解决实际问题的能力。

3. 引导学生运用数学方法对物理现象进行数据分析。

二、教学内容1. 小车速度随时间的变化规律。

2. 速度-时间图线的绘制与分析。

3. 实际案例中的速度-时间规划。

三、教学重点与难点1. 教学重点：小车速度随时间变化的规律，速度-时间图线的绘制与分析。

2. 教学难点：如何将实际问题转化为速度-时间图线，并对图线进行分析。

四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生通过观察、分析、归纳总结小车速度随时间变化的规律。

2. 利用多媒体手段，展示实际案例，让学生直观地理解速度-时间图线的应用。

3. 开展小组讨论，培养学生合作解决问题的能力。

五、教学过程1. 导入：通过一个实际案例，让学生观察小车速度随时间的变化，引发学生思考。

2. 新课导入：介绍小车速度随时间变化的规律，引导学生学习速度-时间图线的绘制与分析方法。

3. 课堂讲解：讲解速度-时间图线的绘制原理，分析图线所反映的小车运动状态。

4. 案例分析：让学生分组讨论，分析实际案例中的速度-时间图线，解决实际问题。

5. 课堂练习：布置一些有关速度-时间图线的练习题，巩固所学知识。

6. 总结与拓展：总结本节课所学内容，布置一些拓展性的作业，激发学生学习兴趣。

六、教学评估1. 课堂问答：通过提问的方式，了解学生对小车速度随时间变化规律的理解程度。

2. 练习题：布置一些有关速度-时间图线的练习题，评估学生对知识的掌握情况。

3. 小组讨论：观察学生在小组讨论中的表现，了解他们的合作能力和解决问题的能力。

七、教学资源1. 多媒体课件：通过多媒体课件，生动展示小车速度随时间变化规律和速度-时间图线。

2. 实际案例：收集一些关于小车速度随时间变化的实际案例，用于课堂讲解和分析。

3. 练习题：准备一些有关速度-时间图线的练习题，帮助学生巩固所学知识。

高中物理必修一速度教学设计

高中物理必修一速度教学设计一、教学任务及对象1、教学任务本次教学任务是基于高中物理必修一的内容，围绕速度这一核心概念进行教学设计。

速度是描述物体运动快慢和方向的物理量，是物理学中的基础概念之一。

本节课将引导学生从生活实例中抽象出速度的定义，掌握速度的计算公式，理解速度与物体运动状态之间的关系，并学会运用速度概念解决实际问题。

2、教学对象本次教学的对象是高中一年级学生，他们在初中阶段已经接触过速度的概念，但对速度的深入理解和运用尚有不足。

此阶段的学生具有较强的逻辑思维能力和求知欲，但需要通过具体实例和实际操作来加深对抽象物理概念的理解。

因此，在教学过程中，教师应注重启发式教学，引导学生主动探索，提高他们的物理素养和解决问题的能力。

二、教学目标1、知识与技能（1）理解速度的定义，掌握速度的物理意义，能够区分平均速度和瞬时速度。

（2）掌握速度的计算公式，能够运用速度公式解决实际问题。

（3）了解速度与物体运动状态之间的关系，能通过速度分析物体的运动规律。

（4）学会使用速度-时间图、位移-时间图等图像分析物体的运动状态。

2、过程与方法（1）通过观察生活实例，培养学生的观察能力和发现问题的能力。

（2）引导学生运用物理知识分析问题，培养逻辑思维能力和解决问题的能力。

（3）采用小组讨论、合作探究等形式，培养学生的合作意识和沟通能力。

（4）通过实验、数据分析等实践活动，提高学生的动手操作能力和实验探究能力。

3、情感，态度与价值观（1）激发学生对物理学科的兴趣，培养他们热爱科学、追求真理的精神。

（2）培养学生勇于探索、积极进取的学习态度，使他们具备面对困难的勇气和毅力。

（3）通过物理教学，引导学生树立正确的价值观，认识到科学技术对社会发展的作用。

（4）培养学生关心社会、关爱他人的情感，使他们具备良好的社会责任感和使命感。

在教学过程中，教师应注重将知识与技能、过程与方法、情感，态度与价值观三者有机结合，使学生在掌握物理知识的同时，提高自身综合素质，为未来的学习和发展奠定基础。

人教版高中物理必修1同步学习第2章匀变速直线运动的研究 1实验：探究小车速度随时间变化的规律77

第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律学习目标：1.明确实验思路,学会用列表法、图像法处理实验数据并分析运动特点.2.进一步掌握打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法．知识点一实验思路1．进一步练习使用打点计时器．2．利用v －t 图像处理数据,并据此判断小车的运动性质． 3．能根据实验数据求加速度．知识点二实验数据测量 1．位置记录跟小车连在一起的纸带记录运动小车在不同时刻的位置． 2．瞬时速度的计算如果打出的纸带如图所示,各计数点的瞬时速度可用以该点为中间时刻的一段时间内的平均速度来代替：v n ＝x n ＋x n ＋12T.3．根据v －t 图像判断运动性质用描点法可作出小车运动的v －t 图像,根据图像的形状可判断小车的运动性质． 4．加速度的计算利用v －t 图线的斜率求出小车的加速度．利用a ＝v t －v 0t 求加速度．知识点三实验器材打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、学生电源、细绳、槽码、刻度尺、纸带．1．打点计时器打出的纸带只能记录时间．( )2．在v －t 图像中,可以根据图线倾角的正切值计算加速度．( )3．实验中,悬挂的槽码越多,实验数据越准确．( )4．实验中,小车释放前应靠近打点计时器．( )[答案] 1.× 2.× 3.× 4.√探究小车速度随时间变化的规律的实验中,是否需要平衡摩擦力？[答案]不需要平衡摩擦力,只要保证小车所受到的力为恒力,加速度恒定就可以完成实验．要点一实验思路1．把一端附有定滑轮的长木板放在桌面上,并使定滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在木板上远离定滑轮的一端,连接好电路,如图所示．2．把细绳拴在小车上,使细绳跨过定滑轮,并在下面挂上合适的槽码,接通电源,待打点计时器打点稳定后再放开小车,让小车拉着纸带运动,打完一条纸带后立即关闭电源．【典例1】在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,某同学进行了以下实验操作步骤,试找出其中的错误和遗漏的步骤(遗漏步骤可编上序号G、H、…)．A．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端,并接好电路B．拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开纸带,再接通电源C．把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当的槽码D．取下纸带,再断开电源E．将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔F．从所打的纸带中选取理想的纸带进行测量分析错误和遗漏：①_____________________________；②_____________________________；③_____________________________.正确的操作步骤为________________．[思路点拨] 熟练掌握实验操作的步骤及操作中的注意事项是能否完成本实验的关键．[解析]正确的实验步骤是：把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端,并连好电路,把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,另一端吊合适的槽码,把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面,使小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,再放开小车,让小车运动,打完一条纸带,断开电源,取下纸带,换上新纸带,再重做两次．即顺序为AECBDGF.[答案]①B中应先接通电源,再放开纸带②D中应先断开电源,再取下纸带③G.换上新纸带,重复实验两次AECBDGF(1)实验前,应让小车停在靠近打点计时器的位置,这样可以最大限度地利用纸带的有限长度.(2)实验操作时,必须先接通电源,再释放小车.(3)要避免小车和滑轮相碰,在小车与滑轮相碰前要及时用手按住小车.(4)打完一条纸带后要立即关闭电源,避免计时器线圈过热而损坏.(5)电磁打点计时器使用的电源是低压交流电源,电火花打点计时器使用的电源是220 V的交流电源.(6)在测量长度时,用刻度尺对齐起始计数点,依次读出各计数点到起始点的长度值,不能分段测量.)1．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法中正确的是( )A．长木板一定要水平摆放B．使用刻度尺测量长度时,不必估读C．使用刻度尺测量长度时,要估读到最小刻度的下一位D．作v－t图像时,所描线必须经过每一个点[解析]实验过程中,一般长木板应平放,不能侧向倾斜,但适当一端高一端低,也是可以的,A错误；使用刻度尺测长度时,需要估读,B错误、C正确；作v－t图像时,若各点与直线拟合,则作直线并使直线经过尽量多的点,D错误．[答案] C2．在“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz),得到如图所示的纸带．图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是( )A ．实验时应先放开纸带再接通电源B ．从纸带上不可能求出计数点C 对应的速率 C ．从纸带上可以求出计数点B 对应的速率D ．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s[解析] 在“研究匀变速直线运动”的实验中,实验时应先接通电源再放开纸带,A 错误；根据C 点为B 与D 的中间时刻点则有v C ＝s BD2T ,B 错误；同理,C 正确；由于相邻的计数点之间还有4个点没有画出,所以时间间隔为0.1 s,D 错误．[答案] C要点二物理量的测量、进行实验1．纸带的选取及测量在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带,舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点当作计时起点(0点)．为了便于测量,常常每5个计时点取1个计数点(两相邻计数点中间还有4个计时点)进行测量,两相邻计数点间的时间间隔T ＝0.1 s.2．采集数据如图所示,不能直接测量两个计数点间的距离,而是先一次性测出各个计数点到计时起点的距离x 1、x 2、x 3、x 4、…,然后再计算出相邻的两个计数点间的距离．Δx 1＝x 1,Δx 2＝x 2－x 1,Δx 3＝x 3－x 2,Δx 4＝x 4－x 3,Δx 5＝x 5－x 4.3．计算速度我们可以用平均速度代替各计数点的瞬时速度,即v 1＝Δx 1＋Δx 22Δt ,v 2＝Δx 2＋Δx 32Δt,…(Δt 为相邻两个计数点间的时间间隔),将各计数点对应的时刻和瞬时速度填入下表：位置编号0 1 2 3 4 5时间t/s速度v/(m·s－1)4.作v－t图像以速度v为纵轴、时间t为横轴建立平面直角坐标系,根据表中数据在坐标系中描点,观察点的分布规律,然后用一条平滑的曲线(包括直线)“拟合”这些点,作出描述小车运动的v－t图像．如图所示．【典例2】一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号．如图甲所示,1位置恰为小球刚开始运动的瞬间,作为零时刻．摄影机连续两次曝光的时间间隔均相同．(1)小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度如表所示,将表中的数据补充完整.计数点序号 1 2 3 4 5 速度v n/(m·s－1) v1＝0 v2＝0.06 v3＝____ v4＝0.18 v5＝____(2)在图乙所示的坐标纸上作出小球的速度—时间图像(保留描点痕迹)．(3)由v －t 图像可知小车运动的规律：速度随时间____________．[思路点拨] (1)横轴与纵轴都要注意选取合适的标度,使画出的图线基本占满整个坐标纸,以便于观察；(2)作图像时,应保证大多数点落在同一条直线上,不落在同一直线上的点要均匀分布在直线的两侧．[解析] (1)因为x 1＋x 2＝0.06 m,且v 2＝0.062T m/s ＝0.06 m/s,所以T ＝0.5 s因为x 2＋x 3＝0.12 m,则v 3＝x 2＋x 32T ＝0.122×0.5 m/s ＝0.12 m/s 因为x 4＋x 5＝0.24 m,则v 5＝x 4＋x 52T ＝0.242×0.5m/s ＝0.24 m/s (2)其v －t 图像如图所示．(3)小车运动的v －t 图像是一条斜向上的直线,表示小车的速度随时间均匀增加． [答案] (1)0.12 0.24 (2)图见解析 (3)均匀增加(1)作图时建立的坐标轴的单位长度的选取要合适,尽量使图线分布在坐标平面的中央区域. (2)应让曲线连接尽可能多的点,不能连接的点应均匀分布在图线两侧,以减小偶然误差.(3)v －t 图像的斜率表示小车的加速度,即,但不能采用求正切值的方法求加速度.3．用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器,研究小车做匀加速直线运动的规律,某次实验中得到的一条纸带如图所示,从比较清晰的点起,每五个打印点取一个点作为计数点,分别标作0、1、2、3、4.测得0、1两计数点间的距离s 1＝30.0 mm,3、4两计数点间的距离s 4＝48.0 mm,则小车在0与1两计数点间的平均速度为________m/s,小车的加速度为________m/s 2.[解析] 根据平均速度的定义式,可得小车在0与1两计数点间的平均速度v 01＝0.0300.1m/s ＝0.30 m/s 小车在3与4两计数点间的平均速度v 34＝0.0480.1 m/s ＝0.48 m/s故小车的加速度a ＝Δv Δt ＝v 34－v 013T ＝0.48－0.303×0.1 m/s 2＝0.6 m/s 2.[答案] 0.30 0.64．打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,记录小车做变速运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5六个计数点,相邻两计数点之间还有四个点没有画出．纸带旁并排放着带有最小刻度为1毫米的刻度尺,0刻度线跟计数点0对齐．(1)分别计算小车在打计数点2、计数点4时的瞬时速度大小；(2)求小车在打计数点2和计数点4这段时间间隔内的平均加速度大小．[解析] (1)计数点1、3、5到0点的距离可以通过刻度尺直接读出,读数时注意估读到毫米位的下一位,依次为x 1＝1.20 cm 、x 3＝5.40 cm 、x 5＝12.00 cm.小车在打计数点2时的瞬时速度大小等于其在计数点1、3之间的平均速度大小,即v 2＝x 3－x 12T ＝0.21m/s ；同理,v 4＝x 5－x 32T＝0.33 m/s.(2)平均加速度大小a ＝v 4－v 22T ＝0.33－0.212×0.1 m/s 2＝0.60 m/s 2.[答案] (1)0.21 m/s 0.33 m/s (2)0.60 m/s 2要点三实验误差分析误差的来源误差的说明使用的电源频率不稳定,导致计时误差这是系统误差．电源频率增加时,计算用的时间0.02 s 比真实时间大,计算出的速度偏小；电源频率减小时,计算用的时间0.02 s 比真实时间小,计算出的速度偏大纸带上计数点间距离的测量存在误差这是偶然误差．多次测量取平均值是减小偶然误差的有效手段木板各处的粗糙程度不同,摩擦不均匀这是系统误差．应选择平整的长木板,或提前在长木板上均匀刷上油漆作v －t 图像时存在误差这是偶然误差．画v －t 图像时选择合适标度,作图时认真、准确可以减小误差【典例3】 (多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,对于减小实验误差来说,下列方法有益的是( )A ．把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位来选取计数点B ．使小车运动的加速度尽量小些C ．舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算D ．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验[思路点拨] 明确本实验的误差来源及减小误差的方法是解决本题的关键．[解析] 选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点间的间隔增大,在用直尺测量这些点间的间隔时,在一次测量绝对误差基本相同的情况下,相对误差较小,因此A 选项正确；在此实验中,如果小车运动的加速度过小,打出的点很密,长度测量的相对误差较大,测量准确度会降低,因此使小车的加速度略大一些较好,如果每五个点取一个计数点,那么以能在纸带上50 cm长度内清楚地取出七八个计数点为宜,B错误；C 项保证了选点的正确；D项是物体做匀变速直线运动的前提．故A、C、D正确．[答案]ACD参与本实验计算的量有位移x和时间T,因此误差主要来源于x.(1)我们应选择点迹小而清晰的纸带,且要用分度值为1 mm的刻度尺测量并估读到0.1 mm.(2)读数时眼睛要正对点和刻度尺,以尽量减小误差.(3)小车速度应适当大些,这样可以减小测量长度的误差.(4)适当选几个(如五个)计时点的时间间隔作为时间单位,可减小测量时间间隔的误差,测量两计数点间的距离时,要一次完成测量,不能分段测量.5．在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下述测量每相邻两计数点间距离的方法正确的是( )A．当某两个计数点间的距离较大时,可以用短尺把它分段来测量B．当某两个计数点间的距离较小时,可以用短尺一次把它测完C．测量每两个相邻计数点间的距离,应该用毫米刻度尺的零刻线对准起点,读出各计数点对应的刻度值,然后逐一相减,得到每两个相邻计数点间距离的数值D．分别测出每两个计数点间的距离,这样便于记录[解析]为了减小测量误差,测量两个相邻计数点间的距离时,应该用毫米刻度尺量出各点到第一个点的距离,再逐一相减,得到每两个相邻计数点间的距离,故只有C项正确．[答案] C6．在实验中,利用纸带上的数据得出各计数点的瞬时速度后,以速度v为纵轴,以时间t为横轴建立直角坐标系．某次实验中某同学描出的点如图所示．在直角坐标系上一共描出了10个点．下列思考有道理的是( )①这10个点无论如何也不在一条直线上,因此小车运动的v－t图像不可能为一条直线,而应为一条光滑的曲线②这10个点中有8个点虽然不在一条直线上,但它们都在一条直线附近,只有F和B两点离这条直线太远③在10个点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I),有6个点不在该直线上,这条直线肯定不能表示小车运动的规律④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的,而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的( )A．①③B．②④ C．①②D．③④[解析]考虑有误差,才不可能在一直线上,而偏离直线太远,则不属于误差,而是错误．而若理想化,则这些点应在一直线上,①③错误；②④正确；故选B.[答案] B课后作业(五)[要点对点练]要点一：实验思路及进行实验1．某同学用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验．他按图所示安装好了实验器材,接好了导线,准备打开电源开关进行实验．他所组装器材中,有三处错误,请你指出：(1)_____________________________；(2)_____________________________；(3)_____________________________．[答案](1)电压不应选2 V挡位,应选4～6 V挡位(2)不应接直流输出,应接交流输出(3)小车不应靠在滑轮处,应靠近打点计时器处2．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,从下列所给器材中选出本实验所必须的器材有________；为能按实验要求达到实验目的,还缺少的器材有________(写出一种即可)．①电磁打点计时器②天平③低压直流电源④细绳⑤纸带⑥小车⑦槽码⑧停表⑨一端带有滑轮的长木板[解析]在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,所需的实验步骤：(1)木板平放,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定,连接好电路；(2)穿纸带,挂槽码；(3)先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后立即关闭电源．由实验步骤可以看出需要的仪器有①④⑤⑥⑦⑨.为了得到小车的运动规律,还需要用刻度尺来测量计数点之间的距离,用来计算速度和加速度；电磁打点计时器工作时需要低压交流电源．[答案]①④⑤⑥⑦⑨低压交流电源(或刻度尺)要点二：数据记录及处理3．在用打点计时器探究匀变速直线运动的速度随时间变化规律的实验中,获得的一段纸带如图所示,A、B、C、D为相邻的四个计数点,已知AB＝1.80 cm,BC＝2.00 cm,CD＝2.20 cm,相邻两计数点间的时间间隔为0.1 s．关于该实验,下列说法正确的是( )A．相邻两计数点间的时间间隔为0.1 s是用停表测出的B．实验时应先释放小车再接通电源C．打点计时器打C点时,小车的速度为0.42 m/sD ．小车运动的加速度是0.2 m/s 2[解析] 相邻两计数点间的时间间隔T ＝0.1 s,并不是停表测量出的,而是按打点先后顺序每5个点取1个计数点得到的,A 错误；实验时应先接通电源,再释放小车,B 错误；打点计时器打C 点时小车的速度等于B 、D 两点间的平均速度,则v C ＝x BD 2T ＝(2.00＋2.20)×10－22×0.1 m/s ＝0.21 m/s,C 错误；同理v B ＝x AC2T ＝(1.80＋2.00)×10－22×0.1 m/s ＝0.19 m/s,故a ＝v C －v B T＝0.2 m/s 2,D 正确．[答案] D4．研究小车做匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角θ可调．打点计时器的工作频率为50 Hz.纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个点未画出．(1)部分实验步骤如下：A ．测量完毕,关闭电源,取出纸带；B ．接通电源,等打点计时器工作稳定后放开小车；C ．将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连；D ．把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔．上述实验步骤的正确顺序是________(用字母填写)． (2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T ＝________s.(3)计数点5对应的瞬时速度大小的计算式为v 5＝____________________. [解析] (1)实验步骤的正确顺序是DCBA.(2)相邻两计数点之间有4个点未画出,故T ＝0.02×5 s ＝0.1 s. (3)用一小段时间内的平均速度替代瞬时速度,即v 5＝s 4＋s 52T .[答案] (1)DCBA (2)0.1 (3)s 4＋s 52T要点三：实验误差分析5．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法不正确的是( ) A ．纸带上可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点 B ．使用刻度尺测量长度时,要进行估读 C ．作v －t 图像时,所描曲线必须经过每一个点 D ．在处理数据时,常用公式法和图像法[解析] 实验中可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点,但每隔四个点取一个计数点的时间间隔为0.1 s,计算时更方便,A 正确；使用刻度尺测长度时,要进行估读,B 正确；作v －t 图像时,应使尽量多的点落在线上,但离线较远的点要舍弃,C 错误；数据处理常选择公式法和图像法,D 正确．C 符合题意．[答案] C6．(多选)在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列关于作v －t 图像的说法正确的是( )A ．只要确定了v －t 图像中的两点,就可以得到小车运动的v －t 图像,因此,实验只需要测出两组数据B ．作v －t 图像时,所取的点越多,图像就越准确C ．作出的v －t 图线应该通过所有的点,图线曲折也可以D ．对于偏离直线较远的点,说明误差太大,应舍去[解析] 作v －t 图像时,选取的点越多,作出的图像就越准确；误差较大的点应舍去,B 、D 正确． [答案] BD[综合提升练]7．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中, (1)下列说法正确的是________． A ．先释放纸带,再接通电源 B ．先接通电源,后释放纸带 C ．先接通电源或先释放纸带都可以D ．纸带上打点越密集,说明纸带运动速度越大(2)使用电磁打点计时器,应选用________(选填“直流”或“交流”)电源,若频率为50 Hz,则每隔________s 打一个点．(3)某次实验中得到的一条纸带如图所示,从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,分别标明0、1、2、3、4,量得x 1＝30.0 mm,x 2＝36.0 mm,x 3＝42.0 mm,x 4＝48.0 mm,则打1和4点之间的平均速度为________m/s,打2这个点时的瞬时速度为________m/s.[解析] (1)实验时应先接通电源,再释放纸带,故A 、C 错误,B 正确；纸带上打点越密集,说明纸带运动速度越小,故D 错误．(2)打点计时器使用交流电源,频率为50 Hz,每隔0.02 s 打一个点．(3)1和4点之间的平均速度为v ＝x 2＋x 3＋x 43T ＝(36.0＋42.0＋48.0)×10－30.3 m/s ＝0.42 m/s,计数点2的瞬时速度为v 2＝x 2＋x 32T＝ (36.0＋42.0)×10－30.2m/s ＝0.39 m/s.[答案] (1)B (2)交流 0.02 (3)0.42 0.398．如图甲所示,用打点计时器记录小车的运动情况．小车开始在水平玻璃板上运动,后来在薄布面上做减速运动．所打出的纸带及相邻两点间的距离(单位：cm)如图乙所示,纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02 s.(1)计算计时器打出点2、3时小车的速度大小,填入表中．计数点序号 1 2 3 4 5 速度 v n /(m ·s －1)v 1＝0.75v 2＝____v 3＝____v 4＝0.45v 5＝0.35(2)在平面直角坐标系中作出小车在薄布上运动的v －t 图像． (3)求出小车在玻璃板上的运动速度大小．[解析] (1)根据题图乙可得v 2＝1.4＋1.20.04 cm/s ＝65 cm/s ＝0.65 m/s,v 3＝1.2＋1.00.04 cm/s ＝55 cm/s＝0.55 m/s.(2)以速度为纵坐标,以时间为横坐标建立直角坐标系．用描点法作出小车在薄布上做减速运动的v －t 图像．将图线延长,使其与纵轴相交,如图所示．(3)由图像可知,小车做减速运动的初速度为0.85 m/s,即小车在玻璃板上的运动速度大小． [答案] (1)0.65 0.55 (2)图见解析 (3)0.85 m/s9．某实验小组采用如图甲所示的实验装置探究小车做匀变速直线运动的规律,打点计时器工作频率为50 Hz.图乙是实验中得到的一条较理想的纸带,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s.通过计算已经得出了打下A 、B 、C 、D 四个点时小车的瞬时速度,以A 点为计时起点,通过描点连线得到了如图丙所示的图像．试分析下列问题：(1)打点计时器打E 点时小车的瞬时速度v E ＝________m/s.(保留三位有效数字) (2)小车运动的加速度为a ＝________m/s 2.(保留两位有效数字) (3)打点计时器打下A 点时的速度为v A ＝________m/s.[解析] (1)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知：v E ＝x DE ＋x EF2T＝(5.99＋6.80)×10－22×0.10m/s ＝0.640 m/s.(2)在v －t 图像中,图线的斜率表示加速度,则a ＝0.560－0.4000.3－0.1 m/s 2＝0.80 m/s 2.(3)由加速度的定义可知a ＝v E －v A4T,解得v A ＝0.640 m/s －0.80×0.4 m/s ＝0.320 m/s. [答案] (1)0.640 (2)0.80 (3)0.32010．为了测定气垫导轨上滑块的加速度大小,在滑块上安装了宽度为3.0 cm 的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下先后加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1＝0.30 s,通过第二个光电门的时间为Δt 2＝0.10 s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间间隔为Δt ＝3.0 s,则滑块的加速度为多大？[解析] 遮光板通过第一个光电门的速度v 1＝L Δt 1＝0.030.30 m/s ＝0.10 m/s,遮光板通过第二个光电门的速度v 2＝L Δt 2＝0.030.10 m/s ＝0.30 m/s,故滑块的加速度a ＝v 2－v 1Δt ＝0.30－0.103.0m/s2＝0.067 m/s 2.[答案] 0.067 m/s2。

高中物理—匀变速直线运动规律(一) T

匀变速直线运动规律（一）知识点讲解知识点一：探究小车速度随时间变化的规律知识点一：加速度一、利用DIS实验探究小车速度随时间变化的规律1、实验原理利用位移传感器测出运动物体的位移随时间的变化关系，进行数据处理得到v随时间的变化关系，即得到v－t图2、实验器材小车、轨道、位移传感器、数据采集器、计算机。

3、实验步骤（1）将位移传感器与数据采集器相连。

并将轨道垫高。

（2）开启电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中的“用DIS测定加速度”，出现相应的实验界面。

（3）点击“开始记录”并释放小车，得到v－t图像。

（4）观察得到小车在轨道上运动的v－t图线，思考分析速度随时间的变化规律。

一、速度——时间关系的推导对于匀变速直线运动，其加速度是恒定的，由加速度的定义式v v a t-=，可得0v v at =+二、匀变速直线运动的速度时间关系 1、公式：v ＝v 0＋at 2、对公式的理解：由于加速度a 在数值上等于单位时间内的速度变化量，所以at 就是整个过程中的速度变化量，再加上开始时的初速度v 0，就得到t 时刻物体的速度v t 。

3、公式适用范围：匀变速直线运动 4、注意事项：v t 、v 0、a 都是矢量，方向不一定相同，在直线运动中，如果选定了该直线的一个方向为正方向，那么凡与规定正方向相同的矢量都为正，相反为负。

因此，应该先规定正方向。

另外在计算过程中应统一单位制。

5、公式不仅适用于匀加速直线运动，同样适用于匀减速直线运动【练一练】在公式v ＝v 0＋at 中，涉及到四个物理量，除时间t 是标量外，其余三个v 、v 0、a 都是矢量。

在直线运动中这三个矢量的方向都在同一条直线上，当取其中一个量的方向为正方向时，其他两个量的方向与其相同的取正值，与其相反的取负值，若取初速度方向为正方向，则下列说法正确的是（）（多选）A ．匀加速直线运动中，加速度a 取负值B ．匀加速直线运动中，加速度a 取正值知识点二：匀变速直线运动的速度时间关系知识点一：加速度C ．匀减速直线运动中，加速度a 取负值D ．无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动，加速度a 均取正值【难度】★ 【答案】BC考点一：速度和时间关系的简单计算【例1】一个从静止开始做匀加速直线运动的物体，它的加速度是2m/s 2，求此物体在4s 末的速度，4s 初的速度和第5s 中间时刻的速度。

高中物理-实验：探究小车速度随时间变化的规律教案

高中物理-实验：探究小车速度随时间变化的规律教案●教学目标：一、知识与技能（一）能熟练使用打点计时器。

（二）会根据相关实验器材，设计实验并完成操作。

（三）会处理纸带求各点瞬时速度。

（四）会设计表格并用表格处理数据。

（五）会用v-t图像处理数据，表示运动规律（六）掌握图象的一般方法，并能用语音描述运动的特点。

二、过程与方法（一）初步学习根据实验要求，设计实验，探究某种规律的研究方法。

（二）经历实验过程，及时发现问题并做好调整。

（三）初步学会根据实验数据发现规律的探究方法。

三、情感态度与价值观：（一）体会实验的设计思路，体会物理学的研究方法。

（二）培养根据实验结果作出分析判断并得出结论。

●教学过程【教师提出问题】探究目的：探究小车在重物牵引下的运动，研究小车速度随时间的变化规律。

【让学生猜想】小车的速度随时间变化有几种可能：变化先快后慢；先慢后快；均匀变化等。

可结合速度图象描述猜想。

【让学生进行实验设计】提示如何测量出不同时刻的物体运动速度；最后确定打点计时器测速度。

【教师引导学生讨论】实验过程中注意事项：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，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。

3、要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。

【学生活动】实验过程：1、附有滑轮的长度板平放在实验桌上，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、用一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮，下边挂上适量的钩码，让纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的上面。

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。

换上新的纸带，重复实验三次。

【学生活动】处理数据【教师引导学生讨论】处理数据过程中注意事项：1、纸带要选择打出的点清晰的2、舍掉开始过于密集的点3、用每打5个点的时间为时间单位即T＝0.02×5s＝0.10s这样既可方便计算，又可减少误差。

高中物理—匀变速直线运动的图像 st

匀变速直线运动的图像知识点讲解知识点一：匀变速直线运动的v－t图像物理图像是物理规律和理论的基本表达形式之一，它能够直观、形象、简洁地展现两个物理量之间的关系，清晰地表达物理过程，正确地反映实验规律。

因此，利用物理图像分析物理问题的方法有着广泛的应用，是解决物理问题的一种好方法。

上节课通过DIS实验，得出了匀变速直线运动中速度随时间变化的图像，如下图，这节课我们从数学分析的角度更深入的认识下图像的意义一、匀变速直线运动的v－t图像结合一次函数的关系式，瞬时速度的函数在v－t图中的图像为1、物理意义：反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律．2、斜率的意义：图线上某点切线斜率的大小表示物体在该点加速度的大小，斜率正负表示物体加速度的方向．3、以初速度为正方向，匀加速直线运动，速度随时间均匀增加（如图1）；匀减速直线运动，速度随时间均匀减小（如图2）【练一练】某质点做直线运动的速度一时间图像如图所示，图中Oa 、ab 、bc 三段运动中，速度最大的一段运动是______，加速度最大的一段运动是______。

物体做匀速直线运动，其v －t 图像是一条平行于时间轴的直线，图像和时间轴的面积（v 1×t 1）代表物体从0到t 1所做的位移。

但是，位移有正负，时间轴上方的“面积”为正，表示位移的方向为正；时间轴下方的“面积”为负，表示位移的方向为负。

思考：1、如何表示匀变速直线运动的位移？它与匀速直线运动是否也有类似的关系？知识点二：利用v －t 图像表示位移在匀变速直线运动中，虽然速度时刻变化，但只要时间足够小，速度变化就非常小，在这段时间内近似应用我们熟悉的匀速运动计算位移的方法进行运算，对比乙图和丙图，我们可以发现：分割的时间间隔越小，计算所得位移会越接近于匀变速直线运动的位移。

从图上看，矩形的面积之和就越接近梯形面积。

那么，我们可以得到结论：匀变速直线运动v－t图像的梯形面积，代表了物体从0到t时刻的位移。

高中物理—匀变速直线运动的图像 T

因此，利用物理图像分析物理问题的方法有着广泛的应用，是解决物理问题的一种好方法。

【难度】★★ 【答案】ab ；b c物体做匀速直线运动，其v －t 图像是一条平行于时间轴的直线，图像和时间轴的面积（v 1×t 1）代表物体从0到t 1所做的位移。

但是，位移有正负，时间轴上方的“面积”为正，表示位移的方向为正；时间轴下方的“面积”为负，表示位移的方向为负。

从图上看，矩形的面积之和就越接近梯形面积。

那么，我们可以得到结论：匀变速直线运动v－t图像的梯形面积，代表了物体从0到t时刻的位移。

新课改理念下高中物理作业分层设计案例分析——以高中物理必修第一册“自由落体运动”为例

新课改理念下高中物理作业分层设计案例分析——以高中物理必修第一册“自由落体运动”为例广西百色高级中学（533000）　吴高年［摘　要］当前，在“三新”（新课程、新教材、新高考）背景下，核心素养理念已经整合到课程之中。

物理教师最关注的问题就是如何在教学中发展和提升学生的核心素养。

作业作为教学的重要一环，对发展学生的核心素养有至关重要的作用。

文章基于高中物理学科核心素养，以人教版（2019年）高中物理必修第一册“自由落体运动”为例，就作业设计进行探究，希望能起到抛砖引玉的作用。

［关键词］核心素养；高中物理；作业分层设计［中图分类号］ G 633.7 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-6058（2023）08-0059-04［基金项目］本文系百色市教育科学“十四五”规划2021年度课题“新课程课堂教学方式和学习方式的研究”（课题编号：202106）和百色高级中学2022年度课题“新课改理念下高中物理作业分层设计的实践研究”（课题编号：BGzd202206）的阶段研究成果。

一、作业设计要体现物理学科素养要求，要符合校情和学情作业是教学的重要组成部分，是发展学生核心素养必不可少的一环。

高中物理作为一门思维性很强的学科，作业设计应具有一定的挑战性。

首先，高中物理作业设计必须体现高中物理学科核心素养。

物理教师要认真学习和研究新课程标准，对核心素养的构成要素、各个水平层级的要求都要了如指掌，从核心素养的四个维度出发，研究作业设计。

其次，高中物理作业设计要体现层次性，要满足不同层次学生的学习需求，让学生学会运用所学知识和技能分析解决问题。

最后，高中物理作业设计要依据校情和学情，教师要了解掌握学生的知识水平、接受能力，要针对学生的个体差异，设计出适合自己学生的校本作业，让作业连接教材与学生、连接生产生活情境，让学生通过作业练习提高物理素养。

二、作业设计案例分析下面以人教版（2019年）高中物理必修第一册第二章第四节“自由落体运动”为例，谈谈核心素养导向下的高中物理作业设计。

2022_2023学年新教材高中物理课时分层作业二运动的合成与分解新人教版必修第二册

课时分层作业(二) 运动的合成与分解A级必备知识基础练1.关于运动的合成，下列说法正确的是( )A．合运动的时间等于分运动的时间之和B．合运动的时间大于任意一个分运动的时间C．合运动的时间小于任意一个分运动的时间D．合运动和分运动是同时进行的2.如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以速度v匀速上浮．红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀加速向右运动，则蜡块的轨迹可能是( )A．直线P B．曲线QC．曲线R D．无法确定3．[2022·辽宁大连高一期末]如图所示是一辆公交车内部的俯视图，小华放学回家从前门上车，向车厢后面的车座走去．若从m到n过程中小华相对车匀速运动，车在匀加速启动，则小华相对地面的运动轨迹可能是( )4．如图所示，跳伞员在降落伞打开一段时间以后，在空中做匀速运动．若跳伞员在无风时竖直匀速下落，着地速度大小是4.0 m/s.当有正东方向吹来的风，风速大小是3.0 m/s，则跳伞员着地时的速度( )A．大小为5.0 m/s，方向偏西B．大小为5.0 m/s，方向偏东C．大小为7.0 m/s，方向偏西D．大小为7.0 m/s，方向偏东5.如图所示，沿y轴方向的初速度v1是沿x轴方向初速度v2的2倍，而沿y轴方向的加速度a1是沿x轴方向加速度a2的一半．对于这两个分运动的合运动，下列说法中正确的是( )A．一定是直线运动 B．一定是曲线运动C．可能是曲线运动 D．可能是直线运动6．(多选)一物体在xOy平面内从坐标原点开始运动，沿x轴和y轴方向运动的速度v 随时间t变化的图像分别如图甲、乙所示，则物体在0～t0时间内( )A．做匀变速运动B．做非匀变速运动C．运动的轨迹可能如图丙所示D．运动的轨迹可能如图丁所示7．如图，雨点正在以4 m/s的速度竖直下落，小明同学以3 m/s的速度水平匀速骑行，为使雨点尽量不落在身上，手中伞杆与竖直方向所成夹角应为( )A．30° B．37°C．45° D．0°8.如图，质量为m的物体在水平外力的作用下沿水平面运动，在水平面内建立平面直角坐标系，已知物体在x轴方向做匀速直线运动，y轴方向做匀加速直线运动，其坐标与时间的关系为x＝6t(m)、y＝0.4t2(m)，根据以上条件求t＝10 s时刻：(1)物体的位置坐标．(2)物体速度的大小和方向．B级关键能力提升练9.[2022·浙江宁波高一期末]如图所示为某校学生跑操的示意图，跑操队伍宽d＝3 m，某时刻队伍整齐的排头刚到达AB，在A点的体育老师此时准备从队伍前沿直线匀速到达BC 边处某点，且不影响跑操队伍，已知学生跑操的速度v＝2 m/s，B、C之间的距离为L＝4 m，则以下说法正确的是( )A．体育老师的速度可能为2 m/sB．体育老师速度方向与AB平行C．体育老师可能在0.5 s到达BC边D．若体育老师要跑到BC边中点D处，其速度大小为5 m/s10．[2022·郑州高一检测](多选)如图甲所示，在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水，水中放置一个蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧．然后将这个玻璃管迅速倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内任意1 s上升的距离都是10 cm，玻璃管向右匀加速平移，每1 s通过的水平位移依次是2.5 cm、7.5 cm、12.5 cm、17.5 cm.图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管运动的水平位移，t＝0时蜡块位于坐标原点．则下列说法正确的是( )A．蜡块4 s内的运动轨迹是如图乙中的抛物线B．2 s时蜡块在水平方向的速度为0.1 m/sC．玻璃管向右平移的加速度大小为5×10−2 m/s2D．t＝2 s时蜡块的速度大小为0.2 m/s11．如图所示是直升机抢救伤员的情境．假设直升机放下绳索吊起伤员后(如图甲)，竖直方向的速度图像和水平方向的位移图像分别如图乙、丙所示，则( )A．绳索中拉力可能倾斜向上B．在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条直线C．伤员始终处于失重状态D．绳索中拉力先大于重力，后小于重力12.表演“顶竿”杂技时，站在地上的演员(称为“底人”)扛一竹竿，演员和竹竿的总质量为80 kg，一质量为10 kg的小猴(可当质点处理)在竿底端从静止开始以2 m/s2的加速度加速上爬，同时演员以1 m/s的速度水平向右匀速移动，以猴的出发点为坐标原点，建立平面直角坐标系如图所示，g取10 m/s2.求：(1)2 s时猴子的位置(用坐标表示)．(2)2 s时猴子的瞬时速度大小(根号可保留)．(3)在此过程中，演员对地面的压力大小．课时分层作业(二) 运动的合成与分解1．解析：分运动是由合运动根据实际效果分解来的，分运动的时间与合运动的时间相等，即合运动与分运动同时发生、同时结束，故D正确．答案：D2．解析：红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动，在水平方向上做匀加速直线运动，所受合力水平向右，合力与合初速度不共线，红蜡块的轨迹应为曲线；由于水平方向的速度增大，则合速度的方向越来越趋向于水平，做曲线运动的物体所受合力应指向轨迹弯曲的一侧，可确定选项B正确．答案：B3．解析：小华相对地面的运动是由匀速直线运动和初速度为零的匀加速运动合成，运动轨迹是曲线，加速度方向向右，曲线弯向右，故D正确，A、B、C错误．答案：D4．解析：跳伞员着地时的速度大小v＝42＋32 m/s＝5 m/s.风是从正东方向吹来，则水平方向上的分速度向西，则合速度的方向偏西，故选项A 正确．答案：A5．解析：根据平行四边形定则，作出合加速度与合初速度，如图所示，由图可知合运动的加速度与初速度方向不共线，则这两个分运动的合运动一定是曲线运动，选项B 正确．答案：B6．解析：由题图甲、乙可知，物体在x 轴正方向的分运动为匀速直线运动，在y 轴正方向的分运动为匀减速直线运动，所以物体做匀变速运动，A 正确，B 错误；物体做曲线运动时所受合外力指向曲线的凹侧，由以上分析可知，物体所受合外力沿y 轴负方向，故物体运动的轨迹可能如图丙所示，C 正确，D 错误．答案：AC7．解析：小明同学以3 m/s 的速度水平匀速骑行，则雨点在水平方向相对小明同学以3 m/s 的速度匀速运动，竖直方向雨点以4 m/s 的速度下落，设雨点相对小明同学的合速度与竖直方向成θ角，则tan θ＝3 m/s 4 m/s ＝34，解得θ＝37°，故为使雨点尽量不落在身上，小明同学手中伞杆与竖直方向所成夹角应为37°，B 正确．答案：B8．解析：(1)将t ＝10 s 代入x ＝6t (m)、y ＝0.4t 2(m)得：坐标为(60 m ，40 m). (2)设物体速度方向与＋x 方向夹角为θ，x 轴方向：v x ＝6 m/s ，做匀速直线运动 y 轴方向：a y ＝0.8 m/s 2，做匀加速直线运动 v y ＝a y t解得：v y ＝8 m/s10 s 末v 10＝v 2x ＋v 2y ，tan θ＝v y v x联立解得：v 10＝10 m/s ， tan θ＝43，得θ＝53°答案：(1)(60 m ，40 m) (2)10 m/s 与＋x 方向成53°角9．解析：体育老师匀速运动从A 到BC 边某处，且不影响跑操队伍，则其一方面沿着队伍行进方向的速度v x 不能小于2 m/s ，另一方面还要有一个垂直于跑操队伍前进方向的速度v y ，其实际速度(v 师＝v 2x ＋v 2y )一定大于2 m/s ，与AB 有一定夹角，故A 、B 都错误；若体育老师在0.5 s 到达BC 边，则其垂直于跑操队伍前进方向的速度v y ＝dt，代入数据可得v y ＝6 m/s ，体育老师平行于跑操队伍运动方向的速度v x ≥2 m/s，其合速度v 师≥210 m/s即可，作为体育老师是可以实现的，故C 正确；若体育老师要跑到BC 边中点D 处，则运动时间t ＝L2v x ≤1 s，则其垂直于跑操队伍前进方向的速度v y ＝dt≥3 m/s，体育老师平行于跑操队伍运动方向的速度v x ≥2 m/s，则合速度v 师≥13 m/s ，故D 错误．答案：C10．解析：蜡块在竖直方向做匀速直线运动，在水平方向向右做匀加速直线运动，根据题中的数据画出的轨迹如图乙所示，故A 正确；由于玻璃管向右为匀加速平移，根据Δx ＝at 2可求得加速度a ＝Δx t2＝5×10－2 m/s 2，故C 正确；由运动的独立性可知，竖直方向的速度为v y ＝yt＝0.1 m/s ，水平方向做匀加速直线运动，2 s 时蜡块在水平方向的速度为v x ＝at ＝0.1 m/s ，则2 s 时蜡块的速度v ＝v 2x ＋v 2y ＝210m/s ，故B 正确，D 错误．答案：ABC11．解析：由图乙、丙可知，伤员沿水平方向做匀速直线运动，水平方向的合力等于零，竖直方向为匀变速运动，则绳索中拉力一定沿竖直方向，运动轨迹一定是曲线，故A 、B 错误；在竖直方向伤员先向上做加速运动，后向上做减速运动，所以加速度的方向先向上后向下，伤员先超重后失重，绳索中拉力先大于重力，后小于重力，故D 正确，C 错误．答案：D12．解析：(1)在竖直方向做匀加速直线运动，则有y 1＝12a y t 2＝12×2×22m ＝4 m在水平方向做匀速直线运动，则有x 1＝v x t ＝1×2 m＝2 m2 s 时猴子的位置坐标为(2 m ，4 m). (2)竖直方向速度v y ＝a y t ＝2×2 m/s＝4 m/s. 2 s 时猴子的瞬时速度大小为v＝v2＋v2y＝12＋42 m/s＝17 m/sx(3)视演员、竹竿和小猴为整体，根据牛顿第二定律可得F N－(m＋M)g＝ma y解得F N＝920 N根据牛顿第三定律可得演员对地面的压力为920 N.答案：(1)(2 m，4 m) (2)17 m/s (3)920 N。

2024_2025学年新教材高中物理课时评价作业七测量匀变速直线运动的加速度粤教版必修第一册

课时评价作业（七）测量匀变速直线运动的加速度A 级合格达标1.用如图所示的装置做“测量匀变速直线运动的加速度”试验，下列做法正确的是（）A.小车从靠近定滑轮处释放B.先启动计时器，再释放小车C.试验前要平衡小车受到的阻力D.电火花计时器接学生电源直流输出端解析：在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，远离滑轮处，以便在纸带上打出更多的点，有利于试验数据的处理和误差的减小，A 错误；试验中为了在纸带上打出更多的点，也为了打点的稳定，应先启动打点计时器，然后释放小车，B 正确；该试验不须要平衡小车受到的阻力，C 错误；电火花计时器接220 V 沟通电源，D 错误. 答案：B2.（多选）在测量匀变速直线运动的加速度试验中，获得如图所示的纸带，A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为计数点，相邻两计数点的时间间隔为T ，s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6分别为AB 、BC 、CD 、DE 、EF 、FG 间的距离.下列可用来计算打D 点时小车速度的表达方式有（）A.s 3＋s 4T B.s 2＋s 3＋s 4＋s 54TC.s 3＋s 44TD.s 3＋s 42T解析：若取CE 段的平均速度表示D 点小车速度，v D ＝s 3＋s 42T，A 、C 错误，D 正确；若取BF 段的平均速度表示D 点小车速度，v D ＝s 2＋s 3＋s 4＋s 54T，B 正确.答案：BD3.某同学利用图示装置探讨小车的匀变速直线运动.（1）试验中，必要的措施是； A.细线必需与长木板平行 B.先接通电源再释放小车 C.小车的质量远大于钩码的质量 D.平衡小车与长木板间的摩擦力（2）他试验时将打点计时器接到频率为50 Hz 的沟通电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）.s 1＝3.59 cm ，s 2＝4.41 cm ，s 3＝5.19 cm ，s 4＝5.97 cm ，s 5＝6.78 cm ，s 6＝7.64 cm.则小车的加速度a ＝ m/s 2.（要求充分利用测量的数据，结果保留两位有效数字）解析：（1）为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持平行；同时为了打点稳定，应先接通电源再释放纸带，AB 正确；本试验中只是探讨匀变速直线运动，故不须要让小车的质量远大于钩码的质量；只要能让小车做匀加速运动即可，C 错误；由C 的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不须要平衡摩擦力，D 错误.故选AB.（2）每两个计数点间有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为T ＝5×0.02＝0.1 s ；依据逐差法可知，物体的加速度a ＝（s 4＋s 5＋s 6）－（s 1＋s 2＋s 3）9T 2＝（5.97＋6.78＋7.64）－（3.59＋4.41＋5.19）9×0.01×10－2＝0.80 m/s 2.答案：（1）AB （2）0.80B 级等级提升4.在“探究小车速度随时间改变的规律”的试验时，要用到电火花打点计时器，其电源频率为50 Hz.（1）为完成本试验，下列器材中必需有的是（填编号）.①天平②4～6 V低压沟通电源③刻度尺④秒表（2）安装好试验装置后起先试验.试验中以下操作必需的是.A.托盘和砝码的总质量要远小于小车的总质量B.调整滑轮的高度，使细线与长木板平行C.将长木板远离滑轮的一端用小木块垫起D.释放小车前，小车应尽可能靠近打点计时器放置E.选择平直且各处粗糙程度相同的长木板做试验（3）某同学在试验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动状况，在纸带上确定了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图丙所示，每两个相邻计数点之间还有四个点未画出.试依据纸带上各个计数点间的距离.①算出打下D点时小车的瞬时速度为m/s.（结果保留三位有效数字）②计算出小车的加速度为m/s2.（结果保留三位有效数字）.（4）假如在测定匀变速直线运动的加速度时，由于频率波动，沟通电源的实际频率略大于50 Hz，则前面计算出的加速度值与真实值相比（选填“偏大”“偏小”或“不变”）.解析：（1）试验中不须要天平；电火花计时器不须要4～6 V低压沟通电源；试验中须要用刻度尺，但是不须要秒表，故选③.（2）试验中不须要托盘和砝码的总质量要远小于小车的总质量，选项A错误；调整滑轮的高度，使细线与长木板平行，选项B正确；试验中不须要平衡摩擦力，即不须要将长木板远离滑轮的一端用小木块垫起，选项C错误；释放小车前，小车应尽可能靠近打点计时器放置，以充分利用纸带，选项D正确；选择平直且各处粗糙程度相同的长木板做试验，这样使得小车受到的摩擦力恒定，故E正确.故选BDE.（3）两个相邻计数点之间还有四个点未画出，则T＝0.1 s；①打下D 点时小车的瞬间速度为v D ＝x CE 2T ＝（5.20＋5.99）×10－20.2m/s ＝0.560 m/s.②小车的加速度为a ＝x DG －x AD9T2＝（7.62＋6.80＋5.99－5.20－4.38－3.62）×10－29×0.12m/s 2＝0.801 m/s 2. （4）假如在测定匀变速直线运动的加速度时，由于频率波动，沟通电源的实际频率略大于50 Hz ，则打点周期小于0.02 s 计算时还用0.02 s 来计算，则计算出的加速度值与真实值相比偏小.答案：（1）③ （2）BDE （3）①0.560 ②0.801（0.760～0.820）（4）偏小 5.某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动物体的加速度，电源频率f ＝50 Hz ，在纸带上打出的点中，选出零点.每隔4个点取1个计数点.因保存不当，纸带被污染，如图所示，A 、B 、C 、D 是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：s A ＝16.6 mm ，s B ＝126.5 mm ，s D ＝624.5 mm.若无法再做试验，可由以上信息推知：（1）相邻两计数点的时间间隔为 s. （2）打C 点时物体的速度大小为 m/s.（3）物体的加速度大小为（用s A 、s B 、s D 和f 表示）. 解析：（1）相邻两计数点的时间间隔T ＝0.02×5 s＝0.1 s.（2）v C ＝s BD 2T ＝s D －s B 2T ＝（624.5－126.5）×10－32×0.1m/s ＝2.49 m/s.（3）计数点A 、B 中间时刻的速度v ＝s B －s AT，而v C ＝v ＋a ×32T ，故a ＝2（v C －v ）3T ＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫s D －s B 2T －s B －s A T 3T ＝s D －3s B ＋2s A3T2＝ s D －3s B ＋2s A 3×⎝ ⎛⎭⎪⎫5f 2＝（s D －3s B ＋2s A ）f 275.答案：（1）0.1 （2）2.49 （3）（s D －3s B ＋2s A ）f2756.在“测量匀变速直线运动的加速度”的试验中，打点计时器运用的沟通电源的频率为50 Hz ，记录小车运动的一段纸带如图所示，在纸带上选择A 、B 、C 、D 、E 、F 六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出.（1）由纸带供应的数据求出打下点C 、E 时小车的速度，填入下表：计数点序号 BCDE对应的时刻t /s0.10.2 0.3 小车的速度v /（m·s －1） 0.250.45（2）依据表中的数据，在下图中作出小车运动的v-t 图像.（3）依据作出的v-t 图像可得小车运动的加速度为 m/s 2. 解析：（1）v C ＝v －BD ＝BD 2T ＝AD －AB2T＝0.35 m/s ，v E ＝v －DF ＝DF 2T ＝AF －AD 2T＝0.55 m/s.（2）画出的v-t 图像应为一条倾斜的直线，如图所示.（3）由图像的斜率可求得加速度a ＝Δv Δt＝1.0 m/s 2. 答案：（1）0.35 0.55 （2）见解析图（3）1.0。

两类图象·匀减速运动·牛顿定律

两类图象·匀减速运动·牛顿定律不少同行和高一的同学都感叹：高中物理跟初中物理之间有太高的“台阶”。

因为初中物理知识直观易懂，高中物理则有大量的物理概念、规律、公式、定理、定律以及它们的推导和应用，是较抽象和枯燥的。

所以高中物理相比初中物理有较高的能力跨度。

若衔接不好，会使学生对学习物理的信心和兴趣大大受挫。

为了普及高中教育，今年我校较大幅度地扩招，生源质量参差不齐，所以在本学期的高中物理必修一教学中，我主要以课本为主，注重让学生打好基础，巩固教材知识点。

通过学生作业和试卷反馈的情况，我了解到学生对教材知识点的理解还存在一定的误区，尤其是以下几个方面存在的共性问题比较多。

一、对v-t图象和s-t图象的意义没有区分清楚【例题1】（必修一课本p37练习第3题）如图所示，是甲、乙两个质点的v-t图象。

（1）从图中你能获取哪些与甲、乙两个质点运动有关的信息？尝试写出其中的两条。

（2）根据你获取的信息，可以定量求出哪些物理量？请写出其中的三个物理量错解：不少同学的作业出现这些答案：①t=4s时甲乙相遇；②甲停止在出发点前方2m出；③乙做匀速直线运动，甲静止；④乙的速度为0.5m/s.正解：（1）①甲质点以2m/s的速度做匀速直线运动，乙从静止开始做匀加速直线运动：②t=4s时，两质点速度相同；③4s之前甲的平均速度大于乙的平均速度：（2）可以定量求出：①乙的加速度为:②乙追上甲所需的时间t: 得t=8s③乙追上甲时的速度vt:④乙追上甲时的位移s:⑤甲乙速度相同时，各自位移多大：，⑥甲乙速度相同时，相距多远：分析错误：主要是没能清楚识别v-t图象和s-t图象的意义，误把v-t图象当作s-t图象，两种图象的斜率和交点的意义是完全不同的。

这是一道集运动学规律和图象为一体的综合题，看似简单，它覆盖的运动学知识点却较广。

如：1、对图象斜率的理解；2、v-t图象中图线所围面积为位移的大小；3、追赶问题；4、描述运动的物理量有哪几个？哪些是矢量？哪些是标量？5、题中指出甲、乙质点，不是甲、乙物体，看作质点的条件和意义是什么？6、匀变速直线规律公式的应用等。