高中物理必修一第二章知识点精华知识讲解

高中物理必修一知识点总结：第二章匀变速直线运动

的研究

匀变速直线运动是运动学中最典型的也是最简单的理想化的运动形式，学习本章的有关知识对于运动学将会有更深入地了解，难点在于速度、时间以及位移这三者物理量之间的关系。要熟练掌握有关的知识，灵活的加以运用。最后，本章末讲学习一种最具有代表性的匀变速直线运动形式：自由落体运动。

考试的要求：

Ⅰ、对所学知识要知道其含义，并能在有关的问题中识别并直接运用，相当于课程标准中的“了解”和“认识”。

Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系，能够解释，在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用，相当于课程标准的“理解”，“应用”。

要求Ⅱ：匀速直线运动，匀变速直线运动，速度与时间的关系，位移与时间的关系，位移与速度的关系，v-t图的物理意义以及图像上的有关信息。

新知归纳：

一、匀变速直线运动的基本规律

●基本公式：（速度时间关系）（位移时间关系）●两个重要推论：（位移速度关系）

（平均速度位移关系）

二、匀变速直线运动的重要导出规律：

●任意两个边疆相等的时间间隔(T)内的，位移之差(△s)是一恒量，即

●在某段时间的中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度，即

●在某段位移中点位置的速度和这段位移的始、末瞬时速度的关系为

三、初速度为零的匀变速直线运动以下推论也成立

(1) 设T为单位时间，则有

●瞬时速度与运动时间成正比，

●位移与运动时间的平方成正比

●连续相等的时间内的位移之比

(2)设S为单位位移，则有

●瞬时速度与位移的平方根成正比，

●运动时间与位移的平方根成正比，

●通过连续相等的位移所需的时间之比。

四、自由落体运动

●定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。

●自由落体加速度（重力加速度）

●定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度。用g表示。

●一般的计算中，可以取g=9.8m/s2或g=10m/s2

●公式：

难点解析：

一、实验：探究小车速度随时间变化的规律

●实验操作：

1、如图，把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器纸带限位孔与长木板纵轴位置对齐再固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路。

2、将一条细绳拴在小车上，细绳绕过滑轮，使纸带、小车、拉线和定滑轮在一条直线上。小车在钩码的牵引下运动，注意调整滑轮高度，使小车的拉线与板面平行，减小拉力的变化。

3、为了研究小车的速度随时间变化的规律，需要把纸带穿过打点计时器平整地连在小车的后面，使小车运动时保持纸带与木板平行，减小摩擦力的影响。

4、把小车停在靠近打点计时器的位置，启动计时器，待打点计时器工作稳定后放开小车，让小车拖着纸带运动。同时，用手在滑轮一端准备接住小车，防止小车撞击滑轮和落地。

打点计时器在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源。

5、取下纸带换上新纸带，重复操作三次。

●数据处理

1、在三条纸带中选择一条最清晰的。为了便于测量，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。这样做的目的是减小因点迹过于密集而在测量位移时带来较大的偶然误差。

2、选择每5个点取一个计数点，如图所示，这样相邻两计数点间的时间间隔T就是0.1S （电源频率为50Hz），量出各计数点左右两计时点（注意计数点与计时点的区别）间的距离计算平均速度，用此平均速度代替相关计数点的瞬时速度。

●作出速度-时间图象

1、建立坐标系：以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据各个时刻t的速度v数据在直角坐标系中描点。

2、作拟合曲线或直线：仔细观察这些点的分布情况，发现这些点都大致落在一条直线上。因此，我们可以用一条直线去“拟合”这些点，即让所画的直线连接尽可能多的点。不能连接的点应贴近分布在该直线的两侧。并使两侧点数大致相同，这就画出了小车运动的速度图象。

结论：小车的运动速度随时间成线性关系变化；小车的速度在不断增大，而且在相等的时间里速度的变化量是相等的，即小车的加速度保持恒定。

小贴士：从图象上分析物体的运动规律，也是物理学中研究问题时经常采用的一种方法。

归纳整理：

本节课我们主要是运用探究式学习的方式用打点计时器来测量小车的速度随时间变化的规律，重点是对重物牵引下小车的运动进行探究。在探究过程中，涉及了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则，同时要求利用已有知识处理纸带，求各点的瞬时速度，会用图象处理实验数据。

二、匀速直线运动的速度与时间的关系

●匀速直线运动

1、定义：物体沿着直线运动，而且保持加速度不变，这种运动叫做匀变速直线运动。

2、匀变速直线运动的分类：

3、匀变速直线运动的v-t图象

实验小车的v-t图象是一条倾斜直线。由此可知，无论Δt取何值，无论在什么时间阶段，Δt对应的速度变化Δv都相同，即Δv/Δt不变，则物体的加速度不变。所以匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜直线。在数学函数图象中，Δv/Δt叫做图象的斜率，故v-t图象的斜率表示物体做匀变速直线运动的加速度的大小。

●匀变速直线运动的速度与时间的关系式

归纳整理：

三、匀变速直线运动的位移与时间的关系

●匀速直线运动的位移

1、匀速直线运动的位移公式x=vt.它的特点是v大小方向都不变，位移x跟发生这段位移所用的时间t成正比。

2、位移公式x=vt在v-t图象上的意义

如下图所示，速度图线与时间轴所围矩形的边长恰好是速度v与时间t矩形的面积正好是vt，所以物体做匀速直线运动的位移x在数值上等于速度图线与时间轴所围的面积。

●匀变速直线运动的位移

1、利用微分思想推导匀变速直线运动的位移

一个质点做初速度为v0的匀加速直线运动，经过时间t速度达到v，v-t图象如图甲所示。下面根据匀速直线运动v-t图象上“面积”的意义求其位移。