学生讲义匀变速直线运动的研究
教案实验：研究匀变速直线运动 人教
教案实验：研究匀变速直线运动（人教）一、实验目的1. 理解匀变速直线运动的概念，掌握其运动规律。
2. 学会使用刻度尺测量物体的位置，计算速度和加速度。
3. 培养观察现象、分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理1. 匀变速直线运动公式：v = v0 + atx = v0t + 1/2at^22. 加速度定义：a = Δv/Δt，其中Δv表示速度变化量，Δt表示时间变化量。
三、实验器材与步骤1. 器材：滑轮组、计时器、刻度尺、小车、毛巾、木板。
2. 步骤：a. 组装滑轮组，确保滑轮光滑，固定在墙上。
b. 将计时器固定在小车上，使其能够记录下落时间。
c. 将刻度尺固定在滑轮下方，用于测量小车下落的高度。
d. 将毛巾和木板放在滑轮组下方，比较不同摩擦力下小车的运动情况。
e. 释放小车，记录下落时间，测量下落高度。
四、实验注意事项1. 确保实验过程中，小车、滑轮组和计时器稳定可靠，避免出现误差。
2. 测量时间、高度时，要尽量精确，减小误差。
3. 实验过程中，注意安全，避免小车碰撞造成伤害。
五、实验数据处理与分析1. 根据实验数据，计算小车的初速度、加速度和运动时间。
2. 分析不同摩擦力对小车运动的影响，探讨匀变速直线运动规律。
3. 结合实验结果，验证匀变速直线运动公式。
六、实验拓展1. 尝试改变滑轮组的高度，观察小车下落时间、速度和加速度的变化，探讨匀变速直线运动与高度的关系。
2. 研究不同质量的小车在相同条件下的匀变速直线运动，分析质量对运动的影响。
七、实验报告要求1. 描述实验过程，包括器材选择、实验步骤、数据采集等。
2. 展示实验数据，包括初速度、加速度、运动时间等。
3. 分析实验结果，探讨匀变速直线运动规律，验证匀变速直线运动公式。
4. 总结实验收获，提出改进措施，展望实验拓展。
八、实验评价1. 评价实验方案的科学性、可行性、准确性。
2. 评价实验操作的规范性、熟练程度。
3. 评价实验数据的可靠性、误差大小。
教案实验：研究匀变速直线运动 人教
教案实验：研究匀变速直线运动（人教）一、教学目标1. 让学生理解匀变速直线运动的概念及其特点。
2. 掌握匀变速直线运动的公式及其应用。
3. 学会利用实验仪器测量物体在匀变速直线运动过程中的相关数据。
4. 培养学生的实验操作能力和团队协作精神。
二、教学内容1. 匀变速直线运动的概念及特点2. 匀变速直线运动的公式及其应用3. 实验仪器的使用与数据测量4. 实验结果的分析与处理三、教学重点与难点1. 匀变速直线运动的概念及其特点2. 匀变速直线运动的公式及其应用3. 实验数据的处理与分析四、教学方法1. 讲授法：讲解匀变速直线运动的概念、特点和公式。
2. 实验法：让学生亲自动手进行实验，观察实验现象，测量数据。
3. 讨论法：引导学生对实验结果进行分析与讨论，总结规律。
五、教学过程1. 导入新课：通过提问方式引导学生回顾初中阶段学过的直线运动知识，为新课的学习做好铺垫。
2. 讲解匀变速直线运动的概念、特点和公式：结合教材，用PPT展示相关图片和例题，讲解匀变速直线运动的概念、特点和公式。
3. 演示实验：教师演示匀变速直线运动的实验，学生观察实验现象，了解实验步骤和操作方法。
4. 学生分组实验：学生分组进行实验，测量物体在匀变速直线运动过程中的相关数据。
5. 数据分析与处理：引导学生运用匀变速直线运动的公式对实验数据进行处理，得出结论。
7. 课堂小结：总结本节课所学内容，强调匀变速直线运动的特点和公式应用。
8. 课后作业：布置相关练习题，巩固所学知识。
9. 课程拓展：介绍匀变速直线运动在实际生活中的应用，激发学生的学习兴趣。
10. 反馈与评价：及时了解学生对本节课内容的理解和掌握情况，为下一步教学提供依据。
六、教学评估1. 课堂提问：通过提问了解学生对匀变速直线运动概念和公式的掌握情况。
2. 实验操作：观察学生在实验过程中的操作是否规范，数据分析是否准确。
3. 实验报告：评估学生在实验报告中的数据处理、结论总结和问题分析能力。
《匀变速直线运动的研究》 讲义
《匀变速直线运动的研究》讲义一、匀变速直线运动的基本概念匀变速直线运动是一种在直线上运动，且加速度恒定不变的运动形式。
这意味着在运动过程中，速度随时间均匀变化。
加速度是描述速度变化快慢的物理量，用符号“a”表示。
如果加速度为正，速度将不断增大；如果加速度为负，速度则不断减小。
例如，一辆汽车在笔直的公路上以恒定的加速度加速行驶，或者一个自由落体的物体在下落过程中，其运动都属于匀变速直线运动。
二、匀变速直线运动的速度公式匀变速直线运动中，速度与时间的关系可以用公式表示：v ＝ v₀＋ at其中，v 是末速度，v₀是初速度，a 是加速度，t 是运动时间。
假设一个物体的初速度为 5m/s，加速度为 2m/s²，经过 3s 后，它的末速度可以通过公式计算得出：v ＝ 5 ＋ 2×3 ＝ 11m/s这个公式能帮助我们方便地计算出在给定初速度、加速度和时间的情况下，物体在任意时刻的速度。
三、匀变速直线运动的位移公式匀变速直线运动的位移与时间的关系可以用两个公式来描述。
公式一：x ＝ v₀t ＋ 1/2 at²这个公式是基于位移等于平均速度乘以时间推导出来的。
比如，一个物体初速度为 2m/s，加速度为 1m/s²，运动了 4s，其位移为：x ＝ 2×4 ＋ 1/2×1×4²＝ 16m公式二：v² v₀²＝ 2ax这个公式是通过速度公式和位移公式联立推导得到的。
当已知初速度、末速度和加速度时，可以用这个公式快速求出位移。
四、匀变速直线运动的几个重要推论1、平均速度公式：在匀变速直线运动中，平均速度等于初速度与末速度的算术平均值，即 v 平均＝（v₀＋ v）／ 2 。
2、中间时刻速度公式：中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，即 v 中间时刻＝（v₀＋ v）／ 2 。
3、连续相等时间内的位移差公式：在匀变速直线运动中，连续相等时间 T 内的位移之差是一个常数，即Δx ＝ aT²。
实验讲义-1-研究匀变速直线运动-答案版
实验：研究匀变速直线运动2020年3月23日1.教材第一章和第二章所有实验的汇总，包括如何测量速度，如何研究速度与时间、位移与时间的关系，测量速度的多种器材和方法的选择等等2.伽利略的科学研究方法。
把试验和逻辑推理（包括数学演算）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。
用打点计时器做实验：1.纸带做与物体相同的运动2.纸带上记录着t，可以用刻度尺直接测量出x实验目的：研究小车的运动，尝试找到小车的运动规律实验设计：总问题：你准备如何进行这个实验，并请说明每个实验环节的目的分问题：1.如何组装？打点计时器、小车放到哪一端？先挂钩码还是先穿纸带？2.选用交流还是直流电源？220v的还是4~6v的？需要天平吗？3.先通电还是先放车？4.如何确认纸带哪段是先打出来的哪段是后打出来的？5.什么是计时点，怎么选计数点6.这个实验中需要平衡摩擦力吗？7.发现点迹间距越来越大，猜测这是一个加速运动，想要进一步确认是否为匀加速运动，可以怎么做？（测速度画v-t图看是否直线，计算∆S，计算a）8.尝试测v，理论上选取包含该点的越短的一段计算平均速度，越接近该点的瞬时速度。
实验操作中，太短的距离测量误差太大。
所以，选择适宜的一段进行测量。
9. ∆S计算10.确认是匀变速以后，如何求某点瞬时速度更合适？11.求解加速度的时候，一定要用456减123段吗？尝试使用6减1段计算，或者56减12计算，还可以用速度变化量比时间来计算。
比较所有计算式，说明为什么456减123更好。
如果只有4段怎么办？如果只有5段怎么办？如果只测得了1和5怎么办？这个结果一定不能用吗？这个实验的关键在于测量速度和加速度，除了打点计时器和纸带以外，还有哪些器材可以完成这个任务？（频闪照片、光电门、应用手机传感器的app例如phyphox）选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点，确定计数始点，标明计数点，正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，并把测量结果填入表中，用逐差法求出加速度的值，还可求出各计数点对应的速度，做v—t图象，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。
高一物理必修1 匀变速直线运动的研究
教学过程
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
=
-
⋅
=
-
ax
v
v
x
a
v
v
x
2
2
2
2
1
2
2
2
1
2
2/
由①②两式可得v x/2=
2
2
2
2
1
v
v+
（3）如图所示，物体由A运动到B，C为AB
的中点，若物体做匀加速直线运动，则经
2
t
时间物体运动到C点左侧，v t/2＜v x/2；若物体做匀减速运
动，则经
2
t
时间物体运动到C点右侧，v t/2＜v x/2，故在匀变速直线运动中，v t/2＜v x/2
［例2］特快列车甲以速率v1行驶，司机突然发现在正前方距甲车s处有列车乙正以速率v2（v2＜v1）向同一方向运动.为使甲、乙两车不相撞，司机立即使甲车以加速度a做匀减速运动，而乙车仍做原来的匀速运动.求a的大小应满足的条件.
解：v1－at = v2
①
不相互碰撞的位移临界条件是s1≤s2＋s②
即v1t－
2
1
at2≤v2t＋s
③
由①③可解得a≥
s
v
v
2
)
(2
2
1
-
①
②。
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。
匀变速直线运动位移与时间的关系(讲义)
第二章匀变速直线运动的研究匀变速直线运动位移与时间的关系情境导入舰载机在航空母舰的甲板上起飞是，在弹射系统的作用下获得一定的速度，然后在甲板上继续加速一段距离便可达到起飞的速度。
知识点一：匀速直线运动的位移1.做匀速直线运动的物体在时间t内的位移：x＝vt 。
2．做匀速直线运动的物体，其v-t图象是一条平行于时间轴的直线，其位移在数值上等于v-t图线与对应的时间轴所包围的矩形的面积，如图所示：（1）当“面积”在t轴上方时，位移取正值，这表示物体的位移与规定的正方向相同；（2）当“面积”在t轴下方时，位移取负值，这表示物体的位移与规定的正方向相反。
知识点二：匀变速直线运动的位移1．微元法与极限思想的应用在匀变速直线运动中，由加速度的定义易得速度的变化量Δv＝a·Δt，只要时间足够短，速度的变化量就非常小，在非常短的时间内，我们就可以用熟悉的匀速直线运动的位移公式近似计算匀变速直线运动的位移。
如图所示，甲图中与Δt对应的每个小矩形的面积就可以看做Δt时间内的位移。
如果把每一小段Δt内的运动看做匀速直线运动，则各小矩形面积之和等于各段Δt时间内做匀速直线运动的位移之和。
时间Δt越短，速度变化量Δv 就越小，我们这样计算的误差也就越小。
当Δt →0时，各矩形面积之和趋近于v -t 图象与时间轴所围成的面积。
由梯形面积公式得x ＝(v 0＋v )·t2在任何运动中都有x ＝·t因此＝v 0＋v 2(适用匀变速直线运动)把v ＝v 0＋at 代入x ＝(v 0＋v )·t2得x ＝v 0t ＋12at 22．x ＝v 0t ＋12at 2的理解公式的意义 反应了位移随时间的变化规律，不是路程随时间的变化规律 适用条件 仅适用于匀变速直线运动矢量性公式中x 、v 0、a 都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一般选v 0方向为正方向 特殊形式(1)当a ＝0时，x ＝v 0t (匀速直线运动)。
匀变速直线运动的研究-课件
答案
由加速度的定义式:a＝ΔΔvt ＝vt－－v00＝v－t v0 整理得：v＝v0＋at
【要点提炼】
1．公式v= v0＋at 中各量的物理意义 v0 是开始时刻的瞬时速度，称为初速度； v 是经时间t后的瞬时速度，称为末速度； at 是在时间t 内的__速__度__变__化__量_____，即Δv= at.
匀加速直线运动
三、v-t 图像的理解和应用
例3：A、B是做匀变速直线运动的两个物体的速度图象,如图所示． (1) A、B各做什么运动并求其加速度 (2) 两图象交点的意义 (3) 求1 s末A、B的速度 (4) 求6 s末A、B的速度
解析
(2)v-t 图中交点：速度相同 某一时刻的瞬时速度可以直接从图象中读出
二、速度与时间的关系式 (v＝v0＋at) 的应用
例2：一物体从静止开始以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动，
经5 s后做匀速直线运动，最后2 s的时间内物体做匀减速直线
运动直至静止．求： (1)物体做匀速直线运动的速度的大小； (2)物体做匀减速直线运动时的加速度．
匀速运动段的速度 =AB段的末速度 =CD段的初速度
运动 B．物体在2 s～8 s内静止 C．物体在4 s末的速度为10 m/s D．物体在6 s末的速度为12 m/s
0~2s内： 匀加速直线运动
解析 2s~8s:速度不变 （匀速直线运动）
8s~12s:匀减 速直线运动
1.(对匀变速直线运动的理解) 解析
关于直线运动，下述说法中
正确的是( ABD ) A.匀速直线运动的速度是恒定的，
答案 不一定
当物体做匀加速运动时：v = v0＋at : v0与at 同向 物体的初速度越大，加速度越大，运动的时间越长， 则物体的末速度一定越大．
匀变速直线运动的研究
解法三 利用公式 Δx＝aT2
由
x2－x1＝at2
得
a＝x2－t2 x1＝64
m－24 4 s2
m＝2.5
m/s2
再由 x1＝vAt＋12at2 得 vA＝1 m/s.
【答案】 1 m/s 2.5 m/s2
即学即练 2 从斜面上某一位置，每
隔 0.1 s 释放一个小球，在连续释放几
颗小球后，对在斜面上滚动的小球
1∶2∶3∶…∶n
.
②1T内，2T内，3T内…nT内位移之比为：
x1∶x2∶x3∶…∶xn＝
1∶22∶32∶…∶n2 .
③第一个T内，第二个T内，第三个T内……第n个T内的位移之比为：
xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN＝ 1∶3∶5∶…∶(2n－1) ．
④通过连续相等的位移所用时间之比为：
t1∶t2∶t3∶…∶tn＝ 1∶( 2－1)∶( 3－ 2)∶…∶( n－ n－1)．
方法一：在航空母舰静止的情况下，用弹射系统 给飞机以一定的初速度；
方法二：起飞前先让航空母舰沿飞机起飞方向以 某一速度匀速航行．求：
(1)第一种方法中弹射系统使飞机具有的最小速度； (2)第二种方法中航空母舰匀速运动的最小速度．
【解析】 设飞机起飞的加速度为 a，起飞速度为 v，则有
0＋2 vt＝s，
解法二 用平均速度公式 连续两段时间 t 内的平均速度分别为 v 1＝xt1＝6 m/s， v 2＝xt2＝16 m/s 如图 B、D 分别是 AC、CE 的中间时刻，故 vB＝ v1 ，vD＝ v2 由 vD＝vB＋at，即 16 m/s＝6 m/s＋a×4 s 解得 a＝2.5 m/s2 再由 x1＝vAt＋12at2 得 vA＝1 m/s.
•
匀变速直线运动的研究
位置 v/ (m·s-1)
1
2
3
4
5
四、学生对于本次课的评价： ○ 特别满意 ○ 满意 ○ 一般 ○ 差 学生签字：___________ 五、教师评定： 1、 学生上次作业评价： ○ 好 2、 学生本次上课情况评价： ○ 好
○ 较好 ○ 较好
○ 一般 ○ 一般
○ 差 ○ 差 教师签字：___________
A 7.00
B
C
D
E
cm
17.50 31.50 49.00
（ 2 ） 在 如图 所 示 坐标 中 作 出 小 车的 v-t 图线 ， 并 根 据 图 线 求出 a=________。将图线延长与纵轴相交，交点的速度是________，此速度的 物理意义是________。 s n s n 1 d n 1 d n 1 2T 答案： （1） n= 2T v ， 0.53， 0.88， 1.23， 1.58， 1.93； 2 （2）3.50m/s ，0.53m/s，开始计时小车的速度，即 vA。
2.匀变速直线运动的重要推论 (1)任意两个连续相等的时间间隔 T 内的位移之差是一个恒量，即 x2－x1＝x3－x2＝„＝Δx＝ －xn＝ kaT
2
aT
2
或 xn＋k
.
2
(2)在一段时间 t 内，中间时刻的瞬时速度 v 等于这段时间的平均速度，即 v t ＝ v (3)中间位移处的速度： v x ＝
O A
t
O
B
t 图 1 -4
O
C
t
O
D
t
【巩固提高—登峰揽月】 13． 如图 1 -5 所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分， 0 点开始依照打点的先后依次标 从 为 0、1、2、3、4、5、6，现在量得 0、1 间的距离 x1=5.18 cm，1、2 间的距离 x2=4.40 cm，2、3 间的距离 x3=3.62 cm， 3、4 间的距离 x4=2.78 cm，4、5 间的距离 x5=2.00 cm，5、6 间的距离 x6=1.22 cm （f=50Hz） ⑴根据上面记录，计算打点计时器在打 1、2、3、4、5 点时的速度并填在下表中。 A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 B
教案实验：研究匀变速直线运动 人教
教案实验：研究匀变速直线运动（人教）一、实验目的1. 理解匀变速直线运动的基本概念，掌握其运动规律。
2. 学习如何运用实验方法研究匀变速直线运动。
3. 培养学生的动手操作能力和团队协作精神。
二、实验原理1. 匀变速直线运动的速度与时间关系：v = v0 + at2. 匀变速直线运动的位移与时间关系：s = v0t + 1/2at^2三、实验器材与步骤1. 器材：滑轮组小车尺子计时器重物2. 步骤：组装滑轮组，确保滑轮光滑，固定在墙上。
将小车放在滑轮组上，调整滑轮组的高度，使小车与地面保持一定距离。
将重物挂在小车上，记录重物的质量。
放开小车，使用计时器记录小车加速运动过程中的时间。
使用尺子测量小车在不间点的位移。
四、实验注意事项1. 确保实验过程中小车在滑轮组上运动平稳，避免碰撞和摩擦。
2. 计时器应准确记录时间，尽量减少误差。
3. 测量位移时，要准确读取尺子上的数值，注意单位转换。
4. 实验过程中，要确保安全，避免重物脱落造成伤害。
五、实验数据处理与分析1. 根据实验数据，计算出小车在不间点的速度和位移。
2. 分析速度与时间、位移与时间的关系，验证匀变速直线运动规律。
3. 讨论实验结果与理论值的差异，分析可能的原因。
教案实验：研究匀变速直线运动（人教）一、实验目的1. 理解匀变速直线运动的基本概念，掌握其运动规律。
2. 学习如何运用实验方法研究匀变速直线运动。
3. 培养学生的动手操作能力和团队协作精神。
二、实验原理1. 匀变速直线运动的速度与时间关系：v = v0 + at2. 匀变速直线运动的位移与时间关系：s = v0t + 1/2at^2三、实验器材与步骤1. 器材：滑轮组小车尺子计时器重物2. 步骤：组装滑轮组，确保滑轮光滑，固定在墙上。
将小车放在滑轮组上，调整滑轮组的高度，使小车与地面保持一定距离。
将重物挂在小车上，记录重物的质量。
放开小车，使用计时器记录小车加速运动过程中的时间。
使用尺子测量小车在不间点的位移。
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讲义(含解析)新人
第1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及利用纸带求瞬时速度。
2．学会用实验探究小车速度随时间变化的规律的方法，学会用vt图像处理实验数据。
二、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vt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vt图像，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果vt图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。
三、实验器材打点计时器、交流电源、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸。
四、实验步骤1．如图所示，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，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路。
2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上适当的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面。
3．把小车停在靠近打点计时器的位置，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行小点，随后立即关闭电源。
4．换上新纸带，重复实验三次。
五、数据处理1．测量并记录数据(1)从几条纸带中选择一条点迹最清晰的。
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)，每5个点(相隔0.1 s)取一个计数点进行测量，如图所示(相邻两点间还有四个点未画出)。
标明0、1、2、3、4、…，测量各计数点到0点的距离x ，并记录填入表中。
位置编号 01 2 3 4 5 t /sx /mv /(m·s －1)(2)分别计算出相邻的两计数点之间的距离x 1、x 2、x 3…。
(3)利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，即v n ＝x n ＋x n ＋12T 。
例如，图中计数点4的速度v 4＝x 4＋x 52T。
实验讲义-1-研究匀变速直线运动
实验：研究匀变速直线运动
2．用图 1 所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。
小车 纸带
打点计时器
2020 年 3 月 23 日
重物
图1
主要实验步骤如下：
a．安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。
b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点 O（t=0），然后每隔相同的时间间隔 T 选取一
O
A
B
C
D
3.18 6.74 10.69
15.05
(单位：cm)
6
3
实验：研究匀变速直线运动
（3）观察 v-t 图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是
率的物理意义是
。根据 v-t 图像计算出小车的加速度 a=
2020 年 3 月 23 日
m/s2。
。v-t 图像斜
（4）描绘 v-t 图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度ΔΔxt表示各计数点的瞬时速度，从
这个实验的关键在于测量速度和加速度，除了打点计时器和纸带以外，还有哪些器材可以完成这个任 务？（频闪照片、光电门、应用手机传感器的 app 例如 phyphox）
选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点，确定计数始点，标明计数点，正确使用毫米刻 度尺测量两点间的距离，并把测量结果填入表中，用逐差法求出加速度的值，还可求出各计数点对应的速 度，做 v—t 图象，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。
此装置可以进行的其他实验： 1.测量动摩擦因数 2.验证牛二 3.探究动能定理（已删除）
1．如图所示，小车放在木板上，小车的前端系一条细绳，绳的一端跨过定滑轮挂一个小盘，盘中放重物， 用悬吊重物的方法为小车提供拉力。小车后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。以小车为研究对象， 用该装置进行物理实验，下列说法正确的是 A．若探究动能定理, 必须调整定滑轮的高度使细线与木板平行 B．若探究动能定理，必须使盘和盘上重物的质量远大于小车质量 C．若研究匀变速直线运动规律，必须垫高木板一端以平衡小车受 到的摩擦力 D．若研究匀变速直线运动规律，必须使盘和盘上的重物质量远大于小车质量
《匀变速直线运动的研究》课件
分析说明
一般公式法 v＝v0＋at，x＝v0t＋12at2，v2－v20＝2ax，它们均为矢量式
平均速度法 定义式 v ＝ΔΔxt 对任何性质的运动都适用，而 v ＝12(v0＋v)只适用于 匀变速直线运动
中间时刻 利用“任一时间 t 中间时刻的瞬时速度等于这段时间 t 内的平均速 速度法 度”即 v2t ＝ v ，适用于任何一个匀变速直线运动
2．相遇问题 (1)特点：在同一时刻两物体处于同一位置。 (2)条件：同向运动的物体追上即相遇；相向运动的物体，各自发生的位移的 绝对值之和等于开始时两物体之间的距离时即相遇。 (3)临界状态：避免相碰撞的临界状态是两个物体处于相同的位置时，两者的 相对速度为零。
汽车正以 10 m/s 的速度在平直的公路上前进，突然发现正前方有一 辆自行车以 4 m/s 的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做加速度 大小为 6 m/s 的匀减速运动，汽车恰好没碰上自行车，求关闭油门时汽车离自行 车多远？
解法五 图象法 根据匀变速直线运动的规律，作出 v -t 图象，如图所示。利用相似三角形的 规律，面积之比等于对应边平方比，得SS△ △ABODCC＝CCOD22，且SS△ △ABODCC＝41，OD＝t，OC＝ t＋tBC。 所以41＝t＋tt2BC2，解得 tBC＝t。
解法六 时间比例法 对于初速度为零的匀加速直线运动，通过连续相等的各段位移所用的时间之 比为 t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶( 2－1)∶( 3－ 2)∶…∶( n－ n－1)。
思路点拨： 在分析求解追及、相遇问题时，一定要画好情境图，找出位移、 速度、时间的关系式，应特别注意速度相等这一临界条件的确定。本题求解可按 如下程序进行：
解析： 汽车在关闭油门减速后的一段时间内，其速度大于自行车的速度， 因此汽车和自行车之间的距离在不断减小，当这个距离减小到零时，若汽车的速 度减至与自行车的速度相同，则能满足题设的汽车恰好不碰上自行车的条件。
第二章 匀变速直线运动的研究 教案
一、授课目的与考点分析：匀变速直线运动二、授课内容：1．匀变速直线运动（1）定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动．（2）匀加速直线运动和匀减速直线运动在匀变速直线运动中，如果物体的速度随时间均匀增加，这个运动叫做匀加速直线运动；如果物体的速度随着时间均匀减小，这个运动叫做匀减速直线运动．2．匀变速直线运动中的速度和时间的关系（1）公式：at v v +=0，at 可理解为t 时间内速度的变化量，即Δυ＝at ．公式中当00=v 时，υ＝at v ∝t ，表示物体从静止开始做匀加速直线运动；当a ＝0，00=v 时，表示物体做匀速直线运动．速度的大小和方向都不变．（2）公式at v v +=0的矢量性因为υ、0v 、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．（3）平均速度：202t v v v v =+=，即匀变速直线运动的平均速度等于初、末速度的平均值，也等于中间时刻的瞬时速度．3．匀变速直线运动中的位移与时间关系（1）公式：221at t v S 0+= （2）位移公式为矢量式，若取初速度方向为正方向，当物体做匀加速运动时，a 取正值；物体做匀减速运动，a 取负值．并注意S 、υ0、a 必须选取统一的正方向．（3）若初速度υ0＝0，则公式变成221at S =，即S ∝t 2． 4．匀变速直线运动中的位移与速度的关系（1）公式： aS v v t 2202=-（2）如果问题的已知量和未知量都不涉及时间t ，利用本公式求解，往往使问题变得简单、方便．（3）应用时要选取正方向，若S 、a 、υ、υ0的方向与正方向相反应取负值．5．匀变速直线运动的推论①Δs=aT 2，即任意相邻相等时间内的位移之差相等。
可以推广到Sm-Sn=(m-n)aT 2 ②t s v v v t t =+=202/，某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度。
教案实验：研究匀变速直线运动 人教
教案实验：研究匀变速直线运动（人教）一、教学目标1. 理解匀变速直线运动的定义及其特点。
2. 掌握匀变速直线运动的位移时间公式和速度时间公式。
3. 能够运用匀变速直线运动的公式进行简单问题的计算和分析。
4. 培养学生的实验操作能力和团队协作能力。
二、教学内容1. 匀变速直线运动的定义及其特点。
2. 匀变速直线运动的位移时间公式：x = v0t + 1/2at^2。
3. 匀变速直线运动的速度时间公式：v = v0 + at。
4. 实验操作步骤及数据处理方法。
三、教学重点与难点1. 教学重点：匀变速直线运动的定义、特点及位移时间公式和速度时间公式的应用。
2. 教学难点：实验数据的处理和分析。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生通过实验观察和数据分析，探索匀变速直线运动的规律。
2. 利用多媒体课件辅助教学，生动展示匀变速直线运动的现象和原理。
3. 开展小组讨论，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
五、教学过程1. 导入：通过问题引导，让学生回顾初中阶段学过的直线运动知识，为新课的学习做好铺垫。
2. 理论讲解：介绍匀变速直线运动的定义、特点，讲解位移时间公式和速度时间公式。
3. 实验操作：指导学生进行实验，观察并记录物体在不间内的位移和速度。
4. 数据处理：引导学生运用位移时间公式和速度时间公式处理实验数据，分析匀变速直线运动的规律。
5. 总结与拓展：总结本节课的主要内容，提出拓展问题，激发学生进一步学习的兴趣。
教案实验：研究匀变速直线运动（人教）一、教学目标1. 理解匀变速直线运动的定义及其特点。
2. 掌握匀变速直线运动的位移时间公式和速度时间公式。
3. 能够运用匀变速直线运动的公式进行简单问题的计算和分析。
4. 培养学生的实验操作能力和团队协作能力。
二、教学内容1. 匀变速直线运动的定义及其特点。
2. 匀变速直线运动的位移时间公式：x = v0t + 1/2at^2。
3. 匀变速直线运动的速度时间公式：v = v0 + at。
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拓扑教育学科教师讲义Toppdswl002 副校长/组长签字：签字日期：
本章知识框架
例题二：右图是某质点运动的位移x－t图象，对应的v－t图象应是( ) 解析：
如上图所示，纸带上有六个连续相等的时间T内的位移x1、x2、x3、x4、x5、x
即：由Δx＝aT2可得：
x4－x1＝(x4－x3)＋(x3－x2)＋(x2－x1)＝3aT2
为了验证小车的运动是匀变速运动，请进行下列计算，填入表内．(单位：cm)
x2－x1x3－x2x4－x3x5－x4x6－x5Δx
则h 0＋h 1＝12
gt 2
2
t 2＝
2
h 0＋h 1
g
＝2
217＋0.8
10
s ＝6.6 s
重物落到地面的时间t ＝t 1＋t 2＝7.0 s 落至地面时的速度v ＝gt 2＝10×6.6 m/s ＝66 m/s
解法二 整体法
重物由掉落至落地全过程为匀减速直线运动，以竖直向上为正方向，
则整个过程中重物的位移h ＝－217 m ，
由h ＝v 0t －12
gt 2
得：
－217＝4t －5t 2
，解得t ＝7 s(t ＝－6.2 s 舍)．
落到地面时的速度v ＝v 0－gt ＝4 m/s －10×7 m/s ＝－66 m/s ， 负号说明末速度方向与规定的正方向相反，即竖直向下．
【随堂练习巩固】
1、下列关于平均速度和即时速度的说法中正确的是 A ．做变速运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的 B ．即时速度就是运动的物体在一般较短的时间内的平均速度 C ．平均速度就是初末时刻即时速度的平均值
D ．某物体在某段时间里的即时速度都为零，则该物体在这段时间内静止
2、下面关于加速度的描述中正确的有 A ．加速度描述了物体速度变化的多少 B ．加速度在数值上等于单位时间里速度的变化 C ．当加速度与位移方向相反时，物体做减速运动
D ．当加速度与速度方向相同且又减小时，物体做减速运动
3、关于速度与加速度，下列说法中正确的是 A ．速度越大，加速度一定越大 B ．速度为零，加速度也一定为零 C ．加速度为零，速度也一定为零
D ．以上说法都不对
、一个人在离地面10米高处，以40米/秒的初速度竖直上抛一个物体（A．4秒末物体达到最高点，2秒末物体达到最大高度的一半
，子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运动，则子。