第2章 第1节 匀变速直线运动的特点-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【名师导航】同步Word教参(粤教版)

第一节　匀变速直线运动的特点 学习目标：1.[物理观念]知道匀变速直线运动的概念，了解其加速度恒定，相等时间内速度变化、位移差的内容，会解释相关问题．　2.[科学思维]掌握用实验法及图像来处理物理规律，能解决相关实验数据问题，得出规律．　3.[科学探究]通过利用实验探究规律，学会与他人合作、交流，提高实验能力，并能联系实际．　4.[科学态度与责任]学会在实验操作中尊重客观数据，实事求是，养成严谨的科学态度，培养学习科学的兴趣． 一、匀变速直线运动 1．匀变速直线运动：把加速度恒定不变的变速直线运动叫作匀变速直线运动． 2．匀变速直线运动的速度和加速度特点：做匀变速直线运动的物体，在相等时间内的速度变化相等，加速度恒定． 3．匀变速直线运动的位移特点：做匀变速直线运动的物体，在任意两个连续相等的时间内的位移之差相等． 说明：加速度恒定是指加速度大小、方向都不变． 二、实验探究：匀变速直线运动的速度特点 1．实验原理与方法 (1)用数字计时器测量小球经过两个光电门的时间． (2)计算出平均速度，用小球经过光电门的平均速度代替瞬时速度． (3)利用v­t图像探究加速度的变化情况． 2．实验器材 倾斜直槽、小球、光电门两个、数字计时器． 3．实验与探究 (1)实验装置如图所示，并打开电源． (2)让小球沿粗糙程度均匀的倾斜直槽向下滚动，记下小球经过光电门B和光电门C的遮光时间t1、t2.并计算出瞬时速度v1、v2都填入表格中． (3)让小球重复刚才过程，记下从B到C的时间t，测量出BC间位移s.填入表格中． (4)改变光电门c的位置，重复第(2)第(3)步五次，把数据都填入表格中． 项目 实验次数 小球经过光电门B的遮光时间t1/s 1 2 3 4 5 小球经过光电门B的瞬时速度 v1/(m·s－1) 小球经过光电门C的遮光时间t2/s 小球经过光电门C的瞬时速度 v2/(m·s－1) 小球经过两个光电门之间的位移s/m 小球经过两个光电门之间的时间t/s 4．实验数据的处理方法——图像法 (1)以小球经过两个光电门之间的时间t为横轴，小球经过光电门的速度v为纵轴，描点作出小球运动的v­t图像． (2)由图像可知，各数据大致拟合成一条斜率不变化的倾斜直线，由a＝可知加速度不变化． (3)实验结论：小球做匀加速直线运动，是匀变速直线运动． 5．实验注意事项 (1)倾斜直槽的粗糙程度要均匀． (2)做第(3)步时与第(2)步小球释放情况相同． (3)图像法处理数据要拟合一下，效果更直观． (4)两光电门之间的位移测量要估读到下一位． 【例1】　在“用打点计时器测速度”的实验中，一条记录小车运动情况的纸带如图甲所示，在其上取了A、B、C、D、E 5个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出．打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz. 甲　　　　　　　　　　　乙 (1)由纸带上的数据计算vB＝________m/s，vC＝________m/s，vD＝________m/s.(计算结果保留三位有效数字) (2)在如图乙所示坐标系中作出小车运动的v­t图像(从打出A点时开始计时)． (3)根据(2)所作图像能确定小车做匀变速直线运动吗？说明理由． [解析]　(1)用平均速度代替中间时刻瞬时速度的办法求打出B、C、D点时小车的速度，可得 vB＝ m/s＝1.38 m/s vC＝ m/s＝2.64 m/s vD＝ m/s＝3.90 m/s. (2)根据(1)中求出的速度在坐标系中描点连线，可得v­t图像如图所示． (3)能．由图像知：a＝不变化，故能判定小车做匀变速直线运动． [答案]　(1)1.38,2.64,3.90　(2)见解析　(3)能，见解析 【例2】　将小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放，小球沿着倾斜直槽向下运动，得到下图的频闪照片． 经测量s1＝3.00 cm，s2＝6.50 cm，s3＝10.0 cm，s4＝13.50 cm，s5＝17.00 cm. 根据以上数据(1)判定小球是否是加速运动； (2)试判定小球做匀变速直线运动． [解析]　(1)因为s1＜s2＜s3＜s4＜s5，即是在相同时间内，运动位移越来越大，所以是加速运动． (2)Δs1＝s2－s1＝3.50 cm，Δs2＝s3－s2＝3.50 cm，Δs3＝s4－s3＝3.50 cm，Δs4＝s5－s4＝3.50 cm 故有Δs1＝Δs2＝Δs3＝Δs即在一连续相等时间内增加的位移是相等的．证明小球是做匀变速直线运动． [答案]　(1)是 (2)见解析 (1(匀变速直线运动的v­t图像，斜率不变