第2章 第1节 匀变速直线运动的特点（Word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第一册（粤教版2019）

　第二章  匀变速直线运动

第一节　匀变速直线运动的特点

实验目的

1．会计算小球经过光电门的速度，会使用数字计时器采集时间。

2．学会用实验探究小球速度随时间变化的规律，会用v-t图像处理实验数据。

3．学会根据频闪照片分析小球做匀变速直线运动的位移变化特点。

 

实验原理

1．探究小球沿倾斜直槽运动速度变化的特点

通过改变光电门C的位置，得出小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放后经过不同位置时的速度，结合数字计时器记录的时间，做出v-t图像，分析小球速度变化规律。

2．匀变速直线运动的位移特点

根据用频闪照相机对运动小球拍摄的照片，分析小球在相等时间内的位移存在什么规律。

实验器材

带有倾斜直槽的支架、两个光电门、数字计时器、小球、刻度尺、坐标纸、频闪照相机等。

实验步骤

1．按照原理图安装好器材。

2．让小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放，记录下小球经过光电门B和光电门C的时间及小球由光电门B到光电门C的时间，填入表格中。

3．测出两光电门之间的距离s，填入表格中。

4．改变光电门的位置，重复第2、3步操作。

小球经过两个光电门实验数据表

小球直径D＝0.02 m

5．取走两光电门，让小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放，用频闪照相机对运动小球拍照。

 

数据分析

1．分析小球沿倾斜直槽运动的速度特点

(1)根据表格中获得的数据，计算小球经过光电门B、C时的速度。

(2)以速度v为纵轴，以小球经过两光电门的时间t为横轴，描点作出小球的v-t图像。

(3)可以得出小球运动的v-t图像是一条倾斜的直线，说明小球沿倾斜直槽运动时速度是均匀变化的，属于匀变速直线运动。

2．匀变速直线运动的位移特点

(1)用刻度尺测量相邻两球之间的位移。

(2)由数据可以得出s1<s2<s3<s4<s5，即相邻相等时间内的位移不相等，且在增加。

(3)由Δs1＝Δs2＝Δs3＝Δs4可得：相邻相等时间内增加的位移是相等的。

注意事项

1．保证每次释放小球的位置相同且由静止释放。

2．保持光电门B的位置不变。

3．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坐标平面中央。

4．在测量频闪照片相邻两球位置间距时，应将刻度尺与照片对齐，且一次性读出所需数据。