内容正文:
第一节 匀变速直线运动的特点
第二章 匀变速直线运动
物理
观念
通过实验,认识匀变速直线运动的速度特点和位移特点,进一步理解匀变速直线运动的物体加速度不变。
科学
思维
匀变速直线运动是最简单的变速运动,通过相关学习,要让学生了解物理研究过程中通常采取的是由浅入深、循序渐进的研究思路。
科学
探究
围绕匀变速直线运动的特点进行实验探究,通过实验认识匀变速直线运动的速度特点、位移特点,使学生从中学会仪器的操作,培养学生的观察力和归纳能力。
核心素养目标
知识点二 匀变速直线运动的位移特点
知识点一 匀变速直线运动的速度特点
课时精练
内
容
索
引
知识点一 匀变速直线运动的速度特点
索引
实验:探究小球沿倾斜直槽运动速度变化的特点
1.实验原理
利用数字计时器计算瞬时速度:小球直径D与经过光电门的时间t的比值是小球经过光电门的平均速度,用该平均速度表示小球经过光电门的瞬时速度。
2.实验器材
数字计时器、交流电源、倾斜直槽、小球(直径为0.02 m)、坐标纸。
核心归纳
3.实验步骤
(1)如图所示,将直径D=0.02 m的小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放,小球沿粗糙程度均匀的倾斜直槽向下滚动。
(2)用数字计时器分别采集小球经过B、C两个光电门的时间,计算得到小球通过光电门B、C的瞬时速度,从同一位置A再次由静止释放小球,通过数字计时器测量小球经过两个光电门之间的时间。
(3)改变光电门C的位置,重复操作,将实验数据填入表格,并作出小球运动的v -t图像。
项目 实验次数
1 2 3 4 5
小球经过光电门B的遮光时间t1/s
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.数据处理:在坐标纸上建立直角坐标系,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,在图中描点作出小球运动的v -t图像。
5.实验结论:各点在v -t图像中可大致拟合成一条直线,说明小球在倾斜直槽内运动时,速度随时间均匀地变化,即在相等时间内速度的变化相等。
在“探究匀变速直线运动的速度特点”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五个计数点,每相邻两个计数点之间还有四个点没有画出,打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz。
典题应用
例1
(1)由纸带上的数据计算小车通过B、C、D点时的速度分别为vB=____m/s,vC=________m/s,vD=________m/s。(计算结果均保留3位有效数字)
1.38
2.64
3.90
(2)在如图乙所示的坐标系中作出小车运动的v -t图像(从打出A点时开
始计时)。
答案:见解析图
根据(1)中求出的速度在坐标系中描点连线,可得v -t图像如图所示。
(3)根据(2)所作图像能确定小车做匀变速直线运动吗?并说明理由:____
__________________________________________________________。
能,
由图像知:a= 不变化,故能判定小车做匀变速直线运动
针对练.在“探究匀变速直线运动的速度特点”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的一段纸带如图甲所示,在纸带上选取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)由纸带提供的数据求出打下C、E两点时小车的速度,并填入下表:
相邻两计数点间的时间间隔为T=0.1 s,用一段很短时间内的平均速度可替代中间时刻的瞬时速度,则
计数点 B C D E
计数点对应的时刻t/s 0 0.1 0.2 0.3
打下计数点时小车的速度v/(m ·s-1) 0.25 0.45
0.35
0.55
(2)根据上表中的数据,在图乙中作出小车运动的v -t图线,并分析小车速度随时间变化的规律为:________________________________。
画出的v -t图线应为一条倾斜直线,如图所示。
小车运动的v -t图线是一条倾斜的直线,说明小
车速度随时间均匀增加。
见解析 图小车速度随时间均匀增加
计数点 B C D E
计数点对应的时刻t/s 0 0.1 0.2 0.3
打下计数点时小车的速度v/(m ·s-1) 0.25 0.35 0.45 0.55
(3)根据作出的v -t图线可得小车运动的加速度为________m/