(讲义)第2章 第1节 匀变速直线运动的特点-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册(粤教版2019)

第一节　匀变速直线运动的特点 1．通过实验探究小球沿倾斜直槽运动的速度变化的特点，掌握用图像来处理实验数据、得出规律的方法． 2．知道匀变速直线运动的概念，了解其特点，会判断物体的运动是否是匀变速直线运动． 3．通过利用实验探究物理规律，学会与他人合作、交流，提高实验探究能力，并能解决实际问题． 知识点一　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． 　(1)速度增大的运动是匀加速直线运动． (　　) (2)速度减小的运动一定是匀减速直线运动． (　　) (3)速度均匀增加(或减小)的运动是匀变速直线运动． (　　) [答案]　(1)×　(2)×　(3)√ 知识点二　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v-t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)(3)步5次，把数据都填入表格中． 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．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v-t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． 知识点三　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是相等的． 【典例1】　光电计时器是一种常用的计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间．现有某滑块在斜面上滑行，先后通过光电门1和2，计时器显示的挡光时间分别为t1＝5×10－2s、t2＝3×10－2s，从光电门1到光电门2所经历的总时间Δt＝0.15 s，用分度值为1 mm的刻度尺测量滑块的长度为d，示数如图乙所示． 甲 乙 (1)滑块的长度d为多少？ (2)滑块通过光电门1和2的速度v1、v2的大小分别为多少？ (3)求滑块的加速度大小(小数点后保留两位小数). [解析]　(1)由题图可知d＝4.45 cm. (2)通过光电门的速度分别为 v1＝＝0.89 m/s v2＝≈1.48 m/s. (3)滑块的加速度a＝＝ m/s2≈3.93 m/s2．　 [答案]　(1)4.45 cm　(2)0.89 m/s，1.48 m/s (3)3.93 m/s2 【典例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