第二章 第一节 匀变速直线运动的特点-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一物理必修第一册同步课堂高效讲义教师用书word（粤教版2019）

第一节　匀变速直线运动的特点

【素养目标】　1.进一步练习使用打点计时器。2.会测量小车的瞬时速度。3.通过实验，认识匀变速直线运动的速度特点和位移特点。

知识点一　匀变速直线运动的速度特点

 一、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。

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，完成一次测量。

(3)改变光电门C的位置，重复上述操作，将实验数据填入表格。

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。

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二、匀变速直线运动

1．定义：加速度恒定不变的变速直线运动。

2．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。

(2024·河南高一校联考期中)某实验小组用图甲所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。

(1)除图甲中标明的实验器材外，在下列仪器或器材中，还需要的是____________。

A．电压合适的50 Hz交流电源

B．电压可调的直流电源

C．刻度尺

D．弹簧测力计

E．天平(含砝码)

F．秒表

(2)实验小组安装并调整好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次，打出若干条纸带。从中选出了如图乙所示的一条纸带并确定出O、A、B、C…计数点(相邻计数点间还有4个计时点没有标出)，图中标出了相邻计数点之间的距离。他们根据纸带上的数据，尽可能精确地算出打下B、C、D、E计数点时小车的瞬时速度，记录在表中，请在表中补上A点的数据。

(3)以O点为计时零点，请在图丙中画出小车速度v随时间t变化的图线。

(4)由v-t图像可判断该小车做匀变速直线运动，其依据是____________。

A．该图线表示小车通过的位移随时间均匀变化

B．该图线表示小车的瞬时速度随时间均匀变化

C．该图线表示小车的加速度随时间均匀变化

(5)由实验数据可知小车的加速度大小为____________m/s2(结果保留3位有效数字)。

答案：(1)AC　(2)0.605　(3)见解析图　(4)B　(5)1.96

解析：(1)打点计时器的工作电源是交流电；实验中测量纸带上计数点间的距离，需用刻度尺；实验中不需要天平测量重物的质量；打点计时器是计时的仪器，所以不需要秒表。故选AC。

(2)电源的频率为50 Hz，所以两相邻计数点的时间间隔T＝5×0.02 s＝0.1 s

用OB间的平均速度近似表示A点的瞬时速度，可得打A点时小车的瞬时速度为vA＝