07 第二章 第一节 匀变速直线运动的特点-【名师导航】2026-2027学年高中物理必修第一册同步讲义（粤教版）

 

 

第一节　匀变速直线运动的特点

[学习目标]　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v-t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．会利用频闪照相机确定物体在某一时刻的位置，判断匀变速直线运动的位移特点．

知识点一　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B、C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．

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．

6．匀变速直线运动

加速度恒定不变的变速直线运动．

7．匀变速直线运动的速度特点

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．

知识点二　匀变速直线运动的位移特点

1．实验器材

倾斜直槽(带刻度)、小球、频闪照相机．

2．实验步骤

(1)把倾斜直槽放置在水平桌面上．

(2)将小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放，用频闪照相机对小球的运动进行拍照．

3．数据处理

(1)比较相邻的相等时间内的位移s1、s2、s3、s4和s5的大小(如图所示)．

(2)比较相邻的相等时间内的位移之差Δs1、Δs2、Δs3、Δs4的大小．

4．实验结论

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＝5×10-2 s、t2＝3×10-2 s，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