内容正文:
5.3 直线运动
匀速直线运动
(最简单的机械运动)
物体沿着直线且速度不变的运动
任何时刻,任何路段
速度的大小和方向都不发生改变
任何时刻速度相等 → 任意相同时间内,通过的路程相同
变速直线运动
物体在做直线运动时,速度大小发生变化的运动
相同时间内,通过的路程不同
总路程
总时间(包括中途停留的时间)
当物体做变速直线运动时,如何描述物体运动的快慢?
平均速度 粗略描述物体运动的快慢
平均速度:
总路程
总时间
认一认:
内径约为1cm、长约60cm的玻璃管中注满水,管内留一小气泡。
看一看:
使玻璃管翻转后竖直放置,观察气泡的运动情况。
议一议:
如何测出气泡通过10cm、20cm、30cm所用的时间?
研究充水玻璃管中气泡的运动规律
学生实验 研究气泡的运动速度
实验与记录
1. 在长约120 cm的玻璃管中注水近满,上端留一小段空气柱,用橡皮塞塞住管口。将玻璃管右端抬高至 CA 位置,使气泡处在右端。
2. 把右端放到桌面上,观察气泡自 B 向 D 的运动情况。
说一说 气泡自 B 向 D 的运动有什么特点?
想一想 如何研究气泡运动的特点?根据你的想法,需要哪些测量器材?
学生实验 研究气泡的运动速度
实验与记录
通过测量物体运动的路程和对应的时间,可以研究它的运动特点。
3. 测量气泡从点 O 运动到 20 cm、40 cm、60 cm 和 80 cm 处所用的时间,并填入表1。
从点 O 开始的路程 s/cm 0 20 40 60 80
从点 O 开始计时的时间 t/s
数据处理
1. 根据表 1 中的数据,计算气泡通过各区间的时间和相应的速度,填入表 2。
区间 s′/cm 0-20 20-40 40-60 60-80
通过各区间的时间 t′/s
通过各区间的速度 v /(m·s-1)
2. 根据表 1 中的数据,在图所示的坐标系中,画出气泡
运动的路程-时间(s - t)图像。
交流与小结
1. 根据气泡通过各区间的速度,你能得出什么结论?
2. 对你画出的 s - t 图像进行分析:气泡运动一段距离后,其通过的路程与所用的时间有什么关系?
学生实验 研究气泡的运动速度
v/(m/s)
实验表明:做匀速直线运动的物体,在任意相等的时间内通过的路程相等,路程与时间成正比。
匀速直线运动有什么性质?
4
8
12
16
v/(cm/s)
4
8
12
16
1
2
3
4
5
6
7
8
想一想 在玻璃管上做标记时,计时起点O与玻璃管的开口留有适当的距离,这样做有什么好处?
每隔20cm做一个标记,这样做有什么好处?
匀速直线运动有什么性质?
时间t/h
时间t/h
时间t/h
时间t/h
路程s/km
速度v/(km·h-1)
交流与讨论 比较轿车和皮卡运动的场景、路程-时间和速度-时间图像,描述它们在该场景中运动时,有何相同点?有何不同点?
轿车
皮卡
轿车
轿车
皮卡
皮卡
像甲车一样:在相同的时间内通过的路程相等,这种运动叫做匀速直线运动。
像乙车一样:在相同的时间内通过的路程不相等,这种运动叫做变速直线运。
在变速运动中,用平均速度表示物体运动的快慢
一、匀速直线运动
(1)定义:我们把速度不变的直线运动叫做匀速直线运动。
(2)特点:在相等的时间内通过的路程是相等的。通过相等路程所用的时间相等。
(3)做匀速直线运动的物体,速度的大小是定值,与路程、时间____关。
(4) 路程—时间图象(s-t图像)
无
是一条直线
苹果和羽毛做的是匀速直线运动吗?
你判断的依据是什么?
注意
t
s
在变速运动中,速度只能大体上反映做变速直线运动的快慢程度。
V =
二、变速直线运动
速度改变的直线运动叫变速直线运动。
平均速度不是速度的平均值,它反映的是某段时间或某段路程的运动快慢。所以在说平均速度时必须说明哪一段时间或路程才有意义。
t2
v2
t1
v3
t3
结论:小车沿斜面顶端到底端的速度在逐渐增大
实验器材:
实验目的:
学会用刻度尺和停表来测量小车的平均速度
实验原理:
三、平均速度的测量
注意事项:
①斜面不宜垫的太低或太高
太低:
太高:
斜面的坡度很缓,不宜于小车下滑
斜面坡度太大,小车下滑的速度很快,运动时间变短,不便于测量
②小车通过的路程,应从开始计时的车头量到计时结束的车头(不是斜面长度)
实验器材与装置:
s-t 图像(路程—时间图像)
反映物体运动路程随时间的变化规律
直线的倾斜程度越大,物体运动的速度也就越大
v-t 图像(速度—时间图像)
反映物体速度随时间的变化规律
例题 铁路桥全长 6.77 km,设一辆全长为 400 m 的高速列车通过铁路桥,所用时间为 2 min。请问:该高速列车运行的速度是多少?高速列车以该速度从上桥开
始行驶到扬州,全程为 95 km,需要多长时间?
火车过桥:
“高速列车通过铁路桥”是指从车头驶上大桥到车尾离开大桥,运行的距离 s1 为桥长 s 加上车长l,即 s1 = 6.77 km + 0.4 km = 7.17 km。
火车到扬州:
高速列车从上桥开始行驶到扬州的路程为 s2 = 95 km,此路程比高速列车的长度要长得多,因此在计算时可以不考虑高速列车的长度。
解:(1) 高速列车通过铁路桥运行的路程
s1 = s + l = 6.77 km + 0.4 km = 7.17 km
在桥上运动的时间t1 = 2 min =
则高速列车运行的速度
(2)高速列车以该速度从上桥开始行驶到扬州,
需要的时间
例1.甲、乙两物体同时同地向东运动,运动的s-t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.0~t1 时间内选甲为参照物,乙向东运动
B.t1~t3 时间内甲为匀速直线运动,t2 时刻甲、乙两物体相遇
C.t2~t4 时间内,甲的速度小于乙的速度
D.0~t4 时间内甲的平均速度比乙的平均速度要大
D
例2.甲、乙两物体从同一地点,同时向一个方向运动,甲乙两个物体的v-t图像如图所示,则( )
A.乙物体处于静止状态
B.甲物体在第3秒内朝负方向运动
C.甲乙两物体在第2s末相遇
D.甲物体做匀速直线运动
C
(3)实验时用 测量路程,用 测量时间。
(4)根据图中 SAB= cm,SBC= cm, SAC= cm;
信息回答:tAB= s, tBC= s, tAC= s;
VAB= m/s,VBC= m/s,VAC= m/s.
例3.如图是测小车的平均速度的实验装置
(1)测平均速度的原理是 。
(2)实验中应使斜面的坡度 选
(填“较大”或“较小”),这样做是为了测量 。
(5)通过实验可知,小车从斜面下滑时做 运动.其速度变化的特点是 。
随堂练习
1 .关于匀速直线运动的速度公式v= ,下列说法中正确的是( )
A.物体通过的路程s越大,运动的速度v越大
B.物体通过的时间t越大,运动的速度v越小
C.物体运动的速度v和路程s成正比,与时间t成反比
D.物体运动的速度可以利用v= 计算,但与s、t的大小无关
D
2.“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法。下列选项是明明同学利用频闪照相机拍摄的四个物体运动时的频闪照片(黑点表示物体的像),其中表示物体可能做匀速直线运动的是( )
A
3 .课外活动时,小明和小刚在操场上沿直线跑道跑步,如图所示是他们通过的路程随时间变化的图像。下列说法中正确的是( )
A.两人都做变速直线运动
B.两人都做匀速直线运动
C.前2s内,小刚跑得较快
D.全程8s内,小刚的平均速度
大于小明的平均速度
C
4 .如图为甲、乙两物体运动时,相隔相同时间所在的不同位置。由图可知, 物体在做匀速直线运动。若相邻间隔的时间为0.02s,则匀速直线运动的物体运动的速度为 m/s。
甲
0.75
5 .小华同学在研究玩具小车做直线运动的路程和时间变化关系时,画出的图像如图所示。小车在0~4s内处于 (选填“匀速直线运动”、“加速运动”、“减速运动”或“静止”)状态;在4~11s内,小车运动的路程是 m;在0~11s内小车的平均速度为 m/s(结果保留两位小数)。
匀速直线运动
3
0.64
6 .如表是某次列车组列车运行时刻表的一部分。
(1)列车由上海驶往南京的平均速度为多少?
(2)若该列车从苏州到常州的平均速度为129km/h,则时刻表上①为多少?
(3)若列车长200m,完全通过长1200m桥需要40s,则此过程中列车的平均速度是多少?
Lavf57.41.100
Lavf57.62.100
100111021000101210101002100010021010010210000012100011121001111210011102
Lavf57.62.100
$$