2.1 匀变速直线运动的研究 课件 -2025-2026学年高一上学期物理教科版必修第一册

“2.1 匀变速直线运动的研究” 开始 菜单 环节一：匀变速直线运动（复习） 如图所示为一物体的v－t图像，物体的加速度随时间如何变化？速度随 时间如何变化？ v t O Δt1 Δv1 t1 v1 t2 v2 t3 v3 t4 v4 t5 v5 Δt2 Δv2 Δt3 Δv3 物体运动的加速度保持不变，速度随时间均匀变化。 环节一：匀变速直线运动（复习） 1.定义： 随时间均匀变化的直线运动叫作匀变速直线运动。 匀变速直线运动中， 保持不变。 2.分类 速度 加速度 匀减速 3.特点： （1）相等时间Δv相等，速度均匀变化 （2）a恒定保持不变 （3）v-t图像是一条倾斜直线 　 (多选)(2024·德阳市高一期中)关于匀变速直线运动，下列说法正确的是 A.匀变速直线运动是速度随时间均匀变化的运动 B.匀变速直线运动是位移随时间均匀变化的运动 C.匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜的直线 D.速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动 例1 √ √ 环节二：实验：研究小车的运动 小车在恒定拉力作用下的运动是匀变速直线运动吗？ 小车在倾斜直轨道上的运动是匀变速直线运动吗？ 实验目的 实验器材 探究小车速度随时间变化的规律 用钩码通过细绳绕过定滑轮来拉小车 环节二：实验：研究小车的运动 实验方案一：用打点计时器进行研究 需要测量小车运动不同时刻的速度 测量位移和时间 刻度尺测量位移 由纸带直接读出时间 小车拖动纸带运动，打点计时器打出点迹 环节二：实验：研究小车的运动 实验步骤 1.把一端带有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面。木板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有钩码的细绳。 2.用手按住小车，使它在靠近打点计时器的位置保持静止状态。先______________________，待它稳定工作后 (均选填“开启打点计时器的电源”或“释放小车”)，使它在恒定拉力作用下开始运动，并打出一条纸带，随后立即关闭电源。 3.换上新纸带，并增减所挂钩码(或在小车上放置重物)重新操作两次。 开启打点计时器的电源 释放小车 环节二：实验：研究小车的运动 数据分析 (1)记录数据 取某计数点相邻两计数点，算出此段的平均速度，该点的瞬时速度近似等于此段的平均速度( 注意估读、单位以及有效数字)。 将结果填入下面表格中。 思考：为了验证小车的运动是否为匀变速直线运动， 该对上述数据进行怎样的分析，从而得出结论？ 环节二：实验：研究小车的运动 (2)分析数据 方法一：取任意两个点，用它们的速度差Δv=v2-v1除以相应的时间差Δt=t2-t1，求得加速度。如果取不同的两个点，求得的加速度都 ，则小车的运动是匀变速直线运动。 相等 环节二：实验：研究小车的运动 方法二：绘制v-t图像 ①在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点，绘制v-t图像，如图所示。 ②如果该图像在误差允许的范围内，可以看作一条 ，则该运动是匀变速直线运动。 倾斜的直线 环节二：实验：研究小车的运动 教材P34 这些区段的平均速度都相等。 结论：某段区间的平均速度等于该区间中间时刻的瞬时速度，即=vPQ的中间时刻。 环节二：实验：研究小车的运动 教材P35 相邻的相等时间间隔内的位移差为常数。它常常用来作为判断物体是否做匀变速直线运动的依据。 环节二：实验：研究小车的运动 注意事项 (1)开始释放小车时，应使小车 (填“靠近”或“远离”)打点计时器。 (2)先 ，等打点稳定后，再 。(均选填“打开打点计时器”或“释放小车”) (3)打点完毕，立即关闭电源。 (4)选取一条点迹清晰的纸带，舍掉开头点迹密集部分，选取适当的计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少。 (5)不要分段测量各段距离，应尽可能地一次测量完毕(可统一量出各计数点到计时起点之间的距离)。 (6)在坐标纸上画v-t图像时，注意坐标轴单位长度的选取，使大致布满坐标纸。 靠近 打开打点计时器 释放小车 环节二：实验：研究小车的运动 实验方案二：用位移传感器进行研究 环节二：实验：研究小车的运动 实验方案二：用光电门进行研究 　 (2024·成都市高一期中)在“研究小车的运动”的实验中， (1)实验室中给出了下列器材。 A.电磁打点计时器　B.天平　C.低压交流电源　D.低压直流电源　E.细绳和纸带　F.重物和小车　G.秒表　H.一端有滑轮的长木板　I.刻度尺 已经选出的器材有A、E、F、H，还需要　　　 。 例2 C、I (2)某同学按照以下步骤进行操作： A.换上纸带重复做三次，选择一条较为理想的纸带； B.将电磁打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，接上低压交流电源； C.把小车停在靠近电磁打点计时器的地方，先释放小车，再启动电磁打 　点计时器； D.断开电源，取下纸带； E.把一条细绳拴在小车前端，细绳跨过滑轮挂上重物，把纸带固定在小 　车后端并让纸带穿过电磁打点计时器。 以上步骤有错误的是　　(填步骤前的字母)，应更正为_______________ 　　　　 ；步骤合理的顺序是　　　　(填步骤前的字母)。 C 先启动电磁打点 计时器，再释放小车 BECDA 　在用电火花打点计时器(频率为50 Hz)“研究匀变速直线运动”的实验中，如图甲所示的是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，两相邻计数点间还有四个点未画出。 例3 甲　　　　　　　　 乙 (1)已求出vB＝1.25 m/s，还可求出vC＝　　　m/s，vD＝　　　m/s； 2.27 3.29 中间时刻的瞬时速度等于平均速度 (2)利用求得的数值在图乙中作出小车的v－t图线(以打A点时开始计时)，并根据作出的图线求出小车运动的加速度a＝　　　　m/s2； 甲　　　　　　　　 乙 10.2 v－t图线的斜率表示加速度，则加速度 a＝k＝＝10.2 m/s2 (3)将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标大约是0.23 m/s，此速度的物理意义是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 打点计时器打下点A时小车对应的速度 探究小车速度随时间变化的规律 实验思路 实验器材 进行实验 数据分析 注意事项 方案二：用位移传感器研究小车的运动 数据分析注意事项 操作步骤注意事项 图像法：作出小车运动的v－t图像 实验步骤1、2、3、4 打点计时器(带导线)、交变电源、纸带、一端带有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、复写纸、坐标纸 用钩码牵引小车在长木板上运动，分析纸带，计算小车不同时刻瞬时速度 方案一：用打点计时器进行研究 环节三：课堂小结 $