内容正文:
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
第1讲 运动的描述
一、1.(1)质量 (2)大小 形状 2.参考
二、轨迹 初位置 末位置 轨迹 矢量 矢量 标量 代数
三、1.位移 2.某一时刻 某一位置 切线 3.瞬时速度
四、1.变化快慢 2.速度的变化量 3.Δv 合力 无关
【质疑辨析】
提示:(1)√。
(2)×。运动的物体也能选作参考系。
(3)×。单向直线运动的物体,位移大小才一定等于路程。
(4)×。瞬时速度的方向也可能和平均速度方向相反。
(5)√。
(6)√。
第2讲 匀变速直线运动规律
一、1.加速度 3.(1)v0+at (2)v0t+at2 (3)2ax
二、1.aT2
2.(1)1∶2∶3∶…∶n (2)1∶4∶9∶…∶n2
(3)1∶3∶5∶…∶(2n-1)
【质疑辨析】
提示:(1)√。
(2)×。也可以是曲线运动,例如平抛。
(3)×。加速度的方向与速度方向一定相同,但是速度不一定为正值。
(4)√。
(5)√。
(6)×。不能根据位移比反推运动状态。
第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动
一、1.重力作用 静止 2.0 g
3.gt gt2 2gh
二、1.上 g 2.v0-gt v0t-gt2 -2gh
【质疑辨析】
提示:(1)×。自由落体运动只受重力的作用。
(2)√。
(3)√。
(4)√。
(5)×。到达最高点后下落,此时速度方向向下,位移方向向上。
第4讲 运动图像
一、1.时间 速度 相遇
2.速度 速度相等 加速度 位移
【质疑辨析】
提示:(1)×。x-t图像表示物体位移随时间变化的关系。
(2)×。x-t图像斜率的正负表示速度的方向。
(3)×。x-t图像为曲线时,这仅仅表示在不同时间段内物体的位移大小有变化。
(4)×。v-t图像上两图线的交点表示速度相同。
(5)√。
实验一 研究匀变速直线运动规律
无滑轮 接通电源 放开小车
学科网(北京)股份有限公司
$
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
第1讲 运动的描述
一、质点、参考系(必修一第一章第1节)
1.质点 理想化模型
(1)定义:用来替代物体的有_______的点。
(2)物体可视为质点的条件:物体的_______和__________对问题的研究与解决的影响可忽略不计。
2.参考系
在描述运动时,用来作_______的物体。
二、位移与路程(必修一第一章第2节)
项目
位移
路程
物理意义
描述物体位置的变化
描述物体运动__________的长短
定义
用由__________指向__________的有向线段表示
物体运动______的长度
区别
位移是_______(选填“矢量”或“标量”),符合______运算法则
路程是______(选填“矢量”或“标量”),符合______运算法则
联系
提醒:位移的大小小于等于路程,物体只有做单向直线运动时,位移的大小才等于路程。
三、平均速度、瞬时速度与速率(必修一第一章第3节)
1.平均速度:物体发生的位移与发生这段位移所用时间之比,即=,是矢量,其方向就
与位移、时间对应
是对应______的方向。
2.瞬时速度:运动物体在_____________或经过__________的速度,是矢量,其方向是物
与位置、时刻对应
体在这一时刻的运动方向或运动轨迹的_______方向。
3.速率:_____________的大小,是标量。
四、加速度(必修一第一章第4节)
1.物理意义:描述物体速度_____________的物理量。
2.定义:物体___________________与发生这一变化所用时间之比。定义式:a=,单位:m/s2。
3.方向:与_____________的方向一致,由_______的方向决定,而与v0、v的方向_______(选填“有关”或“无关”),是矢量。如图所示,取初速度方向为正方向。
质疑辨析
(1)体积很大的物体,有些情况下也能看作质点。( )
(2)只有静止的物体才能选作参考系。 ( )
(3)做直线运动的物体,其位移大小一定等于路程。 ( )
(4)瞬时速度的方向与平均速度的方向一定相同。 ( )
(5)物体的加速度很大,其速度可能为零。 ( )
(6)物体做加速运动,其加速度可能为负值。 ( )
第2讲 匀变速直线运动规律
一、匀变速直线运动的概念及规律(必修一第二章第2、3节)
1.概念:沿着一条直线,且__________不变的运动。
指大小方向均不变
2.分类
(1)匀加速直线运动:a与v同向;
(2)匀减速直线运动:a与v反向。
3.基本公式
(1)速度公式:v=_________________。
(2)位移公式:x=_________________。
(3)速度—位移关系式:v2-=__________。
二、常用推论(必修一第二章第2、3节)
1.匀变速直线运动的三个重要推论
2.初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论
(1)1T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn=_________________。
(2)1T内、2T内、3T内、…、nT内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn=_____________________。
(3)第1个T内、第2个T内、第3个T内、…、第n个T内的位移之比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN=________________________。
(4)
从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-)。
质疑辨析
(1)匀变速直线运动是速度均匀变化的直线运动。 ( )
(2)若运动物体的加速度不变,则物体做匀变速直线运动。 ( )
(3)匀加速直线运动的加速度一定为正值。 ( )
(4)做匀变速直线运动的物体,在任意时间段内中间时刻的瞬时速度都等于该过程内的平均速度。( )
(5)在匀变速直线运动中,中间时刻的速度一定小于该时间段内位移中点的速度。( )
(6)在直线运动中,第1个T内、第2个T内、第3个T内、…的位移之比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…=1∶3∶5∶…,则该运动一定是匀变速直线运动。 ( )
第3讲 自由落体运动和竖直上抛运动
一、自由落体运动的规律及应用(必修一第二章第4节)
理想化模型
1.定义:物体只在_____________下从_______开始下落的运动。
2.特点:初速度为_____,加速度为______的匀加速直线运动。
3.规律:
4.说明:
自由落体运动是一种特殊的匀加速直线运动,初速度为0的匀变速直线运动规律都适用于自由落体运动。
如图所示是用频闪周期为T的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。
提醒:物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动,从中间截取的一段运动过程不是自由落体运动,等效于竖直下抛运动,应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决此类问题。
二、竖直上抛运动(必修一第二章第4节)
理想化模型
1.特点:初速度竖直向_____,加速度为_____的匀变速直线运动。
2.规律:
3.分析方法:
(1)分段法:
上升段,匀减速直线运动;
下降段:自由落体运动。
(2)全程法:初速度v0向上,加速度g向下的匀变速直线运动。
质疑辨析
(1)物体由静止下落即做自由落体运动。 ( )
(2)同一地点,轻重不同的物体的g值一样大。( )
(3)做自由落体运动的人,下落的速度与下落时间成正比。 ( )
(4)做竖直上抛运动的物体,上升段与下降段经过同一位置的速度一定等大反向。( )
(5)做竖直上抛运动的物体,速度与位移的方向总是相同的。 ( )
第4讲 运动图像
一、常规图像(必修一第一章第2、3节)
1.x-t图像
图像的意义:x-t图像反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律。
2.v-t图像
图像的意义:v-t图像反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律。
提醒:关于x-t图像和v-t图像的三点注意
(1)无论x-t图像、v-t图像是直线还是曲线,所描述的运动都是直线运动。
(2)x-t图像和v-t图像都不表示物体运动的轨迹。
(3)x-t图像和v-t图像的形状由x与t、v与t的函数关系决定。
二、非常规图像
1.对于非常规运动图像,可由运动学公式推导出两个物理量间的函数关系,再根据函数关系来分析图像的斜率、截距、面积与物理量间的对应关系。
2.常见的三种非常规图像
(1)a-t图像
(2) -t图像
(3)v2-x图像
质疑辨析
(1)x-t图像表示物体运动的轨迹。 ( )
(2)x-t图像中的图线过t轴表明速度方向一定发生变化。 ( )
(3)x-t图像为曲线,说明物体做曲线运动。 ( )
(4)v-t图像上两图线的交点表示两物体此时相遇。 ( )
(5)v-t图像与t轴所围面积在数值上等于这段时间内位移的大小。 ( )
实验一 研究匀变速直线运动规律
实验
原理
1.打点计时器
所用交流电源的频率f=50 Hz时,每隔0.02 s打一次点。
2.瞬时速度及加速度的测量
(1)瞬时速度的测量:==
(2)加速度的测量
①图像法:绘制v-t图像,由“斜率”求得加速度;
②逐差法:xm-xn=(m-n)aT2或xⅡ-xⅠ=aT2
实验方案
实验装置
实验步骤
数据处理
打点
计时器
(1)安装:按照实验装置,把打点计时器固定在长木板__________的一端,接好电源;
(2)连接:把一细绳系在小车上,细绳绕过滑轮,下端挂合适的钩码,纸带穿过打点计时器,固定在小车后面;
(3)释放:把小车停在靠近打点计时器处,先__________,后__________;小车运动一段时间后,断开电源,取下纸带;
(4)重复:更换纸带重复实验三次,选择一条比较理想的纸带进行测量、分析
(1)利用平均速度求瞬时速度:vn==。
(2)方法一:逐差法求加速度
a1=,a2=,a3=,则a==
方法二:利用速度—时间图像求加速度
作出速度—时间图像,通过图像的斜率求解小车的加速度
误差分析
(1)纸带运动时摩擦力不均匀,打点不稳定引起误差。
(2)计数点间距离的测量有偶然误差。
(3)作图有误差
学科网(北京)股份有限公司
$