高中物理粤教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动第一节 匀变速直线运动的特点教课ppt课件

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1.知道匀变速直线运动的定义及速度、位移特点.(物理观念)2.掌握利用实验及图像来处理物理规律的能力.(科学思维)3.学会与他人合作、交流,提高理论联系实际的能力.(科学探究)
一、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.3.位移特点: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.
想一想匀变速直线运动分成三个词——运动、直线、匀变速,分别是什么意思?要点提示 “运动”就是空间位置的改变;“直线”就是物体运动时不转弯;“匀变速”就是加速度的大小、方向都恒定.
二、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)小球经过光电门的瞬时速度:计算出小球经过光电门的平均速度来代替瞬时速度.(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,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填入表格中.(3)让小球重复刚才的过程,记下从B到C的时间t,测量出B,C间的位移s.填入表格中.(4)改变光电门C的位置,重复第(2)(3)步五次,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)步时要与第(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.
1.正误判断,判断结果为错误的小题请说明原因.(1)加速度大小不变的直线运动是匀变速直线运动.(　　)解析 加速度大小、方向均不变的直线运动才是匀变速直线运动.答案 ×(2)匀变速直线运动的速度方向一定不变.(　　)解析 匀变速直线运动是加速度大小、方向均不变的运动,速度可以先减小到零,再反向加速.答案 ×
(3)在两个连续相等的时间内,位移之差是一个恒量的直线运动,一定是匀变速直线运动.(　　)解析 应该是“任意两个”连续相等的时间内.答案 ×
2.(多选)如图所示的四个图像中,表示物体做匀加速直线运动的是(　　)
解析 做匀加速直线运动的物体速度随时间均匀增大,其图线远离时间轴,故选项A、D正确.答案 AD
3.下图为一条记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔T=0.1 s.
(1)在如图所示的坐标系中作出小车的v-t图像.
(2)将图线延长与纵轴相交,交点的速度大小是　　　　 cm/s,此速度的物理意义是　　　　　　　　　　　　. (3)小车的加速度为　　　　 m/s2.(保留3位有效数字) 
解析 (1)根据图中数据计算出各点的速度,然后描点连线作出图像,如图所示.
(2)从图像上可以看出,将图线延长与纵轴相交,交点的速度大小是11.50 cm/s,此速度的物理意义是表示A点的瞬时速度.(3)v-t图像的斜率大小表示加速度的大小,求得加速度a=0.495 m/s2.
答案 (1)见解析图(2)11.50　表示A点的瞬时速度(3)0.495
例题数字计时器是一种常用的计时仪器,其结构如图甲所示.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.
(1)滑块的长度d为多少?(2)求滑块通过光电门1和2的速度v1、v2的大小.(3)求滑块的加速度大小.(小数点后保留两位小数)
解析 (1)由题图可知d=4.45 cm.
答案 (1)4.45 cm　(2)0.89 m/s　1.48 m/s(3)3.93 m/s2
规律方法匀变速直线运动的两点注意事项:(1)匀变速直线运动的v-t图像,斜率不变.(2)连续相等时间内位移的改变量Δs相等.
变式训练将小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放,小球沿着倾斜直槽向下运动,得到如图所示的频闪照片.
经测量s1=3.00 cm,s2=6.50 cm,s3=10.0 cm,s4=13.50 cm,s5=17.00 cm.(1)判定小球是否做加速运动.(2)证明小球做匀变速直线运动.
解析 (1)因为s1答案 (1)是　(2)见解析
1.如图所示,气垫导轨上的滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,数字计时器可自动记录遮光时间t,测得遮光条的宽度为d,用 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使 更接近瞬时速度,正确的措施是(　　)A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑块的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角
解析 此实验中利用平均速度等效替代瞬时速度,故只能尽量减小计算平均速度的位移,即换用宽度更窄的遮光条,选项A正确.答案 A
2.一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号.如图甲所示,1位置恰为小球刚开始运动的瞬间的位置,从此时开始计时,摄影机连续两次曝光的时间间隔均相同,小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1=0,v2=0.06 m/s,v3=　　　 m/s,v4=0.18 m/s,v5=　　　 m/s(均保留两位小数).在图乙所示的坐标纸上作出小车的速度—时间图像(保留描点痕迹).