教科版高中物理必修第一冊第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究課件

1.速度隨時(shí)間均勻變化的直線運(yùn)動(dòng)叫作勻變速直線運(yùn)動(dòng)。在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,加速度保持

不變。2.勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻減速直線運(yùn)動(dòng),統(tǒng)稱為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。1勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究知識點(diǎn)1勻變速直線運(yùn)動(dòng)必備知識清單破1.實(shí)驗(yàn)器材小車、一端附有滑輪的長木板、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、坐標(biāo)紙、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。2.方法方法一:取任意兩個(gè)點(diǎn),用它們的速度差Δv=v2-v1除以相應(yīng)的時(shí)間差Δt=t2-t1,求得加速度。如果

取不同的兩個(gè)點(diǎn),求得的加速度都相等,則小車的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。方法二:把各0.02s時(shí)間段內(nèi)的平均速度當(dāng)作起點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度,繪制v-t圖像。如果該圖像

在誤差允許的范圍內(nèi),可以看作一條傾斜的直線,則該運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng),如圖所示。知識點(diǎn)2實(shí)驗(yàn):研究小車的運(yùn)動(dòng)(以教材中的方案1為例)

3.實(shí)驗(yàn)步驟(1)如圖所示,把一端附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固

定在長木板沒有滑輪的一端,連接好電路。

(2)把紙帶前端固定在小車后部,然后穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。把一條細(xì)繩拴在小車上,使細(xì)繩跨過

滑輪,下面掛上適當(dāng)?shù)你^碼。(3)把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置,先接通電源,后釋放小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)

時(shí)器就在紙帶上打下一行小點(diǎn),隨后立即關(guān)閉電源。(4)更換紙帶,重復(fù)操作兩次。(5)增減鉤碼個(gè)數(shù),再做兩次實(shí)驗(yàn)。知識辨析黃玲同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn):1.利用刻度尺測量計(jì)數(shù)點(diǎn)間長度時(shí),必須從打下的第一個(gè)點(diǎn)開始測量嗎?不是。如果剛開始打的點(diǎn)間距太小,就應(yīng)該舍掉這些比較密集的點(diǎn),在后面便于測量的地方找一個(gè)點(diǎn),作為第一個(gè)點(diǎn)開始測量,誤差會(huì)小一些。2.處理紙帶時(shí),她每隔3個(gè)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔和每4個(gè)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間

隔是一樣的嗎?是。每隔3個(gè)點(diǎn)和每4個(gè)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是一樣的,t=4T(T為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期)。提示提示3.作v-t圖像時(shí),應(yīng)該讓所有描的點(diǎn)都在所畫的圖線上嗎?不是。畫一條直線,讓這條直線通過盡可能多的點(diǎn),不在線上的點(diǎn)要均勻分布在直線的兩

側(cè),偏差比較大的點(diǎn)忽略不計(jì)。不是必須讓所有點(diǎn)都落在直線上,更不能用折線連接這些

點(diǎn)。4.求小車的加速度時(shí),先畫出小車的v-t圖像,量出圖線與t軸的夾角α,利用tanα求解小車的加

速度。這樣操作正確嗎?不正確。畫小車的v-t圖像時(shí),若坐標(biāo)軸選取的標(biāo)度不同,圖線與t軸的夾角α就可能不同,tanα不同,求出的小車的加速度就可能是錯(cuò)誤的。利用v-t圖像求小車的加速度時(shí),應(yīng)該用a=

求解。提示提示1.瞬時(shí)速度的計(jì)算(1)如圖所示,選一條比較理想的紙帶,舍掉開始一些比較密集的點(diǎn),在后面便于測量的地方找

一個(gè)點(diǎn),作為計(jì)數(shù)始點(diǎn),以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),并標(biāo)明0、1、2、3、4…。

(2)1、2、3、4…各點(diǎn)的瞬時(shí)速度分別為:v1=

、v2=

、v3=

…。定點(diǎn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及誤差分析關(guān)鍵能力定點(diǎn)破2.作出小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像(1)定標(biāo)度、描點(diǎn):坐標(biāo)軸的標(biāo)度選取要合理,應(yīng)使圖線大致分布在坐標(biāo)平面中央。描點(diǎn)時(shí)要

用平行于兩坐標(biāo)軸的虛線標(biāo)明該點(diǎn)的位置坐標(biāo)。(2)連線:畫一條直線,讓這條直線通過盡可能多的點(diǎn),不在線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè),偏

差比較大的點(diǎn)忽略不計(jì)。(3)得結(jié)論:觀察所得到的直線,若小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像是一條傾斜的直線,即當(dāng)時(shí)間增加相同的

值Δt時(shí),速度也會(huì)增加相同的值Δv,由此得出結(jié)論:小車的速度隨時(shí)間均勻變化。3.誤差分析(1)木板的粗糙程度不同,摩擦不均勻會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差;(2)根據(jù)紙帶測量的位移有誤差,從而計(jì)算出的瞬時(shí)速度有誤差(偶然誤差);(3)作v-t圖像時(shí)單位選擇不合適或人為作圖不準(zhǔn)確帶來偶然誤差。4.圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)要注意以下兩點(diǎn):(1)坐標(biāo)軸的標(biāo)度選取要合理,應(yīng)使圖像大致分布在坐標(biāo)平面中間位置。(2)觀察各數(shù)據(jù)點(diǎn),用平滑曲線(包括直線)擬合各點(diǎn),使曲線通過盡可能多的點(diǎn),不在曲線上的

點(diǎn)均勻分布在曲線兩側(cè),偏差比較大的點(diǎn)舍去。在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)得到一條點(diǎn)跡清

晰的紙帶,選取便于測量的部分進(jìn)行研究,把計(jì)時(shí)起點(diǎn)標(biāo)為0,往后每隔4個(gè)點(diǎn)標(biāo)定一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),

分別標(biāo)以1、2、3、4、5、6、7,如圖所示。

(1)已知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T,1、2兩點(diǎn)之間的距離為x2,2、3兩點(diǎn)之間的距離為

x3,則打下計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)小車的瞬時(shí)速度【1】為

。(2)該同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)計(jì)算出小車的速度并記入表中。請?jiān)趫D中根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出小車運(yùn)

動(dòng)的v-t圖像;由圖像可求得小車加速度的大小a=

m/s2(保留2位有效數(shù)字)。見解析圖

2.0(1.9~2.1均可)典例計(jì)數(shù)點(diǎn)0123456時(shí)間t/s00.10.20.30.40.50.6速度v/(m·s-1)/0.811.001.201.391.601.80思路點(diǎn)撥

解答本題時(shí)要注意以下三點(diǎn):(1)處理紙帶時(shí),要分清計(jì)時(shí)點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn),搞清相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T【2】。(2)作v-t圖像時(shí),注意坐標(biāo)軸單位長度的選取,使數(shù)據(jù)點(diǎn)盡量分布在整個(gè)坐標(biāo)平面。如果坐標(biāo)

系中的數(shù)據(jù)點(diǎn)大致落在一條直線上,作圖線時(shí)應(yīng)使盡可能多的點(diǎn)落在直線上【3】,不在直線上的點(diǎn)應(yīng)均勻分布在直線兩側(cè);如果圖

線是曲線,一定要平滑連接各點(diǎn)。(3)v-t圖線的斜率表示加速度【4】。解析

(1)打下計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)小車的瞬時(shí)速度可用1、3間的平均速度表示,則v2=

。(由【1】【2】得到)(2)根據(jù)各數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn),觀察發(fā)