2.1勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)課件高一上學(xué)期物理粵教版

第二章

勻變速直線運(yùn)動(dòng)第1節(jié)

勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，用它可以描述物體的具體運(yùn)動(dòng)情況。我們可以通過機(jī)動(dòng)車的速度計(jì)得知機(jī)動(dòng)車某時(shí)刻的速度大小。

小明同學(xué)利用課余時(shí)間自己想辦法探究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。他利用頻閃相機(jī)在公路旁拍攝了摩托車運(yùn)動(dòng)的情景，他拍攝的照片如圖所示：根據(jù)照片，如何分析出摩托車的運(yùn)動(dòng)情況？由于頻閃相機(jī)相鄰兩次曝光時(shí)間相等，所以可以根據(jù)圖像間距變化分析摩托車的運(yùn)動(dòng)情況。1.會(huì)計(jì)算小球經(jīng)過光電門的速度，會(huì)使用數(shù)字計(jì)時(shí)器采集時(shí)間。2.學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)探究小球速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，會(huì)用v--t圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3.學(xué)會(huì)根據(jù)頻閃照片分析小球做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移變化特點(diǎn)。一、實(shí)驗(yàn)原理1.探究小球沿傾斜直槽運(yùn)動(dòng)速度變化的特點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)操作前,注意思考以下問題:(1)如何測(cè)量小球經(jīng)過光電門B,C的瞬時(shí)速度?(2)如何計(jì)算小球在兩個(gè)光電門B,C之間的平均速度?(3)需要測(cè)量和記錄哪些數(shù)據(jù)?(1)認(rèn)識(shí)數(shù)字計(jì)時(shí)器

光電門的外形像門，其一邊安裝發(fā)光裝置，另一邊安裝光線接收裝置，并都與數(shù)字計(jì)時(shí)器連接。當(dāng)寬度一定的物體通過光電門時(shí)，光線被遮擋，數(shù)字計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)；當(dāng)物體離開光電門時(shí)，數(shù)字計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)。這樣就可以記錄物體遮擋一個(gè)光電門光線的短暫時(shí)間。數(shù)字計(jì)時(shí)器還可以記錄物體經(jīng)過兩個(gè)光電門之間的時(shí)間以及測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和平均速度。(2)數(shù)字計(jì)時(shí)器工作原理t時(shí)刻，物體不再擋住紅外線時(shí)數(shù)字計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)數(shù)字計(jì)時(shí)器0時(shí)刻，物體擋住紅外線時(shí)數(shù)字計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)光電門

當(dāng)采用計(jì)時(shí)Ⅰ（S1）時(shí)，任一光電門遮光時(shí)開始計(jì)時(shí)，遮光結(jié)束（露光）停止計(jì)時(shí)，數(shù)碼管顯示出的是光敏器件光線被遮斷的時(shí)間。即下圖中小球通過光電門的時(shí)間為t。(3)數(shù)字計(jì)時(shí)器有兩種計(jì)時(shí)方法:計(jì)時(shí)1數(shù)字計(jì)時(shí)器光電門1光電門20時(shí)刻，物體擋住光電門1的紅外線時(shí)數(shù)字計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)t時(shí)刻，物體擋住光電門2的紅外線時(shí)數(shù)字計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)

當(dāng)采用計(jì)時(shí)Ⅱ（S2）時(shí)，任一光電門第一次遮光時(shí)開始計(jì)時(shí)。第二次遮光時(shí)停止計(jì)時(shí)，數(shù)碼管所顯示數(shù)是兩次遮光之間的時(shí)間間隔，即下圖中小球先后通過兩個(gè)光電門之間的時(shí)間間隔計(jì)時(shí)2根據(jù)用頻閃照相機(jī)對(duì)運(yùn)動(dòng)小球拍攝的照片，分析小球在相等時(shí)間內(nèi)的位移存在什么規(guī)律。2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移特點(diǎn)帶有傾斜直槽的支架、兩個(gè)光電門、數(shù)字計(jì)時(shí)器、小球、刻度尺、坐標(biāo)紙、頻閃照相機(jī)等。二、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)步驟1.按照原理圖安裝好器材。2.讓小球從緊靠豎直支架A的位置由靜止釋放，記錄下小球經(jīng)過光電門B和光電門C的時(shí)間及小球由光電門B到光電門C的時(shí)間，填入表格中。3.測(cè)出兩光電門之間的距離s，填入表格中。4.改變光電門的位置，重復(fù)第2、3步操作。經(jīng)過兩個(gè)光電門實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表

小球直徑D＝0.02m項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345小球經(jīng)過光電門B的遮光時(shí)間t1/s

小球經(jīng)過光電門B的瞬時(shí)速度v1/(m·s－1)

小球經(jīng)過光電門C的遮光時(shí)間t2/s

小球經(jīng)過光電門C的瞬時(shí)速度v2/(m·s－1)

小球經(jīng)過兩個(gè)光電門之間的位移s/m

小球經(jīng)過兩個(gè)光電門之間的時(shí)間t/s

5.取走兩光電門，讓小球從緊靠豎直支架A的位置由靜止釋放，用頻閃照相機(jī)對(duì)運(yùn)動(dòng)小球拍照。四、數(shù)據(jù)分析(1)根據(jù)表格中獲得的數(shù)據(jù)，計(jì)算小球經(jīng)過光電門B、C時(shí)的速度。(2)以速度v為縱軸，以小球經(jīng)過兩光電門的時(shí)間t為橫軸，描點(diǎn)作出小球的v--t圖像。(3)可以得出小球運(yùn)動(dòng)的v--t圖像是一條傾斜的直線，說明小球沿傾斜直槽運(yùn)動(dòng)時(shí)速度是均勻變化的，屬于勻變速直線運(yùn)動(dòng)。1.分析小球沿傾斜直槽運(yùn)動(dòng)的速度特點(diǎn)2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移特點(diǎn)(1)用刻度尺測(cè)量相鄰兩球之間的位移。(2)由數(shù)據(jù)可以得出s1<s2<s3<s4<s5，即相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移不相等，且在增加。(3)由Δs1＝Δs2＝Δs3＝Δs4可得：相鄰相等時(shí)間內(nèi)增加的位移是相等的。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1.保證每次釋放小球的位置相同且由靜止釋放。2.保持光電門B的位置不變。3.在坐標(biāo)紙上畫v--t圖像時(shí)，注意坐標(biāo)軸單位長度的選取，應(yīng)使圖像盡量分布在坐標(biāo)平面中央。4.在測(cè)量頻閃照片相鄰兩球位置間距時(shí)，應(yīng)將刻度尺與照片對(duì)齊，且一次性讀出所需數(shù)據(jù)。1.判斷題：正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)加速度大小不變的運(yùn)動(dòng),一定是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(

)(2)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,速度一定增大。(

)(3)在作v-t圖像時(shí),所有的點(diǎn)都應(yīng)在同一直線上。(

)(4)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移之差是相等的。(

)答案

(1)×

(2)×

(3)×

(4)√2.(多選)在實(shí)驗(yàn)中,利用紙帶上的數(shù)據(jù)得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度后,以速度v為縱軸,以時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系。某次實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)描出的點(diǎn)如圖所示。在直角坐標(biāo)系上一共描出了10個(gè)點(diǎn)。下列思考有道理的是(

)A.這10個(gè)點(diǎn)無論如何也不在一條直線上,因此小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像不可能為一條直線,而應(yīng)為一條光滑的曲線B.這10個(gè)點(diǎn)中有6個(gè)點(diǎn)雖然不在一條直線上,但它們緊挨在一條直線附近,只有F和B兩點(diǎn)離這條直線太遠(yuǎn)C.這10個(gè)點(diǎn)當(dāng)中只有4個(gè)點(diǎn)能畫在一條直線上(A、C、G、I),有6個(gè)點(diǎn)不在該直線上,這條直線肯定不能表示小車運(yùn)動(dòng)的規(guī)律D.與直線偏差較小的點(diǎn)(D、E、H、J)可能是實(shí)驗(yàn)誤差造成的,而與直線偏離較大的點(diǎn)(B、F)則可能是實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)錯(cuò)誤造成的BD3.一小球在桌面上從靜止開始做加速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用頻閃相機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下小球每次曝光的位置，并將小球的位置編號(hào)。如圖甲所示，位置1恰為小球剛開始運(yùn)動(dòng)的瞬間，作為零時(shí)刻。相機(jī)連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為0.5s，小球從位置1到位置6的運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過各位置的速度分別為v1＝0，v2＝0.06m/s，v3最接近________m/s，v4＝0.18m/s，v5最接近________m/s。在圖乙中作出小球的速度—時(shí)間圖像(保留描點(diǎn)痕跡)。0.120.24一、