2022年教案探究小车速度随时间变化的规律速度随时间的变化规律位移随时间变化的规律 .pdf

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1、学习必备欢迎下载2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律学习目标:1.了解打点计时器的构造、原理和使用方法。2.学会使用打了点的纸带研究物体的运动情况。3.掌握 S=aT2的物理含义，知道怎样判断一个直线运动是否为匀变速直线运动。4.知道怎样利用匀变速运动的规律求某点的瞬时速度。5.理解和掌握通过打点纸带用逐差法、v-t图象求匀变速直线运动的加速度。学习重点: 1. 打点计时器的的使用。 2.纸带上数据的处理。学习难点：对纸带的处理。主要内容：一、练习使用打点计时器1实验原理电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它的工作电压是4 6V，电源频率是 50Hz，它每隔 002s 打一次点。

2、电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器，使用220V交流电压，当电源频率为50Hz 时，它每隔 002s 打一次点。如果运动物体带动的纸带通过打点计时器，在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间，纸带上的点子也相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点子之间的间隔，就可以了解在不同时间里，物体发生的位移和速度的大小及其变化，从而了解物体运动的情况。2注意事项打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定后，再释放纸带。释放物体前，应使物体停在靠近打点计

3、时器的位置。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 10 页学习必备欢迎下载使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间，使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。二、研究匀变速直线运动1实验目的进一步熟悉怎样使用打点计时器。测定匀变速直线运动的加速度。2实验原理理解和推得S=aT2用逐差法求加速度：设物体做匀变速直线运动，加速度是a，在各个连续相等时间 T 内的位移分别是S1、S2、S3， 则有 S2- S1= S3-S2=Sn-Sn-1=S=aT2，由上式可以得到：S4- S1= S

4、5-S2= S6- S3 =3aT2，所以，测出各段位移sl、s2、s3用 逐差法 求出 a1 =（ S4- S1）/3T2，a2=（S5-S2）/3aT2，a3=（S6- S3）/3aT2。再由 al 、 a2、a3 算出平均值a，就是所要测的加速度。v-t图象法 求加速度3注意事项 (1)钩码的质量适当大一些，使绳对小车的拉力始终远大于小车所受的摩擦力，保证外力基本恒定。(2) 调整滑轮架的角度，使小车的拉绳与长木板板面平行。(3) 开始时，应将小车位置摆正，使纸带与拉绳的方向一致，且不与打点计时器的限位孔边相摩擦。(4) 先启动打点计时器，再释放小车，小车行至终点时切断电源或脉冲输出开关

5、。(5) 要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞。(6) 选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰，适当舍弃点子密集部分，适当选取计数点，弄清楚所选的时间间隔T 等于多少秒。4实验步骤(1) 把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 10 页学习必备欢迎下载定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。(2) 把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上台适的钩码，把纸带穿过打点计时器并把它的一端固定在小车的后面。实验装置见图。(3) 把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放

6、开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。换上新纸带，重复实验三次。（4）从三条纸带中选择一条比较理想的使用，舍掉开头的比较密集的点子，在后边便于测量的地方找一个开始点，我们把每打五次点的时间作为时间的单位，也就是T=002 5=0 1s，在选好的开始点下面标明0，在第六点下面标明1，在第十一点下面标明2，在第十六点下面标明3标明的点O，1，2，3叫做记数点，两个相邻记数点间的距离分别是S1，S2，S3(5) 测出六段位移S1，S2，S3， S6的长度，把测量结果填入表中。(6) 根据测量结果， 利用前面的公式， 计算出 a1、 a2、 a3的值，注意 T=0 025=ls 。(

7、7) 求出 a1、a2、a3的平均值，它就是小车做匀变速直线运动的加速度。【例一】用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中，造成各连续相等的时间间隔内位移之差不是一个恒量的主要原因是 ( ) A 长度测量不精确 B打点间隔不均匀 C 运动中受摩擦力作用 D 木板未调成水平【例二】在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，为了减小测量小车运动加速度的相对误差，下列列举的措施中，哪些是有益的？A 使小车运动的加速度尽量小一些B 适当增加挂在细绳下的钩码个数精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 10 页学习必备欢迎下载 C在同样条件，打出

8、多条纸带，选其中一条最理想的进行测量和计算；D舍去纸带上密集的点，然后选取计数点，进行计算。【例三】 如图是小车在斜面上滑动时，通过计时器所得的一条纸带，测得各段长度为 OA=6 05 厘米， 0B=1318 厘米， 0C=2140 厘米， OD=30 7 厘米，0E=41 10 厘米，OF=52 58 厘米，根据这些数据， 可判断小车做 _运动，判断依据是：_。【例四】测定匀变速直线运动的加速度的实验中，打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50 赫兹。如图为做匀变速直线运动的小车带动的纸带上记录的一些点，在每相邻的两点中间都有四个点未画出。按时间顺序0、1、2、3、4、5 六

9、个点用尺量出1、2、3、 4、5 点到 O点的距离分别是：( 单位：厘米 )8 78 16 08 21 87 26 16 28 94 由此得出小车加速度的大小为 _米秒2，方向 _。课堂训练 : 1电磁打点计时器是一种使用_( 交流 ?直流 ?) 电源的 _仪器，它的工作电压是 _伏特。当电源频率是50 赫兹时，它每隔_s 打一次点。2根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是( ) A时间间隔 B位移 c加速度 D平均速度。3下列有关小车运动情况的说法中，哪些是正确的? ( ) A小车在任意两个连续相等的对间里的位移相等，小车的运动一定是匀加速运动；B若小车做匀加速直线运动

10、，则它在任意两个连续相等时间里的位移之差，一定相等：C若小车做匀加速直线运动，则它在任意两个连续相等时间里的位移之差不断增大：D若小车通过任意两个连续相等的位移的时间之差相等，则小车做的是匀变速直线运动。4某同学在用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度时，得到了如图所示的纸带，他舍弃密集点后，从 o 点开始每隔两个点取一个计数点?则每两个计数点的时间间隔_s，测得 OA=3 20 厘米， DE=9 27 厘米，则物体运动的加速度为_米秒2。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 10 页学习必备欢迎下载2.2 匀变速直线运动的速

11、度与时间的关系二个课时学习目标:1. 知道匀变速直线运动的基本规律。2. 掌握速度公式的推导，并能够应用速度与时间的关系式。3. 能识别不同形式的匀变速直线运动的速度- 时间图象。学习重点：1. 推导和理解匀变速直线运动的速度公式。2. 匀变速直线运动速度公式的运用。学习难点: 对匀变速直线运动速度公式物理意义的理解。主要内容: 一、匀变速直线运动：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。1 匀加速直线运动：2 匀减速直线运动：二、速度与时间的关系式1公式：atvvt02推导：由加速度定义式变形：也可以根据加速度的物理意义和矢量求和的方法推出：加速度在数值上等于单位时间内速度的改

12、变量，且时间t 内速度的改变量V=at，设物体的初速度为V0，则 t 秒末的速度为Vt= V0+V= V0+at 3物理意义： 4由数学知识可知，Vt是 t 的一次函数，它的函数图象是一条倾斜直线，直线斜率等于 a，应用速度公式时，一般取V0方向为正方向，在匀加速直线运动中a0，在匀减速直线运动中a0。【例一】汽车以40km/h 的速度匀速行驶，现以06m/s2的加速度加速运动，问10s 后汽车的速度能达到多少？【例二】一辆汽车做匀减速直线运动，初速度大小为15m/s，加速度大小为3m/s2，求：汽车第3s 末的瞬时速度大小？汽车速度刚好为零时所经历的时间？问题： 1速度公式中的a 可能是负值

13、吗? 2速度公式中的vt可能为负值吗?精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 10 页学习必备欢迎下载【例三】辆汽车做匀减速直线运动，初速度大小为15m/s，加速度大小为3m/s2，求：汽车第6s 末的瞬时速度大小？汽车末速度为零时所经历的时间？【例四】火车从A站驶往 B站，由静止开始以02m s2加速度作匀变速直线运动，经 1 分钟达到最大速度Vm后匀速行驶，途中经过一铁路桥，若火车过桥最高限速为18kmh，火车减速的最大加速度为04m s2，则(1) 火车的最高行驶速度为多少?(2) 火车过桥时应提前多长时间开始减速? 【例

14、五】如图所示，在一光滑斜面上，有一小球以V0=5m/s 沿斜面向上运动，经2s 到达最高点，然后又沿斜面下滑， 经 3s 到达斜面底端， 已知小球在斜面上运动的加速度恒定， 试求：(1) 小球运动的加速度。(2) 小球到达斜面底端的速度。(3) 画出小球的速度图象。课堂训练：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 10 页学习必备欢迎下载1矿井里的升降机从静止开始作匀加速运动，经过3s，它的速度达到3m s，然后作匀速运动，经过6s 后，作匀减速运动，再经3s 停止。求升降机上升的高度，并画出它的速度图象。课后反思： 2.3 匀

15、变速直线运动的位移与时间的关系( 一) 学习目标:1.知道匀变速直线运动的基本规律。2.掌握位移公式及它的推导，会应用公式分析计算有关问题。3.掌握匀变速直线运动的平均速度公式，会应用公式分析计算有关问题。4. 灵活运用速度公式和位移公式进行有关运动学问题的计算。学习重点：1. 推导和理解匀变速直线运动的位移公式。2. 匀变速直线运动速度公式和位移公式的运用。学习难点: 对匀变速直线运动位移公式的物理意义的理解。主要内容: 一、匀速直线运动的位移二、匀变速直线运动的平均速度某段匀变速直线运动的平均速度等于该段运动的初速度和末速度的平均值。即：精选学习资料 - - - - - - - - - 名

16、师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 10 页学习必备欢迎下载20vvvt【例一】质点从静止开始做匀加速直线运动，已知加速度为2ms2，下列说法正确的是 ( ) A质点在第一秒内的平均速度为lms B质点在第三个2 秒内的平均速度等于5 秒时的即时速度C质点在前3 秒内的平均速度等于6m s D质点运动中后1 秒的平均速度总比前1 秒的平均速度大2m s 三、匀变速直线运动的位移1公式：2021attvs2推导：根据速度 - 时间图象也可以推导出位移公式。匀变速直线运动的速度时间 -图象与时间轴所围成的面积在数值上等于位移的大小。运用几何求面积的方法可推导出位移公式。3物理意义

17、：4由数学知识可知：s 是 t 的 二次函数，它的函数图象是一条抛物线。应用位移公式时，一般取V0方向为正方向，在匀加速直线运动中a0，在匀减速直线运动中 a0。【例二】一质点做匀变速运动，初速度为4m/s，加速度为2m/s2，第一秒内发生的位移是多少？【例三】一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s，行程 180m ，汽车开始加速前的速度是多少？【例四】一架飞机着陆时的速度为60m/s，滑行 20s 停下，它滑行的距离是多少问题： 1匀变速直线运动的平均速度跟其加速度有关吗？2匀变速直线运动物体的平均速度变化跟其运动时间有关吗?精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总

18、结 - - - - - - -第 8 页，共 10 页学习必备欢迎下载【例五】一辆汽车的行驶速度为18m/s，紧急刹车时的加速度为6m/s2，4 s内发生的位移时多少? 【例六】一辆汽车以lO m/s 的速度匀速前进，制动后，加速度为25m/s2，问：3s 后的位移、 10s 后的位移。【例七】关于匀变速直线运动质点在相同时间内的位移，下列说法中正确的是 ( ) A初速度越大的质点，位移越大。 B末速度越大的质点，位移越大。 C平均速度越大的质点，位移越大。 D加速度越大的质点，位移越大。 5注意：目前已学过的矢量有v0、a、s、vt，对这些物理量的符号选取应遵循以下原则：规定v0方向为正方向

19、，若与v0方向相同取正值，相反取负值。所求矢量为正表示与v0方向相同为负表示与v0方向相反。课堂训练：1在公式Vt=Vo+at 和2021attvs中涉及五个物理量，除t 是标量外，其它四个量 Vt、Vo、a、s 都是矢量。在直线运动中这四个矢量的方向都在一条直线上，当取其中一个量的方向为正方向时，其它三个量的方向与此相同的取正值，与此相反的取负值。若取初速度方向为正方向，以下说法正确的是( ) A匀加速直线运动中a 取负值B匀加速直线运动中a 取正值C匀减速直线运动中a 取正值D无论匀加速还是匀减速a 都正值2一个物体做匀加速直线运动，在t 秒内经过的位移是s，它的初速度为Vo，t 秒末的速度为Vt则物体在这段时间内的平均速度为（）Ats Btvvt0 Ctvvt0 D 20vvt3物体沿直线做匀变速直线运动，已知在第3s 内的位移是45m ，在第 10s 内的位移是 115m ，求物体运动的初速度和加速度。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 10 页学习必备欢迎下载课后反思：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 10 页