1、必修必修一一 第第二二章章匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 2.12.1 实验探究小车速度随时间变化的规律实验探究小车速度随时间变化的规律 一、实验思路 把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，木板上放一个可以左右移动的小车，小 车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。小车在槽码 的牵引下运动，通过研究纸带上的信息，就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化 的。 实验器材有：电磁打点计时器，6v 低压电源，复写纸，导线，一段带有滑轮的长木 板，小车，细绳，钩码，刻度尺，坐标纸（用来做 v-t 图像） 。注意不需要用秒表。 二、进行实验（实验步骤） 把一端带有滑轮
2、的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长 木板没有滑轮的一端，连接好电路。 让小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳，把小 车停在靠近打点计时器的位置。 先接通电源启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打 下一行小点。随后，立即关闭电源。 增减所挂的槽码（或在小车上放置重物） ，更换纸带，再做两次实验。 注意事项： 1、开始释放小车的时候，小车应该靠近打点计时器。 2、先通电，后释放小车。 3、打点完毕，马上关闭电源。 4、钩码的质量要适中，不能质量太大，也不能质量太小。 5、实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或
3、跌坏。 三、数据记录（处理纸带） 为了便于测量，舍掉纸带开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起 点。在纸带起始端附近，取一个开始的计数点为 0 下面连续四个点为一个计数点。 计数点瞬时速度的求法：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速 度表示这点的瞬时速度。 时间 距离某点左右相邻的两点的 t x v 四、数据分析 v-t 图像做法：通过观察、思考，找出这些点的分布规律，让尽可能多的点处在直 线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。 实验结论： 图线为一条倾斜的直线； 小车的速度随时间均匀增加，即小车在做匀加速直线运动。 2.22.2 匀变速直线运动的速度与时间的关
4、系匀变速直线运动的速度与时间的关系 一、匀变速直线运动 匀变速直线运动：沿着一条直线，且加速度不变的运动。 特点：加速度 a 恒定不变 v-t 图像是一条倾斜的直线 两类匀变速直线运动： 匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加。 匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀减小。 v-t 图像的理解： 其上每一个点表示某一时刻的速度，正负表示速度的方向（即物体运动的方向） 。 直线的斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度的方向。 注意：不能从斜率正负说明质点做加速运动或减速运动。 图象经过时间轴说明速度方向改变。 图象出现折点说明加速度改变。 二、速度与时间的关系 v= v0+ at（末速度=初速度+
5、增加的速度） （一般以 v0的方向为正方向，则对于匀加速直线运动，加速度取正值；对于匀减速直线 运动，加速度取负值。 ） 特殊例子： 当 v0= 0 时，v = at，物体做初速度为零的匀加速直线运动。 当 a = 0 时，v= v0 ，物体做匀速直线运动。 2.32.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系 一、匀速直线运动的位移 在 v-t 图像中图线与坐标轴围成的面积等于位移的大小。 位移：x=vt 二、匀变速直线运动的位移 位移公式： 2 0 2 1 attvx 不管图线的形状如何，在 v-t 图像中，图线与坐标轴所围的面积大小都表示相应的位 移。面积在 t
6、 轴上方表示位移为正，下方表示位移为负。 因为 0、x 均为矢量，使用公式时应先规定正方向。若物体做匀加速运动,a 取正 值;若物体做匀减速运动,则 a 取负值。 若 v初=0,则 2 2 1 atx 代入数据时,各物理量的单位要统一用国际单位制。 二、速度与位移的关系 axvv2 2 0 2 当 v0=0 时，v2=2ax，物体做初速度为零的匀加速直线运动，如自由落体问题。 当 v=0 时，-v02=2ax，物体做匀减速直线运动直到静止，如刹车问题。 2.42.4 自由落体运动自由落体运动 一、自由落体运动 1、定义：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动叫自由落体运动。 2、特点： 从静止开始下落，即初速度 v0为零。 只受重力。 二、自由落体加速度 定义：物体在自由落体运动中的加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度。 符号：通常用 g 表示。 方向：竖直向下。 大小：一般 g =9.8m/s2，粗略计算 g=10m/s2。 三、自由落体运动的规律 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以，匀变速直线运动公式也适用 于自由落体运动。
