匀变速直线运动的研究
【学习目标】 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度 与责任 经历直线运动的实验过程 体会图像法在研究物理问题中的重要性 探究小车速度随时间变化的规律 初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用 【学习重点】
1.对运动的速度随时间变化规律的探究。 2.图像法研究速度随时间变化的规律。
【学习难点】
1.各点平均速度的计算。
2.对实验数据的处理、规律的探究。
【学习过程】
一、基础导学
（一）匀变速直线运动
1．定义：速度随时间____________的直线运动叫作匀变速直线运动。 2．匀变速直线运动中，____________保持不变。
3．____________运动和____________运动，统称匀变速直线运动。 （二）研究小车的运动 1．实验目的：
研究小车速度随时间变化的规律，测量小车在不同时刻的平均速度。 2．实验器材：
打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源。
3．实验思路：
如图所示，把一端带有滑轮的长铝板平放在实验桌上，铝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钩码的细绳．小车在钩码的牵引下运动，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。 4．进行实验 （1）按照图固定好实验器材，并连接好电路； （2）把小车停在靠近打点计时器的位置； （3）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； （4）关闭电源，取下纸带； （5）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。 5．数据记录及数据分析 （1）数据测量 ①舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4、…，如图所示。 ②依次测出01、02、03、04、…的距离x1、x2、x3、x4、…，填入表中。 位置 长度 1 x1 2 x2 3 x3 4 x4 5 x5 6 x6 v1?③1、2、3、4、…各点的瞬时速度分别为：x?xx?xx2x?xv2?31、v3?42、v4?53、、…。2T2T2T2T将计算得出的各点的速度填入表中。 位置编号 时间ts 0 1 2 3 4 5 6 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 v?m?s-1? （2）数据分析 ①以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系。根据表中的v、t数据，在坐标系中描点作出v?t图像。 ②观察所得到的直线，分析小车的速度随时间的变化规律。 6．实验结论： 小车速度随时间均匀增加。 三、启迪思维，突破重点 数据处理及分析 典例示范 例1：在研究物体速度随时间变化规律的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T?0.1s。 （1）根据________可计算各点的瞬时速度，可得vD＝________ms，vC＝________ms，vB＝________ms。 （2）在下图所示坐标系中画出小车的v?t图线，并根据图线求出a＝________。 （3）分析小车运动速度随时间变化的规律。 解析：（1）在时间间隔较小时，与某点相邻的前后两点间的平均速度等于该点的瞬时速度。 xCE?105.60?27.60? cm??390 cms?3.90 ms 2T0.2 s?60.30?7.50? cm?264 cms?2.64 ms xC点的瞬时速度vC=BD?2T0.2 sD点的瞬时速度vD=B点的瞬时速度vB=xAC27.60 cm??138 cms?1.38 ms。 2T0.2 s
(2019新教材)2020-2021学年教科版物理必修第一册：2.1 匀变速直线运动的研究-学案(有答案)
