物理魯科版必修一 第一章運動的描述 勻變速直線運動

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,歡迎進入物理課堂,第1節(jié)描述運動的基本概念,一、質(zhì)點1.定義：用來代替物體的有________的點，是一種理想化模型．2.物體可看做指點的條件：當(dāng)物體的________和________對所研究的問題沒有影響或影響可以忽略時，該物體即可以看做質(zhì)點．二、機械運動、參考系1.機械運動：物體的________隨時間發(fā)生變化．2.參考系：為了描述物體的運動而假定為不動、用來作________的物體叫做參考系．對同一物體的運動，所選的________不同，對它運動的描述就可能不同．通常以________為參考系來描述物體的運動．,三、時刻和時間間隔,四、路程和位移,五、速度和速率1.平均速度(1)定義：物體的________與發(fā)生所用________的比值．(2)公式：公式：v＝________，單位：m/s.(3)標矢性：速度是________，方向就是物體______的方向．(4)物理意義：表示物體在時間t內(nèi)運動的平均______程度．2.瞬時速度(1)定義：物體的在________或某一時刻的速度．(2)物理意義：表示物體在________或某一時刻運動的快慢程度．3.速率(1)速率：瞬時速度的________叫速率．(2)平均速率指物體通過的________和所用時間的比值．,六、加速度1.定義：__________跟發(fā)生這一變化所用________的比值.2.定義式：a＝________.3.物理意義：加速度是描述速度________的物理量.4.標矢性：加速度是________，a的方向與________的方向一致，與速度v的方向無關(guān).5.根據(jù)a與v方向間的關(guān)系判斷物體在加速或減速(1)當(dāng)a與v同向(或夾角為銳角)時，物體________．(2)當(dāng)a與v垂直時，物體速度______________．(3)當(dāng)a與v反向(或夾角為鈍角)時，物體________．,七、勻速直線運動1.定義：在任意相等的時間里的________相等．2.公式：v＝s/t，t＝s/t，s＝vt.3.圖象如圖所示．,自我校對一、1.質(zhì)量2.大小形狀二、1.空間位置2.參考參考系地面三、點瞬時線段間隔四、位置初位置末位置運動軌跡初末等于小于五、1.(1)位移時間(2)s/t(3)矢量位移(4)快慢2.(1)某一位置(2)某一位置3.(1)大小(2)路程六、1.速度的變化量時間2.(vt-v0)/t3.變化快慢4.矢量速度變化量5.(1)加速(2)大小不變(3)減速七、1.位移,考點1質(zhì)點概念的理解1.質(zhì)點是只有質(zhì)量而無大小和形狀的點，是實際物體的科學(xué)抽象，是一種理想化模型，現(xiàn)實中質(zhì)點是不存在的．2.研究運動可以把物體看做質(zhì)點的幾種情況(1)平動的物體通?？煽醋鲑|(zhì)點，如水平傳送帶上的物體隨傳送帶的運動．(2)有轉(zhuǎn)動但相對整體運動而言可以忽略時，物體可看做質(zhì)點，如討論汽車整體運動的快慢時，可以忽略車輪的轉(zhuǎn)動，將汽車看做質(zhì)點．(3)當(dāng)物體運動的范圍比本身的大小大得多時，可看做質(zhì)點，反之不能看做質(zhì)點,特別提醒不能以物體的大小和形狀為標準來判斷物體是否可以看做質(zhì)點，關(guān)鍵是看所研究問題的性質(zhì)，當(dāng)物體的大小和形狀對所研究的問題的影響可以忽略時，物體可以看做質(zhì)點例1(改編題)2010年廣州亞運會上，中國代表團參加了包括田徑、體操、花樣滑冰等多個項目的比賽，下列幾種比賽項目中的研究對象可看做質(zhì)點的是()A.在撐桿跳高比賽中研究運動員手中的支撐桿在支撐地面過程中的轉(zhuǎn)動情況時B.研究跳水運動員的運動時C.花樣滑冰比賽中研究運動員動作時D.鉛球比賽中研究鉛球被擲出后在空中飛行時間時【點撥】本題考查物體可以看做質(zhì)點的條件，關(guān)鍵是看物體的大小和形狀對所研究的問題而言是否可以忽略．,【解析】撐桿跳高的運動員跳起時，若把支撐桿看做質(zhì)點，就無法研究支撐桿在空中的轉(zhuǎn)動情況，故支撐桿不能看做質(zhì)點，A錯誤；研究跳水運動員的運動時，還要觀察其動作，B錯誤；研究花樣滑冰運動員的動作時，運動員的大小和形狀不能忽略，故不能看做質(zhì)點，C錯誤；鉛球的大小和形狀對研究其在空中的飛行時間時是可以忽略的，故可看做質(zhì)點，D正確.【答案】D點睛筆記解答質(zhì)點問題的關(guān)鍵是弄清質(zhì)點的定義和物體可看做質(zhì)點的條件，物體能否看做質(zhì)點的條件不是看物體本身的大小，而是看物體的大小相對所討論的問題是否可以忽略,1.(高考改編題)做下列運動的物體能看做質(zhì)點的是()A.自轉(zhuǎn)中的地球B.旋轉(zhuǎn)中的風(fēng)力發(fā)電機葉片C.在冰面上旋轉(zhuǎn)的花樣滑冰運動員D.勻速直線運動的高速列車【解析】ABC選項中對所研究的物體(地球、葉片、滑冰運動員)，物體各部分的運動情況不一樣，其大小和形狀相對于所研究的問題不能忽略，所以不能看做質(zhì)點；D中列車可以看做質(zhì)點．【答案】D,考點2參考系的理解1.參考系的理解(1)運動是絕對的，靜止是相對的，一個物體是運動的還是靜止的，是相對于參考系而言的.(2)參考系的選取可以是任意的.(3)判斷一個物體是運動還是靜止，如果選擇不同的物體作為參考系，可能得出不同的結(jié)論.(4)參考系本身既可以是運動的物體，也可以是靜止的物體，在討論問題時，被選為參考系的物體，我們常假定它是靜止的.(5)比較兩個物體的運動情況時，必須選擇同一個參考系.2.選取參考系的原則選取參考系時，應(yīng)以觀測方便和對運動的描述盡可能簡單為原則，一般應(yīng)根據(jù)研究對象和研究對象所在的系統(tǒng)來決定.例如研究地球公轉(zhuǎn)的運動情況，一般選太陽作為參考系；研究地面上物體的運動時，通常選地面或相對地面靜止的物體為參考系；研究物體在運動的火車上的運動情況時，通常選火車為參考系等.,點睛筆記（1）不管是靜止的還是運動的物體都可以被選作參考系，但是一旦被選為參考系后均認為是靜止的（2）如果沒有特別說明，通常以地面為參考系例2宋代詩人陳與義乘小船在風(fēng)和日麗的春日出游時曾經(jīng)寫過一首詩：“飛花兩岸照船紅，百里榆堤半日風(fēng)．臥看滿天云不動，不知云與我俱東．”詩人在描寫“飛花”“榆堤”、“云”“我”的運動與靜止時，選取了下列哪些物體作為參考系()A.船和云B.榆堤和白云C.兩岸和榆堤D.船和兩岸【點撥】(1)參考系的選擇是任意的．(2)參考系是為了描述運動而假定不動的物體．(3)選取的參考系不同，對物體的描述往往不同．,【解析】詩人在描寫“飛花”、“榆堤”、“滿天云不動”時是以自己所乘坐的船為參考系的，“不知云與我俱東”則是以兩岸為參考系來觀察，看到人隨船一起向東前進，天上的云也在向東運動，綜上分析可知選項D正確．【答案】D,2.如圖所示是體育攝影中“追拍法”的成功之作，攝影師眼中清晰的運動員是靜止的，而模糊的背景是運動的，攝影師用自己的方式表達了運動的美.請問攝影師選擇的參考系是()A.大地B.太陽C.運動員D.觀眾,【解析】運動是相對的，為了描述運動而被假定不動的物體就是我們所選擇的參考系．“追拍法”顧名思義就是攝影師追著被拍物體拍攝的方法．?dāng)z影師眼中的運動員是“靜止”的，說明拍攝時攝影師與運動員具有相同的運動速度，故拍攝時是以運動員為參考系進行的，這樣背景上其他物體看起來就是“運動”的，因而模糊不清，運動員是“靜止”的，清晰而“靜止”，故C正確．【答案】C,考點3速度、速度變化量、加速度的理解,特別提醒（1）公式a＝Δv/Δt是加速度的定義式，僅提供了計算加速度的一種方法，不能說加速度與速度變化量成正比，與時間間隔成反比；（2）公式a=F/m是加速度的決定式，加速度大小由物體受到的合外力和物體的質(zhì)量公共決定.,例1(2011浙江溫州模擬)有下列幾種情景，請根據(jù)所學(xué)知識選擇對情景的分析和判斷正確的是()①點火后即將升空的火箭②高速公路上沿直線高速行駛的轎車為避免事故緊急剎車③運動的磁懸浮列車在軌道上高速行駛④太空中的空間站在繞地球做勻速轉(zhuǎn)動A.因火箭還沒運動，所以加速度一定為零B.轎車緊急剎車，速度變化很快，所以加速度很大C.高速行駛的磁懸浮列車，因速度很大，所以加速度也一定很大D.太空中的空間站勻速轉(zhuǎn)動時加速度為零【點撥】,加速度,理解加速度的概念——,加速度表示速度的變化快慢,弄清加速度與速度的關(guān)系——,加速度的大小與速度變化的大小無必然關(guān)系,【解析】,【答案】B,3.(2011臺州高三測試)汽車在一條平直公路上的行駛，其加速度與速度方向相同，若其加速度減小，則可能的情況是()A.汽車的速度也減小B.汽車的速度仍在增大C.當(dāng)加速度減小到零時，汽車靜止D.當(dāng)加速度減小到零時，汽車的速度最小【解析】因其加速度方向與速度方向相同，所以汽車的速度一定增大，當(dāng)其加速度減小到零時，汽車的速度達到最大，將不再加速，故B正確．【答案】B,1.不理解加速度的大小由物體受到的合外力和質(zhì)量決定，誤認為加速度的大小與物體的速度、速度的變化量有關(guān)．2.根據(jù)加速度判斷物體的運動性質(zhì)時，誤認為加速度為正向時物體加速，為負向時物體減速；或誤認為加速度增加時速度也增加，加速度減小時速度也減?。畬嶋H上當(dāng)加速度與速度同向時物體加速運動，反向時物體減速運動；加速度增加時速度變化的快，加速度減小時速度變化的慢．,例(原創(chuàng)題)2010年10月1日探月衛(wèi)星“嫦娥二號”由我國自行研制的“長三丙”火箭發(fā)射成功，并順利進入軌道高度為100km公里的圓形環(huán)月工作軌道工作，關(guān)于衛(wèi)星的發(fā)射和運行，下列說法中正確的是()A.火箭點火時的速度為零，則加速度也為零B.火箭點火后“嫦娥二號”衛(wèi)星的速度越來越大，則加速度也越來越大C.“嫦娥二號”衛(wèi)星的加速度減小時，速度一定減小D.“嫦娥二號”衛(wèi)星具有加速度時，速度的大小可以不變【錯解】ABC,【正解】加速度是指物體速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時間的比值，其反映的是速度變化的快慢，其數(shù)值由合外力與質(zhì)量決定，與速度、速度的變化量無關(guān)．某一瞬時物體的速度為零，這一瞬時速度可以有變化率，“嫦娥二號”衛(wèi)星發(fā)射的火箭點火時，雖然速度為零但有推動力，加速度不為零，故A錯誤；速度大，速度的變化不一定快，加速度的大小說明速度變化的快慢，與速度的大小無關(guān)，加速度小可以是速度增加得慢，也可以是減小得慢，當(dāng)火箭的推動力減小時，“嫦娥二號”衛(wèi)星做加速度減小的加速運動，加速度在減小但速度仍在增大，故B、C錯誤；若物體運動的速度大小不變、方向變化，物體也具有加速度，如“嫦娥二號”衛(wèi)星進入圓形環(huán)月工作軌道后做勻速圓周運動，萬有引力提供衛(wèi)星的向心加速度，速度的大小不變，但方向時刻變化，故D正確．【答案】D,第2節(jié)勻變速直線運動的規(guī)律,一、勻變速直線運動1.定義：沿著一條直線，且________保持不變的運動．,2.分類,｛,勻加速直線運動,a與v________勻減速直線運動,a與v________,二、勻變速直線運動的規(guī)律1.三個基本公式速度公式：vt＝________.位移公式：s＝________.位移速度關(guān)系式：________,2.兩個重要推論(1)做勻變速直線運動的物體在一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間初末時刻速度矢量和的________，還等于________的瞬時速度．即平均速度公式：v平均＝________＝________.(2)連續(xù)相等的相鄰時間間隔T內(nèi)的位移差等于________，即s2－s1＝s3－s2＝…＝sn－s(n－1)＝________.3.初速度為零的勻加速直線運動的常用推論(1)1t末、2t末、3t末…的瞬時速度之比：v1∶v2∶v3∶…∶vn＝________.(2)1t內(nèi)、2t內(nèi)、3t內(nèi)…位移之比：s1∶s2∶s3…∶sn＝________.(3)第一個t內(nèi)、第二個t內(nèi)、第三個t內(nèi)，…的位移之比為：s1∶s2∶s3∶…∶sn＝________.(4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間之比：t1∶t2∶t3∶…∶tn＝________.,三、自由落體運動和豎直上拋運動,自我校對,考點1應(yīng)用勻變速直線運動的公式應(yīng)注意的問題,特別提醒解決運動學(xué)問題要善于根據(jù)題意畫出運動示意圖，這樣可以是復(fù)雜的運動變得直觀，有利于情景分析例1(2011武漢模擬)一個質(zhì)點正在做勻加速直線運動，用固定的照相機對該質(zhì)點進行閃光照相，閃光時間間隔為4s．分析照片得到的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)點在第1次、第2次閃光的時間間隔內(nèi)移動了24m；在第2次、第3次閃光的時間間隔內(nèi)移動了64m，求物體運動的初速度和加速度．【點撥】,定睛筆記運動學(xué)公式較多，同一題目可以選用不同的公式解題，在學(xué)習(xí)中應(yīng)加強一題多解的訓(xùn)練，加強解題規(guī)律的理解，提高自己運用所學(xué)知識解決實際問題的能力，促進發(fā)散思維,1.(2010全國新課標卷)短跑名將博爾特在北京奧運會上創(chuàng)造了100m和200m短跑項目的新世界紀錄，他的成績分別是9.69s和19.30s．假定他在100m比賽時從發(fā)令到起跑的反應(yīng)時間是0.15s，起跑后做勻加速運動，達到最大速率后做勻速運動.200m比賽時，反應(yīng)時間及起跑后加速階段的加速度和加速時間與100m比賽時相同，但由于彎道和體力等因素的影響，以后的平均速率只有跑l00m時最大速率的96%.求：(1)加速所用時間和達到的最大速率．(2)起跑后做勻加速運動的加速度．(結(jié)果保留兩位小數(shù)),考點2豎直上拋運動的特性與應(yīng)用,特別提醒當(dāng)物體先做勻減速直線運動，又反向做勻加速直線運動，且全程加速度恒定時，其運動特點與豎直上拋運動相似例2(2011天水模擬)某校課外活動小組，自制一枚土火箭．設(shè)火箭發(fā)射后，始終在垂直于地面的方向上運動．火箭點火后可認為做勻加速直線運動，經(jīng)過4s到達離地面40m高處燃料恰好用完(空氣阻力忽略不計，g取10m/s2)．求：(1)燃料恰好用完時火箭的速度為多大．(2)火箭上升離地面的最大高度是多大．(3)火箭從發(fā)射到殘骸落回地面的總時間是多少．,2.(2011濟南模擬)在某一高度以v0＝20m/s的初速度豎直向上拋出一個小球(不計空氣阻力)，當(dāng)小球速度大小為10m/s時，以下說法錯誤的是()A.小球在這段時間內(nèi)的平均速度大小可能為15m/s，方向向上B.小球在這段時間內(nèi)的平均速度大小可能為5m/s，方向向下C.小球在這段時間內(nèi)的平均速度大小可能為5m/s，方向向上D.小球在這段時間內(nèi)的位移大小為15m【解析】小球被豎直上拋，做勻變速直線運動，v平均＝(v0＋vt)/2，規(guī)定向上為正方向．當(dāng)vt＝10m/s時，v平均＝15m/s方向向上，A正確；當(dāng)vt＝－10m/s時，v平均＝5m/s.方向向上，C正確；由vt2－v02＝2as，可得位移s＝（vt2－v02）/(-2g)＝15m．D正確．只有選項B錯誤．【答案】B,實際物體做勻減速直線運動時，要注意減速到零即靜止的情況，不要誤以為仍以不變的加速度反方向勻加速運動．例(改編題)“殲十”戰(zhàn)斗機是我國自行研制的新一代戰(zhàn)機，已成為我國空軍最可靠的藍天衛(wèi)士，大大提高了我國空軍捍衛(wèi)祖國領(lǐng)土的能力．在某次戰(zhàn)機巡航歸來降落地面時的速度為60m/s，制動的加速度為5m/s2，則制動16s后，飛機的制動的位移是多少？,一、直線運動的vt圖象,第3節(jié)運動圖象追擊相遇問題,三、追擊相遇問題1.追及問題的兩類情況(1)若后者能追上前者，追上時，兩者處于________，且后者速度一定不小于前者速度.(2)若追不上前者，則當(dāng)后者速度與前者________時，兩者相距最近.2.相遇問題的兩類情況(1)同向運動的兩物體追上即相遇.(2)相向運動的物體，當(dāng)各自發(fā)生的位移大小之和等于開始時兩物體間的距離時即相遇.,點睛筆記（1）在追及相遇問題中，速度相等往往是臨界條件，也是解題的突破口；（2）在追及相遇問題中常常有三類物理方程①位移關(guān)系方程②時間關(guān)系方程③臨界關(guān)系方程自我校對一、位移速度初位置開始運動的時刻二、速度加速度初速度開始運動的時刻位移三、1.(1)同一位置(2)相等,考點1st圖象與vt圖象的比較,,,特別提醒(1)速度圖象向上傾斜時，物體不一定做加速運動，向下傾斜也不一定做減速運動，物體做加速還是減速運動取決于v和a的符號，v、a同正或同負則加速，v、a一正一負則減速.(2)位移圖象與時間軸的交點表示距參考點的位移為零，運動方向不發(fā)生改變；速度圖象與時間軸交點表示速度為零，運動方向發(fā)生改變.例1(高考改編題)如圖所示是某質(zhì)點運動的速度圖象，由圖象得到的正確結(jié)果是()A.0～1s內(nèi)的平均速度是2m/sB.0～2s內(nèi)的位移大小是3mC.0～1s內(nèi)的加速度小于2～4s內(nèi)的加速度D.0～1s內(nèi)的運動方向與2～4s內(nèi)的運動方向相反,【點撥】從圖線的斜率、圖線與時間軸包圍的“面積”兩個角度去分析．【解析】,【答案】B,1.如圖所示為甲、乙兩物體相對于同一坐標的st圖象，則下列說法正確的是()A.甲、乙均做勻變速直線運動B.甲比乙晚出發(fā)時間t0C.甲、乙運動的出發(fā)點相距s0D.甲的速率大于乙的速率,【解析】圖象為st圖象，甲、乙均做勻速直線運動，A錯誤；乙與橫坐標的交點表示甲比乙早出發(fā)時間t0，B錯誤；甲與縱坐標的交點表示甲、乙運動的出發(fā)點相距s0，C正確．甲、乙運動的速率用圖線的斜率的絕對值表示，由圖可知甲的速率小于乙的速率，D錯誤．【答案】C,考點2追及相遇問題分析1.追及相遇問題，其實質(zhì)是分析討論兩物體在相同時間內(nèi)能否到達相同的空間位置問題(1)兩個關(guān)系：時間關(guān)系和位移關(guān)系，這兩個關(guān)系可通過畫示意圖分析.(2)一個條件：即兩者速度相等，它往往是物體間能否追上、追不上或(兩者)距離最大、最小的臨界條件，也是分析判斷的切入點.2.常見情況(1)物體A追上物體B：開始時，兩個物體相距x0，則A追上B時，必有sA－sB＝s0，且vA≥vB.(2)物體A追趕物體B：開始時，兩個物體相距x0，要使兩物體恰好不相撞，必有sA－sB＝s0，且vA≤vB.,3.解題思路和方法分析兩物體運動過程→畫運動示意圖→找兩物體位移關(guān)系→列出位移關(guān)系方程特別提醒(1)在解決追及相遇類問題時，要緊抓“一圖三式”，即過程示意圖，時間關(guān)系式、速度關(guān)系式和位移關(guān)系式，另外還要注意最后對解進行討論分析.(2)分析追及相遇類問題時，注意抓住題目中的關(guān)鍵字眼，充分挖掘題目中的隱含條件，如“剛好”、“恰好”、“最多”、“至少”等，往往對應(yīng)一個臨界狀態(tài)，滿足相應(yīng)的臨界條件．,例2A、B兩輛汽車在筆直的公路上同向行駛．當(dāng)B車在A車前84m處時，B車速度為4m/s，且正以2m/s2的加速度做勻加速運動；經(jīng)過一段時間后，B車加速度突然變?yōu)榱悖瓵車一直以20m/s的速度做勻速運動．經(jīng)過12s后兩車相遇．問B車加速行駛的時間是多少？【點撥】分析運動過程，運用位移關(guān)系和時間關(guān)系列方程，并結(jié)合運動學(xué)公式求解，分析時要注意B車的加速度為零后，B車做勻速直線運動.,【解析】設(shè)A車的速度為vA，B車加速行駛時間為t，兩車在t0時相遇．則有sA＝vAt0①sB＝vBt＋at2/2＋(vB＋at)(t0－t)②式中t0＝12s，sA、sB分別為A、B兩車相遇前行駛的路程．依題意有sA＝sB＋s③式中s＝84m.由①②③式得t2－2t0t＋2[（vB-vA）t0-s]/a＝0④代入數(shù)據(jù)vA＝20m/s，vB＝4m/s，a＝2m/s2，有t2－24t＋108＝0⑤式中時間的單位為s.解得t1＝6s，t2＝18s.t2＝18s不合題意，舍去．因此B車加速行駛的時間為6s.【答案】6s,點睛筆記在用勻變速直線運動規(guī)律解答有關(guān)追及相遇問題是，一般應(yīng)根據(jù)追及的兩個物體的運動性質(zhì)，結(jié)合運動學(xué)公式列出兩個物體的位移方程，同時要緊緊抓住追及相遇的一些臨界條件：（1）當(dāng)速度較小的物體勻加速追及速度較大的物體時，在兩物體速度相等時物體間距最大.（2）當(dāng)速度較大的物體追及速度較小的物體時，在兩物體速度相等時物體間距最小.,2.上題中，若B車一直以2m/s2的加速度做勻加速運動，則兩車能否相遇，為什么？若相遇，相遇時所用時間為多少？【解析】假設(shè)兩車能相遇，用時為t，則在時間t內(nèi)A、B兩車的位移分別為sA＝vAt①sB＝vBt＋at2/2②又sA＝s0＋sB③把①②代入③得vAt＝s＋vBt＋at2/2④代入數(shù)據(jù)vA＝20m/s，vB＝4m/s，a＝2m/s2，x＝84m，有t2－16t＋84＝0，⑤因為Δ＝b2－4ac＝(－16)2－4184s1)．初始時，甲車在乙車前方s0處，下列判斷錯誤的是()A.若s0＝s1＋s2，兩車不會相遇B.若s0s1，則此時甲車仍在乙車的前面，以后乙車不可能再追上甲車了，全程中甲、乙都不會相遇．選項A、B、C正確，D錯誤.【答案】D,實驗一研究勻變速直線運動,實驗?zāi)康?.用打點計時器探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．2.利用打出的紙帶計算小車運動的加速度．實驗原理1.打點計時器(1)作用：計時儀器，每隔0.02s打一次點．(2)工作條件①電磁打點計時器：4～6V的交流電源．②電火花計時器：220V的交流電源．(3)紙帶上各點的意義①表示和紙帶相連的物體在不同時刻的位置．②通過研究紙帶上各點之間的間隔，可以判斷物體的運動情況．,實驗器材打點計時器、紙帶、一端附有定滑輪的長木板、小車、細繩、鉤碼、刻度尺、電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙片．實驗步驟1.把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路．2.把一條細繩拴在小車上，細繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點計時器，并把它的一端固定在小車的后面，實驗裝置如圖所示．放手后看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行．,3.把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，后放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點，換上新紙帶，重復(fù)三次．4.從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開始一些比較密集的點，在后面便于測量的地方找一個開始點，以后依次每五個點取一個計數(shù)點，確定好計數(shù)始點，并標明0、1、2、3、4…，測量各計數(shù)點到0點的距離s，并記錄填入表中.,數(shù)據(jù)處理由實驗數(shù)據(jù)得出vt圖象．(1)根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在平面直角坐標系中仔細描點，如圖所示，可以看到對于每次實驗，描出的幾個點都大致落在一條直線上．(2)做一條直線，使同一次實驗得到的各點盡量落到這條直線上，落不到直線上的點，應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實驗vt圖象，它是一條傾斜的直線．,實驗結(jié)論由實驗得出的vt圖象進一步得出小車運動的速度隨時間變化規(guī)律(如圖所示).有兩條途徑進行分析：(1)小車運動的vt圖象是一條傾斜的直線，當(dāng)時間增加相同的值Δt，速度也會增加相同的值Δv，由此得出結(jié)論：小車的速度隨時間均勻變化．(2)既然小車的vt圖象是一條傾斜的直線，那么v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為v＝kt＋b，所以小車的速度隨時間均勻變化．誤差分析1.打點計時器的計時誤差．2.紙帶的測量時的誤差．3.電子打點計時器本身及振針、限位孔與紙帶之間存在摩擦阻力也會帶來誤差．,注意事項1.開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器．2.應(yīng)該先接通電源，再釋放小車，當(dāng)小車到達滑輪前及時用手按?。?.先斷開電源，再取下紙帶．4.對于電磁打點計時器，如打出的點較輕或是短線時，應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫紙的高度．5.選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點跡清晰，適當(dāng)舍棄點密集部分，適當(dāng)選取計數(shù)點(注意計數(shù)點與計時點的區(qū)別)，弄清楚所選的時間間隔T等于(n－1)t.6.每打好一條紙帶，將定位軸上的復(fù)寫紙換個位置，以保證打點清晰(注意此項只對于電磁打點計時器)．7.不要分段測量各段位移，應(yīng)一次測出各計數(shù)點與第0個計數(shù)點的距離，再逐個計算s1、s2、s3…，讀數(shù)時應(yīng)估讀到0.1mm.8.盡可能保證小車做勻加速直線運動的方法有：①細繩盡可能與板面保持平行．②滑輪和車輪靈活．③長木板表面粗糙程度、紙帶與打點計時器之間的摩擦基本保持一致．,例1在“研究勻變速直線運動”的實驗中，某同學(xué)的操作步驟如下，其中錯誤或多余的步驟是________．A.拉住紙帶，將小車移到靠近打點計時器處，先放開紙帶，再接通電源B.將打點計時器固定在平板上，并接好電源C.把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)?shù)你^碼D.取下紙帶E.將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運動F.將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔若有遺漏步驟，將遺漏步驟寫在下面的橫線上(遺漏可編上序號G、H……)，并把合理順序的序號填寫在橫線上________________________________________________．【解析】A中應(yīng)先接通電源，再放開紙帶．C中應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使細繩與平板平行．D中應(yīng)先斷開電源，使打點計時器停止工作．E屬于多余步驟．應(yīng)補充G，換上新紙帶，重復(fù)操作兩次．H，斷開電源，整理好器材．正確合理的順序應(yīng)為B、F、C、A、D、G、H.【答案】見解析,例3(創(chuàng)新實驗設(shè)計)張明同學(xué)想研究一下剛買來的遙控電動車的運動，他找來一個廢棄的小輸液瓶，設(shè)計了一個如圖所示的裝置，瓶內(nèi)裝上墨水，通過調(diào)節(jié)開關(guān)使墨水緩慢滴下，然后將這個裝置固定在車的尾部，使車從靜止開始沿直線前進．然后，他在離出發(fā)點不遠處，選擇墨水滴間距離較大處的一個點為起點，用卷尺測量這個點后面的10個點到這個點的距離，并記錄在下表中．,從上表可以看出，開始時相鄰兩點間的距離是逐漸變大的，后面兩點間的距離基本上保持不變，說明開始時小車做加速運動，后面做勻速運動．再進一步分析開始時加速度的變化，將相鄰的兩間距的差求出，數(shù)據(jù)如下表所示,從上表可以看出，相鄰距離差在逐漸變小，所以小車的加速度在逐漸減小．綜上所述，小車開始做加速度變小的加速運動，后來做勻速運動．(3)要測量做勻速運動的速度，還必須知道相鄰兩墨水滴滴下的時間間隔T，要測量時間間隔需要用秒表．測量方法是從某滴開始下落計時，并計數(shù)為1，數(shù)到第n滴開始下落時停止計時，則時間間隔T＝t/（n-1），注意n不可太小，一般取30滴以上．【答案】見解析,一、圖象法一、方法簡介圖象法是利用圖象本身的數(shù)學(xué)特征所反映的物理意義來解決物理問題(根據(jù)物理圖象判斷物理過程、狀態(tài)、物理量之間的函數(shù)關(guān)系以及求某些物理量)和由物理量之間的函數(shù)關(guān)系或物理規(guī)律畫出物理圖象，并靈活應(yīng)用圖象來解決物理問題．利用圖象法可以直觀地觀察出物理過程的動態(tài)特征，使思路更加清晰，通常能找到巧妙的解題途徑．二、典例分析1．函數(shù)圖象法函數(shù)圖象的問題的關(guān)鍵是利用圖象的性質(zhì)，即利用好圖象的截距、斜率、交點及面積等表示的物理意義，其次是善于將圖象與數(shù)學(xué)表達式結(jié)合，對圖象進行分析、比較、判斷，找出規(guī)律進而得出結(jié)論．,例1(2011廣東模擬)如圖是甲、乙兩物體做直線運動的vt圖象．下列表述正確的為()A.乙做勻加速直線運動B.0～1s內(nèi)甲和乙的位移相等C.甲和乙的加速度方向相同D.甲的加速度比乙的小【解析】甲乙兩物體在速度圖象都是傾斜的直線表明兩物體都是勻變速直線運動，乙為勻加速，甲為勻減速，且加速度方向不同，A正確，C錯誤；根據(jù)在速度圖象里“面積”表示位移的方法可知在0～1s內(nèi)甲通過的位移大于乙通過的位移，B錯誤；根據(jù)斜率表示加速度可知甲的加速度大于乙的加速度，D錯誤．【答案】A,例2(2011郴州模擬)如圖所示，直線OAC為某一電源的總功率P隨電流I變化的圖線，曲線OBC為同一電源內(nèi)阻熱功率Pr隨電流I變化的圖線．若A、B兩點的橫坐標都是1A，那么A、B兩點的縱坐標值之差PA—PB為多少瓦？【解析】如圖所示，在C點電源的總功率等于該電源內(nèi)阻的熱功率，這時外電阻為零，所以有EI＝I2r，即E＝3r①，PC＝E2/r即E2＝9r②.由①②得：E＝3V，r＝1Ω.在A點PA＝EI＝E＝3W，在B點PB＝I2r＝1W，所以PA－PB＝2W.【答案】2W,2.幾何圖象法畫出清晰的幾何圖象法，對圖象進行分析、比較、判斷，找出規(guī)律得出結(jié)論．例3將一個已知力F分解為兩個分力，要求其中一個分力與F的夾角為θ(θ≤90)，另一個分力的大小為F1，試確定解的情況.【解析】此題如用計算法非常麻煩，但用幾何圖象法就簡單明了，且物理意義明確，依題意作圖．作圖步驟為：以F的末端點為圓心，以F1大小為半徑畫弧，交F2的方向線一個點(如圖甲、乙)、兩個點(如圖丙)或無交點(如圖丁)，因此可知：當(dāng)F1＝Fsinθ或F1＞F，只有一個解；當(dāng)Fsinθ＜F1＜F，有兩個解；當(dāng)F1＜Fsinθ，無解．(注意：當(dāng)F1＞F作圖時，另一個交點在F2的反向延長線上，不符合題意，故只有一個解)【答案】見解析,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,